СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХПОЛЮСНОГО ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 1995 года по МПК H02K17/06 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано в электротехнической промышленности при изготовлении статорных обмоток двухполюсных асинхронных электродвигателей.

Известны способы изготовления двухслойных обмоток, которые выполняются с укороченным шагом. Укорочение определяется коэффициентом
β где y шаг обмотки, измеряемый числом пазовых делений;
τ полюсное деление.

При 2р 4 укорочение шага выбирается близким к β и в зависимости от числа пазов z принимается равным в соответствии с табл. 1.

При 2р 2 укорочение шага рекоменду ется брать β 0,666 и в зависимости от числа пазов z принимается равным в соответствии с табл. 2.

Недостаток известного способа изготовления статорных обмоток двухполюсных машин с укорочением β заключается главным образом в сложности укладки лобовых частей из-за их большой длины, что является причиной отсутствия оборудования для механизированной намотки статоров двухполюсных машин. Более существенное укорочение шага обмотки
< для двухполюсных машин не применяется, так как при этом резко возрастают высшие гармоники потока статора, вследствие чего в механической характеристике электродвигателя появляются большие провалы момента.

Кроме того, известны способы изготовления двухскоростных полюсно-переключаемых обмоток с соотношением скоростей 1:2, в которых каждая фаза подразделяется на две равные части в зависимости от сопряжения этих частей (треугольных двойная звезда, звезда двойная звезда или звезда двойной треугольник), а следовательно, изменения направления тока в одной из частей обмотки позволяют обеспечить различное число полюсов в соотношении 1:2. Пример обмотки асинхронного электродвигателя с числом пазов z 24 и соотношением чисел полюсов 1: 2 приведен в кн. Обмоточные данные асинхронных двигателей. /Под ред. П.И. Цибульского. M. Энергия, 1971, с. 385, рис. 3 153.

В прототипе решается задача получения двухскоростных обмоток, в том числе 2p 2/4, но не обеспечивается создание двухполюсной машины.

Целью изобретения является упрощение двухполюсных асинхронных машин путем применения магнитопроводов (сердечников статоров) и штамповочного и намоточного автоматизированного технологического оборудования и наиболее массовых четырехполюсных асинхронных машин.

Цель заключается в том, что статорную обмотку с числом пар полюсов 2р 2 выполняют из двух трехфазных обмоток А, В, С и А₁, В₁, С₁, соединенных соответственно в треугольник и звезду, при этом коэффициент укорочения шага обеих обмоток принимают β ≪ (а именно в зависимости от числа пазов статора в пределах 0,388 до 0,416), соотношение чисел витков обмоток треугольников W_Δ и звезды W принимают равными а начала одноименных фаз обмоток А и А₁, В и В₁, С и С1 смешают в пространстве относительно друг друга на 30 эл. град.

На фиг. 1 и 4 представлены расположение катушечных групп в обеих частях обмотки и соединение обеих частей между собой; на фиг. 2 и 3 расположение катушек и катушечных групп в пазах статора с числом пазов z 48, соединенных соответственно в треугольник (фиг. 2) и звезду (фиг. 3).

Предлагаемая обмотка трехфазного асинхронного электродвигателя реализуется следующим образом. Для намотки двухполюсной машины используются как сами пакеты, так и современные технологические системы и обмоточное оборудование от четырехполюсных машин. Обмотку статора выполняют из катушечных групп, соединенных в две части: первая соединена в треугольник, вторая в звезду, с укорочением шага β < .

Для рассматриваемого примера (фиг. 2 и 3) при z 48 коэффициент укорочения
β 0,416, т.е. фактически шаг в пазовых делениях равен величине шага четырехполюсной машины. Число витков в катушках, а следовательно, в фазах выбирает ся в соотношении 1,73. Соотношение сечений и диаметров обмоточных проводов выбирают исходя из этого соотношения числа витков, тем самым обеспечивая требуемый коэффициент заполнения паза. Начала одноименных фаз в частях обмотки, соединенных в треугольник и звезду, смещаются относительно друг друга на 30 эл. град.

П р и м е р. Статорную обмотку при z 48 выполняют путем намотки последовательно из двух частей, соединенных в треугольник и звезду, с укороченным шагом β т.е. фактически соответствующим четырехполюсной машине, а именно y 1 11. Начала фазы А₁О₁ по отношению к фазе АХ и соответственно фаз В₁О₁к ВУ и С₁О₃ к CZ должны быть смещены на четыре пазовых деления, т.е. на 30 эл. град. Соединение обеих частей обмотки выполняется в соответствии с фиг. 1, а три выводных конца для подсоединения к сети подключают к трем точкам вершинам треугольника.

Соединение обеих частей обмотки может быть выполнено и по последовательной схеме (фиг. 4).

Предлагаемое техническое решение позволяет упростить процесс изготовления двухполюсных машин, использовать оборудование четырехполюсных машин как наиболее массовых для изготовления двухполюсных машин с достаточно высокими рабочими и пусковыми характеристиками асинхронной машины.

Использование: при изготовлении статорных обмоток двухполюсных асинхронных электродвигателей. Сущность изобретения: статорную обмотку электродвигателя выполняют из двух трехфазных обмоток, соединенных соответственно в треугольник и звезду, при этом укорочение шага обеих обмоток задают в пределах от 0,388 до 0,416 в зависимости от числа полюсов статора, соотношение чисел витков обмоток треугольника и звезды принимают равным а начала одноименных фаз обеих обмоток смещают в пространстве относительно друг друга на 30 эл.град. 2 табл. 4 ил.

СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХПОЛЮСНОГО ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ, выполненная из двух трехфазных обмоток, отличающаяся тем, что обмотки соединены одна в треугольник, а другая в звезду, при этом коэффициент укорочения шага принят от 0,388 до 0,416 для обеих обмоток в зависимости от числа пазов статора, соотношение чисел витков обмоток треугольника W_Δ и звезды равны а начала одноименных фаз обеих обмоток смещены в пространстве на 30 эл. град. относительно друг друга.