Электромашинная совмещенная обмотка для ротора

 

Изобретение относится к электромашиностроению , а именно к совмещенным обмоткам электрических машин. Целью изобретения является расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров путем снижения дифференциального рассеяния фаз полюсности pi. Электромашинная совмещенная обмотка для ротора одномашинного преобразователя частоты выполнена многофазной короткозамкнутой для полюсности pi и трехфазной для полюсности р2. Обмотка выполнена двухслойной из 6р2 катушечных групп. В первой фазе начала групп 1 + 18с и концы групп 10 + 18с соединены в зажим начала фазы, концы групп 13+ 18с, 4+ 18с и начала групп 10+ 18с, 13 + 18с соединены вместе, концы групп 13 + 18с, 16 + 18с и начала групп 4 + 18 с, 7+18с соединены между собой, а концы групп 7+ 18с и начала групп 16 + 18с соединены в нулевую точку звезды, причем для других двух фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в две группы для второй фазы и четыре группы для третьей фазы, где с 0 и 1. 9 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 К 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4715101/07 (22) 04.07.89 (46) 23,12.91. Бюл. ¹ 47 (71) Нижегородский институт инженеров водного транспорта (72) B,È.Ïîïîâ (53) 621,313.333.2.045.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹243033,,кл,,Н 02 K3/00, 1973, Попов В.И. Параметры обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, 1984, ¹ 12, с.39 — 44.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1050045, кл. Н 02 К 3/28, 1983. .(54) ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА ДЛЯ РОТОРА (57) Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к совмещенным обмоткам электрических машин. Целью изобретения является расширейие области применения и улучшение электромагнитных

Изобретение относится к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя раэнополюсными полями в магнитоп роводе и может применяться в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз;

Цель изобретения — расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров путем снижения дифференциального рассеяния для полюсности р>.

На фиг.1 изображена схема одной фазы (Р1-О) предлагаемой трехфаэной обмотки с р2 = 6; на фиг.2 — 4 — чередования фазных зон

„„SU ÄÄ 1700689А1 параметров путем снижения дифференциального рассеяния фаз полюсности р>.

Электромашинная совмещенная обмотка для ротора одномашин ного и реобразователя частоты выполнена многофазной короткозамкнутой для полюсности р1 и трехфазной для полюсности рг, Обмотка выполнена двухслойной из бр2 катушечных групп. В первой фазе начала групп 1+ 18с и концы групп 10 + 18с соединены в зажим начала фазы, концы групп 13+ 18 с, 4+ 18 с и начала групп 10+ 18с, 13 + 18с соединены вместе, концы групп 13 + 18с, 16 + 18c и начала групп 4 + 18 с, 7 + 18 с соединены между собой, а концы групп 7+ 18 с и начала групп 16 + 18с соединены в нулевую точку звезды, причем для других двух фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в две группы для второй фазы и четыре группы для третьей фазы, где с = 0 и 1. 9 ил, трехфазной обмотки (при 36 пазах) для полюсности р1 = 1 (фиг.2), р = 3 (фиг.З), р1 = 4 (фиг.4); на фиг.5 — многоугольники МДС трехфазной обмотки (при Зб пазах) для полюсности р1 = 1 (наружный 36-угольник), р>= 3 (12 — угольник), р1 = 4 (9 — угольник), р2 = .

=6 (внутренний 6 — угольник); на фиг.б — 9— диаграммы ЭДС фазы Р1-0 для полюсности р2=6(фиг.б); р1=1(фиг.7), р> =3 (фиг.8), р1= 4 (фиг.9).

Обмотка выполнена двухслойной в 36К пазах, трехфазной для полюсности р = 6 (фазы соединены в звезду), из 36 катушечных групп, и каждая фаза содержит 12

1700689 групп, показанных (для фазы Р1-О) условно в виде зачерненных прямоугольников на фиг.1 с их нумерацией по ряду 1+ЗК а две другие фазы (P2-0 и Р3-Π— на фиг.1 не показаны) имеют нумерацию групп по рядам

3+31 и 5+5k, где k = О, 1, 2... (2p2 - 1 = 11). В первой фазе (фиг,1) начала групп 1+ 18с = 1, 19 и концы групп 10+ 18с = 10, 28 соединены в зажим начала фазы (Р1), концы групп 1 +

18с, 4+ 18с = 4,22 и начала групп 10+ 18с, 13 + 18с = 13,31 соединены вместе, концы групп 13 + 18с, 16+ 18 с = 16, 34 и начала групп 4 + 18с, 7 + 18с = 7, 25 соединены вместе; а концы групп 7+ 18с и начала групп

16+ 13с соединены в нулевую точку звезды (О), где с = О и 1. Чередования фазных зон на фиг.2-4 соответствуют обмотке при 36 пазах (k - 1), фазные зоны для трехфазной полюсности р = 6 обозначены как А, Z, В, Х, С, У, а для многофазной полюсности p1 = 1, 3, 4 приняты те же обозначения с добавлением значков (!), (Щ, (I! 1), (И), (V) — см. вектора

ЭДС токов фазных зон в центре фиг.5. На фиг.6 — 9 векторам ЭДС приписаны номера

10

20 катушечных групп, 25

Из фиг.6 диаграммы ЭДС фазы Р1-О для полюсности р = 6 видно, что фаза имеет а,"=

= 2 р2/3 = 4 ветви и выполнена с уравнительными соединениями между равнопотенциальными (для pz = 6) точками ветвей, 30 причем уравнительные токи от ЭДС поля с .этой полюсностью в контурах ветвей не протекают, Из фиг.7 — 9 диаграмм ЭДС фазы Р1-0 .для полюсности p> = 1 (фиг,7), p> = 3 (фиг.8), 35 р = 4 (фиг.9) видно, что эта фаза образует

m ÔàçHóþ короткозамкнутую систему, причем на зажимах Р1-О отсутствует ЭДС от поля с этой полюсностью, Катушки обмотки имеют шаги по пазам (при 36 пазах и К = 1); 40

Yn = 10К - 1 = 9 для р /р = 1/6 (фиг.2); Yn =

=4К - 1 = 3 для р1/рг = 3/6 (фиг.Ç) и p>/pz =

=4/6 (фиг.4), при этом обмоточные коэффициенты равны: Kpg)/К и = 0,7071/1,0 при р /р = 1/6. Кобз/Кобб = 0,7071/1,0 при р1/р2 45

= 3, Коб4/Кобб = 0,866/1,0 при р1/р = 4/6.

Если обмотку выполнять в Z = 36K = 72 (К =

2) пазах, то шаги ее катушек равны (при концентрических двухслойных катушках — средний шаг Yn): при р1/р = 1/6- Yn = IOK-1 = 19; 50 при р1/р = 3/6 и 4/6- Yn = 4К- 1 = 7, Электромагнитные параметры предлагаемой обмотки для трехфазной полюсности р = 6 и многофазной полюсности р< определялись по многоугольникам МДС 55 (фиг.5) путем вычислений: квадрата среднего радиуса пазовых точек R q = —, квадрата радиуса окружности для основной гармонической МДС R = (Z К,о/рл) и коэффициента дифференциального рассеяния од = (rP /й — 1 ) 100 % . Для полюсности

p2 = 6 обмотки по фиг.2 — 4 имеют шестиугольник МДС, построенный (для 1/6 повторяющейся части обмотки) в цен ре фиг.5, откуда ops = 9,66%. Для многофазной полюсности р> многоугольники МДС построены по вспомогательным равнобедренным треугольникам, боковые стороны которых наклонены к основаниям под углом а = 45 (при.р1 = 1 и 3), а = 30 (при р1 = 4) — см. фиг.5. Вычисления по многоугольникам

МДС дают результаты: при p> = 1 Rg 1 =

2 (cos 45 ) э1п 5 ); К1 = (36 0,7071/л) и (тд1 = 0,259%; при р = 3 Rg 3 = (сов

45 /sin15 )2; Вз =(36 0,7071/Çл) 2 и(тдз =

= 2,318%; и ри р1 = 4 Rgq = (cos 30 /sin 20 )

R4 =(360,866/4к) иод4 = 4,17%. Величины од для многофазной короткозамкнутой части совмещенной обмотки показывают высокие электромагнитные свойства вследствие низкого содержания в кривых МДС высших гармонических.

Таким образом, по сравнению с известной обмоткой, позволяющей выполнять фазу с а = p2 ветвями, предлагаемая обмотка имеет а = 2pz/3 ветвей, расширенную область применения и улучшенные электромагнитные параметры для полюсности р =

1, 3, 4. Увеличение числа уравнительных соединений способствует снижению магнитного шума совмещенной электрической машины с предлагаемой обмоткой.

Обмотка может применяться на роторе одномашинных преобразователей частоты

60/400, 50/150, 60/150 Гц, выполняемых в конструкции серийных асинхронных машин с фазным ротором. Такие преобразователи характеризуются простотой конструкции и изготовления, высокими энергетическими показателями, высокой степенью использования как активных, так и конструктивных материалов, Формула изобретения

Электромашинная совмещенная обмотка для ротора одномашинного преобразователяя частоты с числами пар полюсов двигательного и генераторного полей р /рг, многофазная короткозамкнутая для полюсности р, трехфаэная для полюсности р с соединением фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, выполненная двухслойной из бра катушечных групп, соединенных в каждой фазе в параллельные ветви, отличающаяся тем, что, q целью расширения области применения и улучшения электромагнитных параметров путем снижения дифференциального

1700689 рассеяния фаз полюсности р1, обмотка выполнена с полюсностью рг = 6 в 36К в пазах из 36 катушечных групп с номерами от 1 до

36 и каждая из них содержит К катушек со средним шагом по пазам Уп, в первой фазе начала групп 1+ 18с и концы групп 10+ 18с соединены в зажим начала фазы, концы групп 1+ 18с, 4+ 18с и начала групп 10+ 18с, 13+ 18с соединены вместе, концы групп 13

+18с, 16+18с и начала групп 4+ 18с, 7+18с

1 4 7 10 соединены между собой, а концы групп 7+

18с и начала групп 16 + 18c соединены в нулевую точку звезды, причем для двух других фаз номера групп чередуются относи5 тельно групп первой фазы с интервалами в две группы для фазы второй и в четыре группы для фазы третьей, где р = 1, 3, 4; К = 1, 2, З,...„с = 0 и 1, а шаг катушек Yn = 10К,- 1 при р1= 1, У =4К -1 при р> = 3 и р> = 4.

1700689

Составитель A,Êåöàðèñ

Техред М,Моргентал Корректор G.Êðàâöoâà

Редактор Н.Тупица

Заказ 4474 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раувская наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101