Совмещенная электромашинная 3/1-фазная обмотка

 

Область использования: электрические совмещенные машины переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе, например асинхронно-синхронные одномашинные преобразователи частоты и числа фаз. Совмещенная электромашинная 3/1-фазная обмотка с числами пар полюсов р₁/p₂ = 8/6 выполнена в Z пазах из К = 24 катушечных групп с номерами от 1 до 24 и шагом катушек по пазам Y_п, соединена в параллельные трехфазные звезды с зажимами А, В, С для полюсности р₁ из их начал и дополнительными зажимами 01-02 для полюсности р₂ из нулевых точек звезд, в первой фазе начала групп 1, 7, 10, 16 соединены в зажим А, концы групп 1, 10 соединены вместе с началами групп 13, 22 и концы групп 7, 16 соединены вместе с началами групп 19, 4, а концы групп 13, 22 соединены в зажим 0,10 а групп 19 4 - в зажим 02, для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп фазы А с интервалами в четыре групп для фазы В и в восемь групп для фазы С, Z/24 - целое число, Y_п = Z/16. Достигаемый технический результат: расширение функциональных возможностей, в частности выполнение дополнительной функции пусковой (демпферной) обмотки. 3 ил.

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

Известны совмещенные электромашинные обмотки, выполняемые из пространственно смещенных катушек и соединяемые в параллельные ветви для полюсности р₁ с выводами из них средних точек для другой полюсности p₂. Угол между осями катушек ветви равен 2/(p₁+p₂) радиан и их числа витков пропорциональны углу сдвига относительно оси ветви [1] Недостатки таких обмоток сложность конструкции и изготовления, повышенные потери в меди от уравнительных токов в ветвях, ограниченные функциональные возможности и область применения.

Наиболее близкой к предлагаемой является 3/1-фазная совмещенная обмотка, выполненная из К 24 катушек и соединенная в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами из их начал для полюсности р₁ 8 и дополнительными однофазными зажимами из нулевых точек звезд для полюсности р₂ 6 [2] Цель изобретения расширение функциональных возможностей обмотки путем создания в ней симметричных короткозамкнутых контуров для полюсности р₂, используемых в качестве пусковой и демпферной обмоток для этой полюсности.

На фиг.1 изображена развернутая схема предлагаемой обмотки при Z 48 пазах; на фиг.2 и 3 диаграммы ЭДС обмотки для полюсностей p₁ 8 (фиг.2) и p_2> 6 (фиг.3).

Обмотка (фиг.1) выполнена однослойной, трехфазной с полюсностью p₁ 8 в Z 48 пазах из К 24 катушек (с номерами от 1 до 24) с шагом по пазам y_п 48/16 3. Она соединена в параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами А, В, С из их начал для полюсности р₁ и дополнительными зажимами 01-02 из нулевых точек звезд для полюсности р₂ 6. В первой фазе (А) начала катушек 1, 7, 10, 16 соединены в зажим А, концы катушек 1, 10 соединены вместе с началами катушек 13, 22 и концы катушек 7, 16 соединены вместе с началамикатушек 19, 4, а концы катушек 13, 22 соединены в зажим 01 и катушек 19, 4 в зажим 02. Для двух других фаз номера катушек чередуются относительно катушек фазы А с интервалами в четыре катушки для фазы В и в восемь катушек для фазы С. При выполнении обмотки двухслойной каждая катушечная группа (К 24) содержит две катушки. Стрелками на фиг.1 показаны направления токов в обмотке при питании обмотки через зажимы 01-02 выпрямленным напряжением, откуда видно, что образуемое при этом поле имеет р₂ 6 пар полюсов и является симметричным. В цепях с полюсностями р₁ (зажимы А, В, С) и р₂ 6 (зажимы 01-02) одновременно участвуют все катушки обмотки, что повышает эффективность использования меди обмотки.

На фиг.2 и 3 векторам ЭДС приписаны номера катушек обмотки по фиг.1. Из фиг.2, построенной для поля с полюсностью р₁ 8 при угле сдвига катушек 360 8/24 240 эл.град. видно, что это поле не наводит ЭДС на дополнительных зажимах 01-02; обмоточный коэффициент для р₁ 8 равен К_об8 1,0. Из фиг.3, построенной для переменного поля с полюсностью р₂ 6 при угле сдвига катушек 360 6/24 90 эл.град. видно, что для этого поля обмотка образует многофазную короткозамкнутую систему, которую можно использовать в качестве пусковой и демпферной обмоток для полюсности р₂ 6, что расширяет функциональные возможности такой обмотки по сравнению с обмоткой по прототипу [2] Предлагаемая обмотка может применяться, например, на статоре асинхронно-синхронного преобразователя частоты (в конструкции асинхронной машины с фазным ротором и контактными кольцами) для одновременного создания вращающегося поля с полюсностью p₁ 8 асинхронной машины (при питании обмотки через зажимы А, В, С трехфазным напряжением) и поля возбуждения с полюсностью р₂ 6 обращенной синхронной машины (при питании обмотки через зажимы 01-02 выпрямленным напряжением), а также для использования ее в качестве короткозамкнутой (пусковой и демпферной) обмотки синхронной машины. Ее применение позволяет упростить конструкцию и изготовление совмещенной электрической машины, снизить расход меди и изоляции на статоре, улучшить пусковые, рабочие и динамические свойства машины.

Формула изобретения

Совмещенная электромашинная 3/1-фазная обмотка с числами пар полюсов P₁/P₂= 8/6, выполненная в Z пазах из К 24 распределенных катушечных групп и шагом катушек по пазам Y_п, соединенная в параллельные трехфазные звезды с выводами A, B, C для полюсности P₁ из их начал и дополнительными выводами 01 02 для полюсности P₂ из нулевых точек звезд, отличающаяся тем, что в первой фазе начала групп 1, 7, 10, 16 подсоединены к выводу A, концы групп 1 и 10 соединены вместе с началами групп 13 и 22 и концы групп 7 и 16 соединены вместе с началами групп 19 и 4, а концы групп 13 и 22 подсоединены к выводу 01 и групп 19 и 4 к выводу 02, причем для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп фазы A с интервалами в четыре группы для фазы B и в восемь групп для фазы C, где Z/24 - целое число и Y_п Z/16.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3