Трехфазная обмотка электрической совмещенной машины

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - уменьшение потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции обмотки от поля с полюсностью PЪ=1, а также улучшение электромагнитных параметров обмотки путем повышения обмоточного коэффициента и уменьшения дифференциального рассеяния обмотки. Трехфазная обмотка электрической совмещенной машины с числами пар полюсов полей P=5 и PЪ=1 выполнена двухслойной с полюсностью P=5 в Z=48 пазах из 6P=30 катушечных групп с шагом катушек по пазам Y<SB POS="POST">п</SB>=4 и с группировкой катушек по ряду 22121, повторяемому шесть раз. Фазы содержат катушечные группы с номерами 1+3K, 3+3K, 5+3K соответственно в первой, второй, третьей фазах, соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных катушечных групп относительно нечетных, где K=0, 1, 2..., (2P-1). В первой фазе для групп первой, седьмой, шестнадцатой, двадцать второй катушки содержат по 0,91<SP POS="POST">.</SP>W<SB POS="POST">K</SB> витков, а для остальных групп фазы катушки содержат по 1,09W<SB POS="POST">K</SB> витков, где 2W<SB POS="POST">K</SB> - число витков в пазу. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в десять групп для второй фазы и в двадцать групп для третьей фазы. Обмотка применяется для электрических машин переменного тока совмещенного типа с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе, например для одномашинных преобразователей частоты и числа фаз. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ.

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 1

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 мещенной машины с числами пар полюсов полей р = 5 и р = 1 выполнена двухслойной с полюсностью р = 5 в z = 48 пазах из бр = 30 катушечных групп с шагом катушек по пазам у и = 4 и с группировкой катушек по ряду 22121, повторяемому шесть раз. Фазы содержат катушечные группы с номерами 1+ЗА, 3+3k, 5+3k соответственно в первой, второй, третьей фазах, соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных катушечных групп относительно нечетных, где k — 0,1,2,...,(2р-1). В первой фазе для групп первой, седьмой, шестнадцатой, двадцать второй катушки содержат по

0,91.ы„ витков, а для остальных групп фазы катушки содержат по i 09 w „ витков, где 2 w„,,— число витков в пазу.

Для двух других фаз номера групп че- ". редуются относительно групп первой фазы с интервалами в десять групп для второй фазы и в двадцать групп для третьей фазы. Обмотка применяется для электрических машин переменного тока совмещенного типа с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе, например для одномашинных преобразователей частоты и числа фаз. 5 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I (21) 4392217/24-07 (22) 15.03.88 (46) 30.01.90. Бюл. N - 4 (71) Горьковский политехнический институт (72) В.И. Попов (53) 621.313.333.2.045.58(088.8) (56) Проектирование электрических машин. Учебное пособие для вузов. Под ред. И.П. Копылова. M. Энергия, 1980.

Попов В.И. Матричный анализ схем обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, 1984, 1"- 11, с. 36-43.

Лившиц-Гарик М. Обмотки машин пе-, ременного тока. Пер. с англ; М. Л.:

Госэнергоиздат, 1959, с. 224. (54) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ

СОВМЕЩЕННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения— уменьшение потери в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции обмотки от поля с полюсностью р = 1, а также улучшение электромагнитных параметров обмотки путем повышения обмоточного коэффициента и уменьшения дифференциального рассеяния обмотки. Трехфазная обмотка электрической сов-.

Изобретение относится к якорным обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе и может применяться, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

„„SU„„1539900 А1

Целью изобретения является уменьшение потерь в меди обмотки путем снижения ЭДС взаимоиндукции от поля с полюсностью р = 1, а также улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэф- фициента и снижения дифференциально го рассеяния.

1539900

На фиг.. 1 изображена схема обмотки; на фиг. 2 — чередования ее фазных зон; на фиг. 3 и 4 — диаграммы

ЭДС катушек фазы для полюсности р = 5

5 (фиг. 3) и р = 1 (фиг.4); на фиг.5многоугольник МДС обмотки для р = 5.

Обмотка (фиг. 1) выполнена трехфазной двухслойной с полюсностью

5 в z = 48 пазах из бр = 30 каушечных групп с номерами от,ЯГ до

1 ОГ, с шагом катушек по пазам у „ = 4, имеет и = 48/30 = 8/5 и группировку катугпечных групп по ряду 22121 (повторяется шесть раз). Фазы содержат ,.1".руппы с номерами 1+3k, 3+3k, 5+3k соответственно в первой — третьей фазах (группы 1Г, 4Г, 7Г, 10Г, 13Г, 16Г, 19Г, 22Г, 25Г, 28Г в первой фа е на фиг. 1), соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных, rye k = 0,1,2,...,(2р-1=9).

Начала фаз обозначены как А, В, С и на фиг. 1 фазы соединены в звезду . (обмотка допускает соединение фаэ в треугольник). Фазные зоны обмотки обозначены как А-Х, В-Y С-Z и их чередование показано на фиг. 2, где цифрами от 1 до 48 пронумерованы пазы обмотки. Векторам ЭДС на фиг. 3 и 4 приписаны номера пазов для верх;него слоя катушек и окружность раз бита на z = 48 частей (d =- 360/48 =

= 7,5 ).

Из фиг. 4 видно, что ЭДС взаимоиндукции в фазе обмотки от поля с полюсностью р = 1 при равновитковых катушках равна DE „ = 4 w < (cos 33,75 +

+ cos 41,25 — cos 71„250 — cos 3,75 )" sin (Р4/2 ° 24) = 0,273 w„, где

2 wÄ 48/2

=24 — полюсное деление для р = 1. (Для уменьшения этой ЭДС катушки обмотки выполнены разновитковыми (см. 45 фиг. 2). Принимая в первой фазе (А) для групп 1Г, 7Г, 16Г, 22Г число витков катушек равным х w а для остальных групп этой фазы (4Г, 10Г, 13Г, 19Г, 25Г, 28Г) — (2 — х) w äëÿ ЭДС

AE ) получаем: llЕ.) = 4 wк(х (cos 33,75

+ cos 41,25 )-(2-х) (cos 71,25 +

+ cos 3, 75 ) ) s in (7! 4/48) = (3, 005 x— — 2,7317) w„, откуда при бЕ, = О определяем х = 0,91-w „и (2-х)

1,09 w Такое соотношение чисел витков катушек обеспечивает одинаковое число витков 2 w во всех пазах . и йЕ„ = О. При этом ЭДС фазы для полюсности р = 5 получается равной (см. фиг. 3). Е- = 4 ° w g,09(cos 3,75+

+ cos 18,75 )+0,91 (cos 11,25г +

+ cos 26, 25 )), sin (l(4/2 4,8) = — 14,792 w и обмоточный коэффициент равен К, п = Е /16 w„= 0,9245. Аналогичным образом выполняются и две другие фазы, номера групп которых чередуются относительно групп фазы А с интервалами в десять групп для фазы

В и в двадцать групп для фазы С.

Многоугольник МДС обмотки (фиг.5) построен в соответствии с фиг. 2 с использованием вспомогательной треугольной сетки: слоям пазов с 0 91"w: и с 1,09 w, витками соответствуют 2,5 и 3,0 стороны сетки. По фиг. 5 определяются Ry = 8,330578 — квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника относительно его центра (точки с номерами 1-48); R = (48"0,8245/

/5 n ) = 7,980985 — квадрат радиуса окружности для основной гармонической

МДС; Ь = (Е-/К ) — 11.. 100=4,380 Г. Ъ/ коэффициент дйфференциального рассеяния, характеризующий уровень содержания высших и низших гармонических в кривой МДС обмотки. При выполнении обмотки фиг. 1. с равновг&ковыми катушками ее электромагнитные параметры а Я рави: К. Б = 0,9231; R 1 = 8ь375 R

7,956832 и Ь = 5,2557.

Таким образом, предлагаемая обмотка при одинаковом с обмоткой по про.тотипу расходе меди имеет значительно меньшую ЭДС взаимоиндукции (h E „ "- О) й;: поля с полюсностью р = 1,и, следовательно, меньшие потери в меди от уравнительных токов, а также лучшие электромагнитные параметры: более высокий обмоточный коэффициент (в

0,9245/0,9231 раз) и меньший коэффициент дифференциального рассеяния

Ь (в 5,255/4,38 = 1,2 раза).

Применение предлагаемой обмотки позволяет улучшать электромагнитные параметры, уменьшать потери в меди (из-за уменьшения уравнительных токов) и в стали (из-за уменьшения содержания высших гармонических МДС), повьппать КПД совмещенной электрической машины.

Формула изобретения

Трехфазная обмотка электрической совмещенной машины с числами пар полюсов полей р = 5 и р = 1, выполнен39900

Ю/ . zZ

7 Я У 13 j 17 5 Ру D 25 27 g5 7/ Л Л5 27 ЮУ 41 43 4$.47

ZaXC У Z a УдгВ х судг В х уяг В хГУ Я ggУЯУдgCУФZдхСУя 18 КCуAZЕgg

Фиг. г

28

zr

Ф2

Я

5 15 ная двухслойной в z=48 пазах из k=48 катушек с шагом по пазам у =4 и бр =30 кату— и шечных групп с номерами от 1Г до ЗОГ, содержащая группы с номерами I+3k

3+31с, 5+3k соответственно в первой, второй, третьей фазах, соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных и с выводами зажимов начал и концов фаз соответственно от начал групп 1Г, 11Г, 21Г и

28Г, 8Г, 18Г, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения потерь в меди обмотки путем снижения ЭДС взаимоиндукции от поля с полюсностью р = 1, а также улучшения электромагнитных параметров путем повышения. обмоточного коэффициента и уменьшения дифференциального рассеяния обмотки, группы с номерами 1+5c, 2+5c, 5

4+5c содержат две катушки, а группы с номерами 3+5c, 5+5c содержат одну катушку, причем числа витков катушек равны х ° w Ä 1+5c, 2+5c и (2-х) vк для групп с номерами

3+5c,.4+5c, 5+5c, где k=0,1,2,..., (2р-i), с = 0,1,2,...,р, а значение х = 0,85-0,95 и выбирается из условия получения целого числа витков

x wi, при числе витков в пазу равном

2 ъ

1539900

Составитель А. Кецарис

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор И. Муска

Редактор О. Спесивых

Заказ 226 Тираж 43б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 701