Несимметричная петлевая обмотка с дробным числом пазов на полюс и фазу Советский патент 1983 года по МПК H02K3/28 

ЗН //V J/i 2К

2Н7

Изобретение относится к обмоткам электрических машин и может быть использовано в статоре машины переменного тока, например, турбогенератора большой мощности.

Известны несимметричные обмотки с дробным числом пазов на полюс и фазу q 1,5 + Зп, где п - натуральное число, с постоянным или переменным шагом намотки, с тремя иараллельными ветвями на две полюсно-фазные зоны, разняшиеся между собой на одну катушку. В каждой полюсно-фазной зоне располагаются только две параллельные ветви. Эти обмотки применяются в случае необ.ходимости получения пониженного значения объема тока в пазу или рабочего напряжения машины 1.

Недостатком этих обмоток является, как правило, значительное чис.ю перемычек в зоне лобовых частей, усложняющих их конструкцию, или значительный небаланс ЭДС параллельных ветвей.

Наиболее близкой к изобретению является несимметричная петлевая обмотка с дробным числом пазов на полюс и фазу q 1,5 + Зп, где п - число натурального ряда с тремя параллельными ветвями на две полюсно-фазные зоны, число размещенных катушек в которых разнится на единицу, с постоянным шагом намотки 2.

Недостатком известной обмотки является значительный небаланс ЭДС параллель. ных ветвей.

Цель изобретения - улучшение параметров обмотки путе.м небаланса уменьшения ЭДС.

Поставленная цель достигается тем, что в несимметричной петлевой обмотке с дробным числом пазов на полюс и фазу q 1,5 -f Зп с тремя параллельными ветвями на две полюсно-фазные зоны, размещенных катущек в которых разнится на единицу, с постоянным шагом намотки, в полюсно-фазной зоне с четным числом катушек расположены две параллельные ветви последовательностью пар из первой и второй параллельных ветвей, с одинаковым порядком расположения ветвей в парах, а в полюсно-фазной зоне с нечетным числом катущек расположены три параллельные ветви последовательностью пар, каждая из которых содержит третью и одну из трех параллельных ветвей, причем для п-четного очередность расположения вторых пар: вто рая, первая, третья, а для п - четного: вторая, третья, первая.

На фиг. 1 изображена схема расположения трех параллельных ветвей обмотки в двух полюсно-фазных зонах; на фиг. 2 - лучев-ая звезда пазовых векторов ЭДС обмотки, изображенной на фиг. 1 по верхним и нижним слоям полюсно-фазных зон.

В качестве примера осуществления рассмотрена несимметричная петлевая двухслойная обмотка с дробным q 1,5 + 3-2 7,5 стержневого типа для трехфазного

двухполюсного турбогенератора мощностью 1000 мВт, частотой вращения 3000 об/м. Число параллельных ветвей три. На фиг. 1 представлены полюсно-фазные зоны А , и А фазы А; две другие фазы выполняются аналогично. Параллельные ветви имеют порядковые номера 1, 2 и 3. Верхние стержни 4 и нижние 5, образующие витки в, полюснофазной зоне имеют одинаковый порядок расположения по параллельным ветвям, т. е.

0 обмотка выполняется с постоянным шагом намотки. Полюсно-фазная зона А содержит восемь витков, а полюсно-фазная зона АЗ - семь. Зона AI с четным числом катущек укомплектована четырьмя парами, включающими каждая параллельные ветви 1

5 и 2: 1-2, 1--2, 1-2, 1-2. Зона Aj с нечетным числом витков укомплектована тремя полными па)ами,, группируемыми из параллельнойветви 3 и поочередно параллельных ветвей 1, 2 и 3, а также одной неполной парой из параллельной ветви 3: 3-2, 3-3, 3-1, 3.

Обмотка выполняется с разницей шагов с обеих сторон мащиныЛУ 2 и для данного q 7,5 имеет в зоне лобовых частот три соединительные перемычки, одна из ко5 торых (перемычка 6) является межкатушечной, а две перемычки 7 - межполюсные. Разница шагов л у 2 является оптимальной, обеспечивающей наименьщее число перемычек. Начала и концы паралл-ельных ветвей 1-3 обозначены соответственно 1Н, 2Н,

0 ЗН и I К, 2К, ЗК.

Верхний слой AIB полюсно-фазной зоны А (фиг. 2), включающий группу пазовых векторов, сдвинут относительно нижнего слоя А)н на пазовый щаг Аналогично сдвинуты слои Аав и Агн полюсно-фазной

5 зоны AJ. Сокращение шага (отношение Ц1.ага YJ к диаметральному) может быть принято любым, оно не влияет на величину относительного значения небалансной ЭДС параллельных ветвей. Результирующая

ЭДС параллельной ветви 3 проходит по оси средней ЭДС, а ЭДС параллельных ветвей 1 и 2, равные по модулю, сдвинуты на одинаковые углы по обе стороны от оси. Параметры небаланса обмотки составляют ЛЕа 0,395о/о; 0,67%

5 по сравнению с известной обмоткой, выполненной также с q 7,5, небаланс ЭДС новой обмотки по параллельным ветвям 1 и 2 снижен более чем в 36 раз, а по ветви 3 - более чем в 3 раза.

Это обеспечивает во.зможность получе0 ния приемлемых значений уравнительных токов в параллельных ветвях. Величина уравнительного тока зависит от сокращения щага, поскольку с шагом изменяются индуктивные сопротивления пазов. Для различных зависимостей индуктивного сопротив тения сокращения щага разные.

Приведенные на примере обмотки изображенной на фиг. 1 и 2 порядки черелования параллельных ветвей в нолюсно-фазных зонах с четным и нечетным числом катушек являются не единственными, выполняемыми в соответствии с формулой изобретения. Можно, например, в полюсно-фазной зоне с четным числом катушек в некоторых парах поменять местами первую и вторую параллельные ветви, поменять местами (в пределах трех пар) пары из третьей параллельной ветви и всех трех параллельных ветвейв полюсно-фазной зоне, с нечетным числом катушек и т. д. Удачно подобранные такие

порядки чередования параллельных ветвей обеспечивают болыпее, чем для обмотки изображенной на фиг. 1 и 2, снижение небаланса ЭДС параллельных ветвей. Преимуш.еством предлагаемой обмотки является то, что наряду с приемлемыми параметрами небаланса ЭДС параллельных ветвей, она при разнице шагов 2 имеет наиболее простую конструкцию в зоне лобовых частей. Все другие варианты обмотки с q 7,5 имеют при любых значениях большее число перемычек.

НЕСИММЕТРИЧНАЯ ПЕТЛЕВАЯ ОБМОТКА С ДРОБНЫМ ЧИСЛОМ ПАЗОВ НА ПОЛЮС И ФАЗУ q 1,5 4+ Зп, где п - число натурального ряда, с тремя параллельными ветвями на две полюсно-фазные зоны, число размещенных катушек в которых разнится на единицу, с постоянным шагом намотки, отличающаяся тем, что, с целью улучшения параметров обмотки путем уменьшения разности ЭДС параллельных ветвей, в полюсно-фазной зоне с четным числом катушек расположены две параллельные ветви последовательностью пар из первой и второй параллельных ветвей с одинаковым порядком расположения ветвей в парах, а в полюсно-фазной зоне с нечетным числом катушек расположены три параллельные ветви последовательностью пар, каждая из которых содержит третью и одну из трех параллельных ветвей, причем для п-нечетного очередность расположения вторых ветвей пар: вторая, первая, S третья, а для п - четного: вторая, третья, (Л первая. ел со ю ISD N5