Совмещенная трехфазно-трехфазная роторная обмотка с отношением чисел полюсов 2 @ :2 @ =4:1 Советский патент 1983 года по МПК H02K3/28 

Изобретение относится к совмеще ным обмоткам электрических машин . и может быть использовано в качест ве роторных обмоток синхронных и асинхронных преобразователей часто ты. Известны совмещенные роторные 2р /2р2 полюсные обмотки с отношением чисел полюсов 2р 2 1:2, 1:3, которые выполняются с па раллельными ветвями, имеют три вывода на контактные кольца для подклюнен Гя нагрузки и работают одновременно как многофазная полюсная короткозамкнутая обмотка двигателя и как трехфазная 2р2 -по люсная обмотка генератора. Напряжение на контактных кольцах при встречном направлении вращения 2р и 2р2-полюсного полей, созданных статорными обмотками, имеет частоту f2 р| f-,l. Известна также совмещенная роторная трехфазно-трехфазная 2р / 2р2-полюсная обмотка с отношением чисел полюсов - Is для асинхронного преобразователя частоты на 250 Гц Г2 J. Однако для асинхронного преобразователя частоты 50/62,5 Гц, пот ребность в которых имеет место в связи с необходимостью проведения испытаний экспортной электротехнической продукции на 60 Гц, требуется обмотка с отношением чисел по люсов 2 4:1. Известна обмотка с отношением чисел полюсов 2р„ 4si.Ее выполняют из катушек одинакового шага vsiSf, где Т-,- полюсное деление 2р -полюсного поля. Катушки составляют в каждой фазе 8р2 катушечных групп, которые относительно 2р -полюсного поля включены последовательно согласно, образуя коротко.замкнутые контуры для 2р -полюсного поля и выполняя роль трехфазной 2р -полюсной корот козамкнутой обмотки двигателя, а относительно 2р«-полюсного поля об разуют две параллельные ветви, выполняя роль трехфазной 2р2-полюс ной обмотки генератора, ЭДС частотой f.y, индуктируемая в обмотке 2р2-полюсным црлем, снимается с трехфазных зажимов, подключенных к контактным кольцам Сз J. Однако эта обмотка, имеющая катушки , выполненные с большим удлинением, с шагом, равным-У 3., является плохо исгтользуемой, с завышенным расходом меди, что приводит к увеличению потерь в обмотке и уменьшению КПД машины, в которой она используется. . Целью изобретения является умен шение расхода медного провода, уме шение потерь и увеличение КПД маши ны, в которой применяется указанная обмотка. Указанная цель достигается тем; что в совмещенной трехфазно-трехфазной роторной обмотке с отношением чисел полюсов 4:1, состоящей из четного числа катушечных групп, которые включены между собой в фазах последовательно согласно и объединены в две трехфазные звезды, соединенные параллельно, число катушечных групп в каждой фазе равно 4р2 и половина катушечных групп в каждой параллельной ветви выполнена с шагом, равным ЗТ, а другая половина катушечных групп этой же ветви выполнена с шагом, равным Т, причем указанные катушечные группы соединены между собой в чередующейся последовательности, фиг. 1 представлена схема одной фазы известной 8/2-полюсной обмотки, принятой за прототип/ на фиг. 2 показана одна фаза предлагаемой обмотки в однослойном варианте; на фиг. 3 - в двухслойном варианте; на фиг. 4 изображена схема трехфазной предлагаемой обмотки в однослойном варианте. Каждая фаза обмотки сострит из 4р2 катушечных групп, которые включены между собой последовательно согласно относительно 2р -полюсного поля и Объединены в две трехфазные звезды, соединенные параллельно (фиг. 2, 3 и 4). Катушечные группы выполнены с неодинаковым шагом. Половина катушечных срупп в каждой параллельной ветви выполнена с шагом, равньм ЗГ, а вторая половина катушечных групп выполнена с шагом, равньаи f. Катушечные группы в параллельных ветвях соединены, между собой в чередующейся последовательности (фиг. 2, 3 и 4). Минимально возможное число катуше-чных групп в каждой параллельной ветви равно двум. Пары параллельных ветвей могут быть включены между собой как параллельно, так и последовательно, в зависимости от требуемой веичины выходного напряжения. Обмоточные коэффициенты предлагаемой обмотки для однослойного арианта: в 2р -полюсном поле () К offf 1 в . 2р2-полюсном оле (2р2 2) - Кобз 0,653; ля двухслойного варианта - k 0,866, K(j52 . Соответствено обмоточные коэффициенты известой обмотки, принятой в качестве рототипа, - Кд5-1 0.818, 0,738. В однослойном варианте роизведение обмоточных коэффициенов больше по сравнению с аналогичным произведением в известной обмотке. Так как параллельные ветки в па рах включаются последовательно сог ласно в 2р -полюсном поле, образуя короткозамкнутые для 2р -полюсного поля контуры, то рассматриваемая обмотка является короткозамкнутой двигательной для 2р -полюсного поля. Контуры, образованные параллельными ветвями, выполняютроль .симметричной короткозамкнутой обмо ки для токов двигателя. Под действием 2р -полюсного поля по обмотке протекает ток, показанный стрел ками в верхней части пазов (фиг. 2 3, ). В то же время в.обмотке наводит ся ЭДС от 2р2-полюсного поля, снимаемая с трехфазных зажимов и показанная стрелками в нижней части пазов (фиг 2, 3, ). Следовательно, обмотка является также и генераторной для 2р2-полюсного поля. Таким образом, предлагаемая совмещенная обмотка эквивалентна двум отдельно не связанным разнополюсным обмоткам. С трехфазных зажимов обмотки снимается напряжение частотой fg, которая у асинхронного преобразователя частоты, при пренебрежении скольжением двигателя, равна 62,5 Гц при встречном направлении вращения ротора и магнитного 2р2 полюсного поля статора; при согласном направлении вращения f 37,5 Гц. У синхронных преобразователей частоты f 12,5 Гц. Таким образом, уменьшается расод меди в лобовых частях у половины атушечных групп,что,в свою очередь, риводит к уменьшению общего расода меди, а следовательно, уменьаются потери в обмотке, увеличиватся КПД машин, в которых используются данные обмотки.

СОВМЕЩЕННАЯ ТРЕХФАЗНОТРИХФ/ ЗНАЯ РОТОРНАЯ ОБМОТКА С , ОТНОШЕНИЕМ ЧИСЕЛ ПОЛЮСОВ Р2 4:1, состоящая из четногб числа катушеч-г ных групп, которые включены между собой в фааах последовательно согласно и .объединены в две трехфазные звездаа, соединенные параллельно,, отличаю-щаяс я тем, что, с целью уменьшения расхода меди, число катушечных групп в казцдой, фазе равно 4Р2 и половина катушечных групп в каждой параллельной ветви выполнена с tuarOM, равным а другая половина катушечных групп ЭТОЙ же ветви выполнена с шагом, равным f-,, причем указанные катушечные группы соединены между собой - в чередующейся последовательности, 2 . - ,- ;, .. где Г 2Pi 4ik 00 М

б

Hlг.f