ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА НА 6-4 ПОЛЮСА Российский патент 2001 года по МПК H02K17/14 H02K3/28 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам, и может найти применение в асинхронных электродвигателях со ступенчатым регулированием частоты вращения.

Известны полюсопереключаемые обмотки с отношением чисел пар полюсов 2: 3/1, 2, 3, 4, 5/ и схемами сопряжения фаз YYY/YYY.

Недостатками данных обмоток являются сложность технологии изготовления, несбалансированность векторов электродвижущих сил (ЭДС) в параллельных ветвях и несоответствие режима работы асинхронного электродвигателя с такими обмотками вентиляторному характеру нагрузки.

Наиболее близкой к изобретению является полюсопереключаемая обмотка на 6-4 полюса /6/ с дополнительной обмоткой, которая включается только при числе полюсов 2р= 6. Обмотка состоит из двух частей: двухслойной полюсопереключаемой обмотки, соединенной в треугольник при 2р=4 и в две звезды при 2р= 6, и однослойной дополнительной обмотки. Основная двухслойная обмотка содержит 36К равномерно распределенные по расточке равновитковые катушки одинакового шага, разделенные на 18 катушечных групп с номерами от 1 до 18, где К - целое положительное число. Катушечные группы объединены в три части, каждая часть состоит из одной ветви, и образуют треугольное соединение. В первую часть последовательно включены катушечные группы с номерами 7, 3, 2, 16, 12, 11, при этом конец 7 катушечной группы соединен с концом 3 катушечной группы, начало 3 катушечной группы с концом 2 катушечной группы, начало 2 катушечной группы с началом 16 катушечной группы, конец 16 катушечной группы с концом 12 катушечной группы, начало 12 катушечной группы с концом 11 катушечной группы. Во вторую часть включены катушечные группы с номерами 10, 14, 6, 1, 5, 15, при этом конец 10 катушечной группы соединен с концом 14 катушечной группы, начало 14 - с концом 6, начало 6 - с началом 1, конец 1 - с концом 5, начало 5 - с концом 15. В третью часть включены катушечные группы с номерами 13, 18, 17, 4, 9, 8, при этом конец 13 катушечной группы соединен с концом 18 катушечной группы, начало 18 - с концом 17, начало 17 - с началом 4, конец 4 - с концом 9, начало 9 - с концом 8. Объединенные начала 7 и 8 катушечных групп образуют вывод 4С1, объединенные начала 10 и 11 катушечных групп - вывод 4С2, объединенные начала 13 и 15 катушечных групп - вывод 4С3. Дополнительная обмотка подключается к объединенным началам 2 и 16, 6 и 1, 17 и 4 катушечных групп.

Недостатком данной обмотки является низкая степень использования габарита электродвигателя при 6 и 4 полюсах и невысокие значения энергетических показателей.

Предлагаемым изобретением решается задача по улучшению энергетических характеристик электродвигателя.

Указанная задача достигается изменением соединений катушечных групп в каждой фазе. Количество катушек в каждой катушечной группе определяется в соответствии с числовым рядом 2К, 3К, 2К, 2К, 2К, 3К, 2К, 1К, 1К, 2К, 3К, 2К, 2К, 2К, 3К, 2К, 1К, 1К, где К - целое положительное число, при этом конец 1 катушечной группы соединен с концом 4 катушечной группы, начало 4 - с началом 7, начало 10 - с началом 13, конец 13 - с концом 16, начало 2 - с началом 5, конец 5 - с концом 9, конец 11 - с концом 14, начало 14 - с началом 18, начало 17 - с началом 3, конец 3 - с концом 6, конец 8 - с концом 12, начало 12 - с началом 15; конец 17, начало 1, конец 2 катушечных групп являются соответственно выводами 19, 20, 21; объединенные начала 6 и 8 катушечных групп образуют вывод 22; объединенные концы 7 и 10 катушечных групп - вывод 23; объединенные начала 9 и 11 катушечных групп - вывод 24, конец 18, начало 16 и конец 15 катушечных групп объединены в звезду.

Обмотка может быть выполнена в двигателях с кратными 36 числом пазов на статоре, например 36, 72.

На фиг. 1 изображена схема обмотки для двигателя с 36 пазами на статоре; на фиг. 2-5 - направления тока в сторонах катушек и кривые магнитодвижущих сил обмотки.

Обмотка содержит 18 катушечных групп с номерами от 1 до 18 и выводы с номерами от 19 до 24.

Количество катушек в каждой катушечной группе определяется в соответствии с числовым рядом 2К, 3К, 2К, 2К, 2К, 3К, 2К, 1К, 1К, 2К, 3К, 2К, 2К, 2К, 3К, 2К, 1К, 1К, где К - целое положительное число, при этом конец 1 катушечной группы соединен с концом 4 катушечной группы, начало 4 - с началом 7, начало 10 - с началом 13, конец 13 - с концом 16, начало 2 - с началом 5, конец 5 - с концом 9, конец 11 - с концом 14, начало 14 - с началом 18, начало 17 - с началом 3, конец 3 - с концом 6, конец 8 - с концом 12, начало 12 - с началом 15; конец 17, начало 1, конец 2 катушечных групп являются соответственно выводами 19, 20, 21; объединенные начала 6 и 8 катушечных групп образуют вывод 22; объединенные концы 7 и 10 катушечных групп - вывод 23; объединенные начала 9 и 11 катушечных групп - вывод 24, конец 18, начало 16 и конец 15 катушечных групп объединены в звезду.

Если напряжение подать на выводы 19, 20, 21, то получим 6 полюсов (фиг. 2 и 3). Схема соединения фаз - звезда. Если напряжение подать на выводы 22, 23, 24, а выводы 19, 20, 21 объединить, то получим 4 полюса (фиг. 4 и 5). Схема соединения фаз - две звезды. На фиг. 2-5 направления токов и кривые магнитодвижущих сил соответствуют прохождению тока в фазе А через максимальное положительное значение. Стороны катушек фазы А обозначены квадратом, фазы B - треугольником, фазы C - кругом.

Значения обмоточных коэффициентов при шаге обмотки у= 8 составляют К_ОБ1(2р=4)=0,82 и К_{ОБ1 (2р=6)}=0,76.

Благодаря принятому чередованию катушек в катушечных группах и принятой схеме соединения катушечных групп можно улучшить энергетические показатели многоскоростных электродвигателей по сравнению с прототипом.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР N 1504745, Кл. Н 02 К 17/14, 1987.

2. Авторское свидетельство СССР N 1628123, Кл. Н 02 К 3-3, 1998.

3. Авторское свидетельство СССР N 1660107, Кл. Н 02 К 17/14, 1988.

4. Авторское свидетельство СССР N 1665459, Кл. Н 02 К 3/28, 1989.

5. Заявка на изобретение N 92008991/07, Кл. Н 02 К 17/14, 1992.

6. Асинхронные двигатели серии 4A. Справочник, - М.: Энергоиздат, 1982 (схемы обмоток 6-4 полюса).

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам, и позволяет создавать двухскоростные электродвигатели при кратных 36 пазах на статоре. Сущность изобретения состоит в следующем. Обмотка содержит 18 катушечных групп с чередованием чисел катушек в группах 2К, 3К, 2К, 2К, 2К, 3К, 2К, 1К, 1К, 2К, 3К, 2К, 2К, 2К, 3К, 2К, 1К, 1К, где К - целое положительное число, при этом конец 1 катушечной группы соединен с кольцом 4 катушечной группы, начало 4 - с началом 7, начало 10 - с началом 13, конец 13 - с концом 16, начало 2 - с началом 5, конец 5 - с концом 9, конец 11 - с концом 14, начало 14 - с началом 18, начало 17 - с началом 3, конец 3 - с концом 6, конец 8 - с концом 12, начало 12 - с началом 15. Конец 17, начало 1, конец 2 катушечных групп являются соответственно выводами 19, 20, 21; объединенные начала 6 и 8 катушечных групп образуют вывод 22; объединенные концы 7 и 10 катушечных групп - вывод 23; объединенные начала 9 и 11 катушечных групп - вывод 24. Конец 18, начало 16 и конец 15 катушечных групп объединены в звезду. Технический результат от использования данного изобретения состоит в улучшении энергетических характеристик многоскоростных электродвигателей. 5 ил.

Полюсопереключаемая обмотка на 6 - 4 полюса, у которой катушечные группы разделены на 18 катушечных групп, отличающаяся тем, что количество катушек в каждой катушечной группе определяется в соответствии с числовым рядом 2К, 3К, 2К, 2К, 2К, 3К, 2К, 1К, 1К, 2К, 3К, 2К, 2К, 2К, 3К, 2К, 1К, 1К, где К - целое положительное число, при этом конец 1 катушечной группы соединен с концом 4 катушечной группы, начало 4 - с началом 7, начало 10 - с началом 13, конец 13 - с концом 16, начало 2 - с началом 5, конец 5 - с концом 9, конец 11 - с концом 14, начало 14 - с началом 18, начало 17 - с началом 3, конец 3 - с концом 6, конец 8 - с концом 12, начало 12 - с началом 15; конец 17, начало 1, конец 2 катушечных групп являются соответственно выводами 19, 20, 21; объединенные начала 6 и 8 катушечных групп образуют вывод 22; объединенные концы 7 и 10 катушечных групп - вывод 23; объединенные начала 9 и 11 катушечных групп - вывод 24, конец 18, начало 16 и конец 15 катушечных групп объединены в звезду.