Трехфазная двухскоростная двухслойная обмотка Советский патент 1983 года по МПК H02K17/14 

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в полюсопереключаемых двига- гелях переменного тока, особенно в тех, которые применяются в автономны системах, состоящих из двух генерато ров и одного двигателя, когда от одного из генераторов требуется отбор мощности на другие нужды-. Известны обмотки, изменение числа полюсов в которых производится по способу изменения направления тока в части витков l , Недостатком известных обмоток является необходимость переключения частей обмотки из одной фазы в другую, что усложняет схему включения и делает ее неприемлемой при бесконтак ном изменении направления тока в час ти витков.. Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и решаемой задаче является трехфазная двухскорост ная полюсопереключаемая обмотка 21 отношениемi числа пар полюсов Pf/Pj 4/3. Число катушек ее должно быть кратным 36, Она содержит PQ одинаковых частей с числом катушек Z/P в каждой, объединенных в катушечные группы, образующие фазы, разделенные на две полуфазы. Выводы обмотки сделаны из начал фаз и точек соединения полуфаз. В пределах каждой части обмотки расположено 2А катушечных групгы, числа катушек в каждой из которых, например, начиная с первой, соответствуют ряду К, К, К, 2К, К, 2К, 2К, 2К, 2К, К. 2К, К,К,К,К,2К,К, 2К,2К,2К,2К,К,2К,К. При этом в каждую полуфазу включены катушечные группы, имеющие следующие порядковые номера в приведенном ряде: первая по луфаза первой фазы - 1,5,8,11; вторая полуфаза первой фазы - 13,17,20, 23; первая полуфаза, второй фазы 3,6,9,12; вторая полуфаза второй фазы - 15,18,21, первая полуфаза третьей фазы - k,7,0,k; вторая полуфаза третьей фазы - 16,19,22,2. В из полуфаз соседние катушечные груНпы включены встречно. Здесь К целое положительное число К s Если данную обмотку разделить «а две части, сделав выводы из начал и концов каждой полуфазы и соединить полу фазы и две независимые звезды, то можно получить обмотку для питания ее от двух автономных генераторов. Недостатком обмотки является возможность ее выполнения при минимальном числе катушек (пазов статору двигателяу 36. Если необходимо, например, получить число полюсов двигателя , число пазов статора двигателя должно быть не менее 108, что усложняет конструкцию двигателя. Кроме того, одинаковое число катушечных групп в частях обмотки с неизменяе «|1м и ,изменяемым направлением тока в случае питания обмотки от двух автономных источников, один из которых несет также дополнительную нагрузку.(отбор мощности), приводит к тому, что один из источникбв будет нагружен меньше другого (этот признак для случая питания обмотки от одного источника при переключении числа полюсов не является недостатком). Целью изобретения Является упрощение конструкции двигателя путем снижения минимального числа катушек (пазов статора двигателя) до 18. Эта цель достигается тем, что в трехфазной двухскоростной двухслойной обмотке с отноишнием чисел пар полюсов P/(, содержащей девять соединенных в две звезды частей фаз, каждая из которых содержит пР /2 катушечных групп из К :Д:- катушек - 2« каждая при шаге, равном р , первая звезда состоит из двух параллельных ветвей, первая ветвь первой фазы содержит катушечные группы 1 + 18(п/-1); (п-1), вторая ветвь первой фазы содержит катушечные группы 15+18х х(п-1), 18+18-(п-1), первая ветвь второй фазы содержит катушечные группы 3+18-1 п-1, 6+18-(п-1), вторая ветвь второй фазы содержит катушечные группы 17+18{п-1), l4+l8(n-1),первая ветвь третьей фазы содержит катушечные группы 5+18-(п-1), 2+18х х{п-1), вторая ветвь третьей фазы содержит катушечные группы 13+18(п-1), 1б+18(п-1J, а в первую фазу второй звезды включены катушечные группы П + 18,(п-1), 8+18Чп-1), во вторую фазу второй.звезды включены катушечные- группы (п-1), 10+18-(п-1), в третью фазу второй звезды включены катушечные группы 9+l8(n-1), 12+l8x x(n-1), причем в обеих звездах в каждой ветви вторые по порядку следования катушечные группы для каждого значения п включены относительно первых встречно, выводы начал фаз первой звезды выполнены из начал катушечных групп, включенных с катушечными группами 1 и 15, 3 и 17, 5 и 13 согласно, а выводы концов фаз первой звезды вы полнены из начал катушечных групп, включенных с катушечными группами } и 18, б и , 2 и 16 согласно, а выводы начал фаз второй звезды выполнены из начал катушечных групп, включенных с катушечными группами 11, 7 и 9 согласно, а выводы концов фаз второй звезды выполнены из нача/1 катушечных rjaynn, включенных с катушечными группами 8 10 и 12 согласно где ; Z - число катушек обмотки; п -группа целых чисел от 1 ДО п. На фиг. 1 показана схема обмотки; на фиг.2 - механические характеристики двигателя с этой обмоткой, В показанной на фиг.1 обмотке 118 - номера катушечных групп. Напряжение от одного автономного генератора подведено к зажимами первой звезды А, В и Cf, от другого - к зажимам второй звезды В2 и 2. Две трети обмотки, в которых направление тока при перемене числа полюсов не изменяется, включенные параллельно (нерегулируемая часть), потребляют две третий всей мощности. Одна треть обмотки (на фиг.1 показана жирными линиями )j в которой направление тока при перемене числа полюсов изменяется (регулируемая часть) потребляет бдну треть всей мощности. Однако деление обмотки на нерегулируемую и регулируемую части условно, ибо ничего не изменится в создаваемой ею RflC, если направление тока будет изменяться в нерегулируемой части и не будет изменяться в регулируемой. Выводы начал первой звезды А, В| и С, куда входят две трети обмотки, сделаны из начал катушечных групп, включенных с катушечными группами 1, 3 и 5 согласно, а ее концы У.Ц, У и/ - из начал катушечных групп, включенных с катушечными группами, 18, Т и 16 согласно. Начала второй звезды А, Bg и С2, составляющей одну треть обмотки, сделаны из начал катушечных групп, включенных с катушечными группами 11, 7 и 9 согласно, а ее 10 14 концы Х, 22 - из начал катушечных групп, включенных с катушечными группами 8, 10 и 12 согласно. Механические характеристики(фиг.2) являются характеристиками двигателя на базе А Ц2-Ц, выполненного с предлагаемой обмоткой с числом полюсов 16/12.Число пазов статора 2«36. Здесь 1 - характеристики при числе полюсов , 2 - при числе полюсов 2Р,. Устройство работает следующим образом. Для.создания в электрической машине большого числа полюсов две трети обмотки и ее одна треть включены на источники (на источник) напряжения так, что направления токов в них, считая от входных концов А|, В, С( и Aj, В, Су совпадают. При этом токи в проводниках, составляющих стороны катушечных групп, в результате совместного действия создают вращающееся магнитное поле с числом полюсов . Для создания в электрической машине меньшего числа полюсов 2Р 6 две трети обмотки и ее одна треть включены на источники (на источник) напряжения так, что направления токов в них, счи,тая от входных концов А, В, С| и А, В2, 2 ходятся в противс)фазе. При этом токи в проводниках, составляющих стороны катушечных групп, в результате совместного действия создают вращающееся магнитное поле с числом полюсов . В показанной на фиг.1 обмотке . При можно построить аналогичную обмотку, но уже не с восемнадцатью, а с тридцатью шестью катушечными группами (), в которой число полюсов будет 2Р /2Р 1б/12, механические характеристики двигателя с которой показаны на фиг.2. При можно построить аналогичную обмотку () с числом полюсов 2Pf/2Р2 2 /18. В обмотке углы между суммарными МДС фаз составляют при обоих числах полюсов 120, обмоточные коэффициенты фаз одинаковы и составляют при , Кп. «0,72 и при , Кп, 0,666.

ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСКОРОСТНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ОБМОТКА с отношением чисел пар полюсов Р,(, содержа- , . щйя девять соединенных в две звезды частей фаз, каждая из которых содержит и- Р /2 катушечных групп из катушек каждая при шаге, равном отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции двигателя путем снижения минимального числа катушек уцо 18, первая звезда состоит из двух параллельных ветвей, первая ветвь первой фазы содержит ка тушечные группы 1+18-(n-l), 4+18 х x(), вторая ветвь первой фазы содержит катушечные группы 15+18х ; х(п-1), 18+18-(), первая ветвь второй фазы содержит катушечные группы 3+18.(п-1), 18-(п-1), втот рая ветвь второй фазы содержит катушечные группы 17+18(п-1), 14+18 X х(п-1), первая ветвь третьей фазы содержит катушечные группы (п-1), 2+l8(n/-l), вторая ветвь третьей фазы содержит катушечные группы 13+18-(п-1), 1б+18(), а в первую фазу второй звезды включены катушечные группы 11+18;(п-1), 8+l8x х(), во вторую фазу второй звезды включены катушечные группы 7+18х х(п-1), 10+l8tn-1), в третью фазу второй звезды включены катушечные группы 9+18(п-1), 12+18(п -1), причем в обеих звездах в каждой ветви- вторые по порядку следования катушечные группы для каждого значения п включены относительно первых в стречно, выводы начал фаз первой § звезды выполнены из начал катушечных (Л групп, включенных с катушечными группами 1 и 15, 3 и 17, 5 и 13 согласно, а выводы концов фаз первой звезды - из начал катушечных групп, включенных с катушечными группами 4 и 18, 6 и 14, 2 и 16 согласно,.а выводы йачал фаз второй звезды выполнены из начал катушечных групп, эо включенных с катушечными группами 11, 7 и 9 согласно, а выводы концов фаз :л :л второй звезды выполнены из начал катушечных групп, включенных с катушечными группами 8, 10 и 12 согласно, где . Р. ;Z - число катушек обмотки;п - группа целых .чисел от 1, до п.