ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА ТРЕХСКОРОСТНОГО ДВИГАТЕЛЯ Российский патент 2007 года по МПК H02K3/28 H02K17/14 H02K19/12 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании многоскоростных электродвигателей, для привода вентиляторов.

Известна трехфазная трехскоростная полюсопереключаемая обмотка с соотношением чисел пар полюсов 4/3/2, содержащая 12 катушечных групп, равномерно распределенных по расточке статора.

Недостатком известной обмотки является выполнение третьей части катушечных групп с числом витков, в два раза меньшим, и сечением провода, в два раза большим по сравнению с остальными, причем при шести полюсах использование габарита двигателя составляет 66,6% /1/.

Известна трехскоростная полюсопереключаемая обмотка с соотношением чисел пар полюсов 4/3/2, содержащая 12 одинаковых катушечных групп, равномерно распределенных по внутренней расточке статора.

Недостатком известной обмотки является выполнение катушечных групп по фазам с различным числом витков и сечением, низкое значение обмоточного коэффициента при числе полюсов 2р=8 /2/.

Известна трехскоростная трехфазная полюсопереключаемая обмотка с соотношением чисел пар полюсов 4/3/2, состоящая из 12 катушечных групп, фазы обмотки соединяются по Т-образной схеме с тремя параллельными ветвями.

Недостатком известной обмотки является наличие дополнительной обмотки, занимающей 15% площади паза, что снижает коэффициент использования габарита двигателя /3/.

Наиболее близкой к предлагаемому изобретению является трехфазная полюсопереключаемая обмотка трехскоростного двигателя с числом катушек, кратным 36, с соотношением чисел пар полюсов p₁/p₂/p₃=4/3/2, содержащая 16 катушечных групп, числа катушек в катушечных группах, начиная с первой, соответствуют ряду 3к, 3к, 3к, 1к, 2к, 2к, 1к, 3к, 3к, 3к, 3к, 1к, 2к, 2к, 1к, 3к, где к=1, 2, 3 и т.д., при этом в каждую часть фаз включены катушечные группы, имеющие следующие порядковые номера в приведенном выше ряде: первая часть первой фазы - 1, вторая часть первой фазы - 5, 12, третья часть первой фазы - 9, четвертая часть первой фазы - 4, 13, первая часть второй фазы - 3, вторая часть второй фазы - 16, третья часть второй фазы - 11, четвертая часть второй фазы - 8, первая часть третьей фазы - 7, 14, вторая часть третьей фазы - 2, третья часть третьей фазы - 6, 15, четвертая часть третьей фазы - 10, причем катушечные группы в фазах соединены согласно /4/.

Недостатком указанной обмотки при использовании в приводах вентиляторов является низкий коэффициент использования габарита и низкие энергетические показатели при p₁=4.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение коэффициента использования габарита и энергетических показателей двигателя на всех частотах вращения.

Техническим результатом изобретения является уменьшение расхода дорогостоящих изоляционных материалов, уменьшение времени укладки, повышение степени использования активных материалов на всех частотах вращения путем замены типа обмотки, подбора шага обмотки, изменения схемы сопряжения фаз.

Поставленная задача решается тем, что трехфазная полюсопереключаемая обмотка трехскоростного двигателя с числом катушек, кратным 36, с соотношением чисел пар полюсов р₁/р₂/р₃/=4/3/2, содержащая 16 катушечных групп, числа катушек в катушечных группах, начиная с первой, соответствуют ряду 3к, 3к, 3к, 1к, 2к, 2к, 1к, 3к, 3к, 3к, 3к, 1к, 2к, 2к, 1к, 3к, где к=1, 2, при этом в каждую часть фаз включены катушечные группы, имеющие следующие порядковые номера в приведенном выше ряде: первая часть первой фазы - 1, вторая часть первой фазы - 5, 12, третья часть первой фазы - 9, четвертая часть первой фазы - 4, 13, первая часть второй фазы - 3, вторая часть второй фазы - 16, третья часть второй фазы - 11, четвертая часть второй фазы - 8, первая часть третьей фазы - 7, 14, вторая часть третьей фазы - 2, третья часть третьей фазы - 6, 15, четвертая часть третьей фазы - 10, причем катушечные группы в фазах соединены согласно.

Получение технического решения изобретения возможно, если катушки обмотки укладываются по пазам внутренней расточки статора, при р₁=4 в следующей последовательности АВАВАСВСВСВАСАСАСВ и т.д., обмотка выполняется однослойной с шагом - ближайшее меньшее нечетное число к величине при схеме сопряжения фаз Y/YY/YYYY, где z₁ - число пазов на статоре.

На фиг.1 показана трехфазная полюсопереключаемая обмотка трехскоростного двигателя с соотношением чисел пар полюсов р₁/р₂/р₃/=4/3/2, выполненная на 72 пазах с шагом у=11, при схеме сопряжения фаз Y/YY/YYYY.

На фиг.2, 3 показаны направления токов в сторонах катушечных групп и кривая магнитодвижущих сил соответственно при p₁=4.

На фиг.4, 5 показаны направления токов в сторонах катушечных групп и кривая магнитодвижущих сил соответственно при р₃=2.

На фиг.6, 7 показаны направления токов в сторонах катушечных групп и кривая магнитодвижущих сил соответственно при р₂=3.

Направления токов показаны для момента, когда амплитудное значение тока в фазе А имеет максимальное значение, стороны катушек в фазе А обозначены квадратом, в фазе В - треугольником, в фазе С - кругом.

Трехфазная полюсопереключаемая обмотка трехскоростного двигателя выполнена на статоре с числом пазов 72, с шагом у=11, содержит 16 катушечных групп с согласным соединением катушечных групп в фазе.

Начала фаз при р₁=4 взяты из начал катушечных групп 1, 3, 7, при р₂=3 из начал катушечных групп 9, 6, 11, при р₃=2 из начал 4, 8, 10.

Для получения восьми полюсов напряжение подается на зажимы 17, 18, 19.

Для получения шести полюсов напряжение подается на зажимы 20, 21, 22 при объединенных зажимах 17, 18, 19.

Для получения четырех полюсов напряжение подается на объединенные зажимы 23 и 26, 24 и 27, 25 и 28 при объединенных в звезду 20, 21, 22.

При шаге обмотки 11 значение обмоточных коэффициентов 0,77/0,67/0,7, индукции в воздушном зазоре В4/В6/В8=1/0,85/0,6, что отвечает требованиям для электродвигателей приводов вентиляторов и обеспечивает высокое использование активных материалов двигателя на всех частотах вращения.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР 655028, кл. Н02к 3/28, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР 467434, кл. Н02к 3/28, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР 680111, кл. Н02к 3/28, 1979.

4. Авторское свидетельство СССР 1072187, кл. Н02к 3/28, 1984, прототип.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в многоскоростных электродвигателях для привода вентиляторов. Технический результат состоит в повышении коэффициента использования габарита и энергетических показателей на всех частотах вращения. Трехфазная полюсопереключаемая обмотка имеет число катушек, кратное 36, с соотношением чисел пар полюсов р₁/р₂/р₃=4/3/2, содержит 16 катушечных групп. Числа катушек в катушечных группах, начиная с первой, соответствуют ряду 3к, 3к, 3к, 1к, 2к, 2к, 1к, 3к, 3к, 3к, 3к, 1к, 2к, 2к, 1к, 3к, где к=1, 2. В каждую часть фаз включены катушечные группы, имеющие следующие порядковые номера в приведенном выше ряде: первая часть первой фазы - 1, вторая часть первой фазы - 5, 12, третья часть первой фазы - 9, четвертая часть первой фазы - 4, 13, первая часть второй фазы - 3, вторая часть второй фазы - 16, третья часть второй фазы - 11, четвертая часть второй фазы - 8, первая часть третьей фазы - 7, 14, вторая часть третьей фазы - 2, третья часть третьей фазы - 6, 15, четвертая часть третьей фазы - 10. Катушечные группы в фазах соединены согласно. Катушки обмотки укладываются по пазам внутренней расточки статора при p₁=4 в следующей последовательности АВАВАСВСВСВА-САСАСВ и т.д. Обмотка выполнена однослойной с шагом - ближайшее меньшее нечетное число к величине при схеме сопряжения фаз Y/YY/YYYY, где z₁ - число пазов на статоре. 7 ил.

Трехфазная полюсопереключаемая обмотка трехскоростного двигателя с числом катушек кратным 36 с соотношением чисел пар полюсов p₁/р₂/р₃=4/3/2, содержащая 16 катушечных групп, числа катушек в катушечных группах, начиная с первой, соответствуют ряду 3к, 3к, 3к, 1к, 2к, 2к, 1к, 3к, 3к, 3к, 3к, 1к, 2к, 2к, 1к, 3к, где к=1, 2, при этом в каждую часть фаз включены катушечные группы, имеющие следующие порядковые номера в приведенном выше ряде: первая часть первой фазы - 1, вторая часть первой фазы - 5, 12, третья часть первой фазы - 9, четвертая часть первой фазы - 4, 13, первая часть второй фазы - 3, вторая часть второй фазы - 16, третья часть второй фазы - 11, четвертая часть второй фазы - 8, первая часть третьей фазы - 7, 14, вторая часть третьей фазы - 2, третья часть третьей фазы - 6, 15, четвертая часть третьей фазы - 10, причем катушечные группы в фазах соединены согласно, отличающаяся тем, что катушки обмотки укладываются по пазам внутренней расточки статора при p₁=4 в следующей последовательности АВАВАСВСВСВАСАСАСВ и т.д., обмотка выполнена однослойной с шагом ближайшее меньшее нечетное число к величине при схеме сопряжения фаз Y/YY/YYYY, где z₁ - число пазов на статоре.