СОВМЕЩЕННАЯ 3/1-ФАЗНАЯ ОБМОТКА ЯКОРЯ Российский патент 1997 года по МПК H02K3/28 

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

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 p₁ 8 и дополнительными однофазными зажимами из нулевых точек звезд для полюсности p₂ 6 [2]
Цель изобретения расширение области применения и функциональных возможностей обмотки путем получения чисел пар полюсов p₁ 4 и p₂ 6, а также создание в ней симметричных короткозамкнутых контуров для полюсности p₂, используемых в качестве пусковой и демпферной (успокоительной) 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 полюсности p₁ 4 (фиг. 2) и полюсности p₂ 6 (фиг. 3) переменного поля.

Обмотка (фиг. 1) выполнена трехфазной с полюсностью p₁ 4, однослойной в Z 48 пазах из К 24 катушек (с номерами от 1 до 24) с шагом по пазам y_n 48/8-1 5. Она соединена в параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами А, В, С из их начал для полюсности p₁ 4 и дополнительными зажимами 01-02 из нулевых точек звезд для полюсности p₂ 6. В первой фазе (А) начала катушек 1, 7, 13, 19 и концы катушек 4, 10, 16, 22 соединены в зажим А, концы катушек 1, 13 и начала катушек 4, 16 соединены в зажим 01, а концы катушек 7, 19 и начала катушек 10, 22 соединены в зажим 02. Для двух других фаз номера катушек чередуются относительно фазы А и интервалами в четыре катушки для фазы В и в восемь катушек для фазы С. При выполнении обмотки по фиг. 1 двухслойной каждая катушечная группа содержит две катушки. Стрелками на фиг. 1 показаны направления постоянного (выпрямляемого) тока при питании обмотки через зажимы 01-02, откуда видно, что это поле имеет p₂ 6 пар полюсов и является симметричным.

На фиг. 2 и 3 векторам ЭДС приписаны номера катушек, откуда видно, что поле с полюсностью p₁ 4 не наводит ЭДС на зажимах 01-02 и обмоточный коэффициент для p₁ 4 равен К_об4 0,966; для переменного поля с полюсностью p₂ 6 обмотка образует короткозамкнутую систему, эквивалентную шести четырехфазным, которую можно использовать в качестве пусковой и демпферной обмоток. По сравнению с обмоткой по прототипу [2] предлагаемая обмотка позволяет получать p₁ 4 и p₂ 6, что расширяет ее область применения, а также может одновременно использоваться в качестве короткозамкнутой для полюсности p₂, что расширяет ее функциональные возможности. Все катушки предлагаемой обмотки одновременно работают в цепях с полюсностями p₁ и p₂, что увеличивает степень использования меди обмотки.

Предлагаемая совмещенная обмотка может применяться, например, на статоре асинхронно-синхронного преобразователя, выполняемого в конструкции асинхронной машины с фазным ротором и контактными кольцами, для одновременного создания на статоре вращающегося поля с полюсностью Р₄ асинхронной машины (при питании обмотки через зажимы А, В,С трехфазных напряжением) и поля возбуждения синхронной обращенной машины с полюсностью p₂ 6 (при питании зажимов 01-02 выпрямленным напряжением), а также для использования в качестве короткозамкнутой (пусковой или демпферной) с полюсностью p₂ 6 синхронной машины. Ее применение позволяет упростить конструкцию и изготовление совмещенной электрической машины, снизить расход меди и изоляции на статоре, улучшить ее пусковые, рабочие и динамические свойства.

Область использования: совмещенные электрические машины переменного тока с двумя разнополюсными полями. Сущность изобретения: совмещения 3/1-фазная обмотка якоря с числами пар полюсов p₁/p₂ выполнена в Z пазах из К = 24 катушечных групп с шагом y_n = Z/8 - 1, соединена в параллельные трехфазные звезды с зажимами А, В, С из их начал для полюсности p₁ = 4 и выводами 01-02 из нулевых точек звезд для полюсности p₂ = 6, в первой фазе начала групп 1,7,13,19 и концы групп 4, 10, 16, 22 соединены в вывод А, концы групп 1,13 и начала групп 4,16 соединены в вывод 01, концы групп 7,19 и начала групп 10,22 соединены в вывод 02, для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп фазы А с интервалами в четыре группы для фазы В и в восемь - для фазы С, Z/24 - целое число. Достигаемый технический результат: расширение области применения и функциональных возможностей. 3 ил.

Совмещенная 3/1-фазная обмотка якоря с числом пар полюсов р₁/р₂, выполненная в Z пазах из К 6р₁ 24 распределенных катушечных групп с номерами от 1 до 24 и шагом катушек по пазам Y_п, соединенная в параллельные трехфазные звезды с выводами А, В и С для полюсности р₁ из их начал и дополнительными выводами 01 02 из нулевых точек звезд для полюсности р₂, отличающаяся тем, что в первой фазе начала групп 1, 7, 13 и 19 и концы групп 4, 10, 16 и 22 подсоединены к выводу А, концы групп 1 и 13 и начала групп 4 и 16 подсоединены к выводу 01, концы групп 7 и 19 и начала групп 10 и 22 подсоединены к выводу 02, а для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп фазы А с интервалами в четыре группы для фазы В и в восемь групп для фазы С, где р₁ 4 и р₂ 6; Z/24 целое число и Y_п Z/8 1.