Трехфазно-однофазная совмещенная обмотка статора (ее варианты) Советский патент 1984 года по МПК H02K3/28 

2. Трехфаэно-однофаэная совмещенная обмотка статора с полюсностью р2/ру,с3, выполненная трехфазной для полюсности из бР распределенных катушечных групп с номерами групп в фазах Ц + Зм.), (3 + 3it) , (5+Зх) и с соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для прлюсности j , концентрические катуки каиздой группы разбиты на подгруппы, и в фазе соединены последовательно первые подгруппы в ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы --в

|Ветвь той же фазы другой звёзды со встречным вк лючением катушек четных групп относительно катушек нечетных групп фазы, отличающаяся

-тем, что, с целью расширения области применения и увеличения, использования меди, обмотка выполнена в 27Р, пазах-, нечетные группы содержат по четыре катушки с шагами по пазам.

равными 13,11, 9,.7, четные группы три катушки с шагами с , равными 12, В, 6, первая подгруппа групп содержит наружную катушку, вторая подгруппа - внутреннюю катушку для нечетных групп, среднюю и внутреннюю для четных- групп, катушки с шагом ij равным 11 и 9 нечетных групп соединены в.фазе в Р, дополнительные ветви, начала которых образуют зажим фазы, а. концы соединены вместе, и подключены к началам ветвей из первых и вторых подгрупп фазы, наружная катушка для нечетных катушечных групп и средняя катушка для четных катушечных групп выполнены однослойными, а остальные катушки - двухслойными, причем однослойные катушки, наружная для нечетных и средняя для четных групп, имеют вдвое большее число витков, чем остальные двухслойные 1 атушки групп.

Изобретение относится к обмоткам совмещенных электрических машин и может применяться,- например в синхpotiHUx машинах, с системой возбуждения от третьей гармоники поля,в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз и др.

Известны элёктромашинные совмещенные обмотки, выполненные из 12 распределительных катушечных групп, соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют Трехфазные зажимы для полюсности , а концы соединены в два дополнительных вывода для полюсности СП .

Однако применение данных обмоток ограничено.

.Известна также совмещенная обмотка синхронной машиныс возбуждением от третьей гармоники поля, выполненная из распределенных катушек, соединенных в фазах в две параллельные ветви,начала которых образуют трехфггзные зажимы для полюсности ЗР. Катушки ветвей выполнены с.различными шагами и числами витков так, что произведения чисел витков ветвей на обмоточный коэффициент для полюсности р рав ны L21.

Недостатки указанной обмотки сложность конструкции и изготовления, неравномерное и неполное заполнение пазового слоя, низкий обмоточный коэффициент для полюсности ЗР и ДР.

Наиболее близкой к предлагаемой является совмещенная обмотка, выполненная двухслойной в 21 пазах из 96 Т распределенных катушечных f групп с концентрическими катушками, соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют

трехфазные зажимы для полюсности Р, а концы подключены к двум дополниj тельным выводам для полюсности 3.

.Катушки каждой группы разбиты на две подгруппы и в одной ветви фазы соединены последовательно подгруппы первые, в другой ветви - подгруппы вторые соответствующих групп

5 фазы, нечетные группы содержат по четыре катушки с шагами по пазам 4-10-2(1-1), а четные - три катушки с t 9-2 (U-l) где 1-1-4 - номер катушки в группе СЗ,

0 Недостатки известной обмотки возможность выполнения лишь в 21Р пазах, что ограничивает ее область . применения, низкий обмоточный коэффициент для полюсности ЗР, что сни5 жает использование меди и ухудшает параметры обмотки для полюсности 3. Цель изобретения - расширение области применения меди, и увеличение использования меди.

0 Указанная цель достигается тем, что в трехфазно-однофазной совмещенной обмотке статора с полюсностью , выполненной трехфазной для полюсности РЛ из 6, распределенных

5 катушечных групп с номерами групп в фазах (l+3ic), (3+Зк.) , (5 + 3it) и соединением фаз в две параллельные зве ды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для полюсности PZ f концентрические катушки каждой группы разбиты на подгруп пы, и в фазе соединены последовател но первые подгруппы групп и ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь фазы другой звезды с встречным включением катушек четных групп относительно катушек нечетных групп фазы, обмотка выполнена в 27-Р пазах, нечетные группы содержат по три катушки с шагами ц по пазам, равными 13, 9, 7, четные группы две катушки с шагами, равными 12 и 8, первая подгруппа групп содержи наружную катушку, втораяподгруппа остальные катушки групп, средняя катушка нечетных групп выполнена двухслойной, а остальные катушки групп - однослойными, причем число витков двухслойной средней катушки нечетных групп равно (0,53 - 0,50)V где x/k - число витков остальных однослойных катушек групп; ,1,2... ... (20, -1) . Согласно второму варианту нечетные группы содержат почетыре катуш ки с шагами по пазам,равными 13, 11, 9, 7, четные группы - три катушки с шагами ij , равньгми 12, 8, 6, первая подгруппа содержит наружную катушку групп, вторая подгруппа внутреннюю катушку для нечетных .групп, среднюю и внутреннк ю для чет ных групп, катушки с шагом у , равным .11 и 9 нечетных групп соединены в фазе в Р;, допол| ительные ветви, начала которых образуют зажим фазы, а концы соединены вместе и подключе ны к началам ветвей из первых и вторых подгрупп фазы, причем наружная катушка для нечетных катушечных групп и средняя катушка для четных катушечных групп выполнены однослойными, а остальные катушки - двухслой ными, причем однослойные катушки, наружная для нечетных и средняя для четных групп, имеют вдвое большее число витков, чем остальные двухслойные катушки групп. На фиг.1 изображена схема предла гаемой обмотки, выполненной с , по первому варианту; на фиг.2 - то же, второй вариант; а фиг.З и 4 диаграммы ЭДС обмоток для полюсное ти Ci, 1 по первому (фиг.З) и по второму (фиг.4) вариантам.

Обмот4 а (фиг.1 и 2) выполнена трехфазной для полюсности ..в 27 Р;, пазах из 6 р - 6 распределенных. ,катушечных групп с номерами от 1 до 6. Номера групп в фазах . 1 и 4, З+Зк. 3 и 6, 5+3t 5 и 2, где к.« 0,1,2,... (2Ч| -1)0,1. Фазы соедиЭДС подгрупп пропорциональны коэффидиентам укорочения их катушек, равным: для полюсности Рд 1 для нечетных групп 0,9983, 0,866, 07274; для четных групп kLvo 0,9848, 0,802; для полюсности для нечетных групп K.V5P 0,9848, О, 0,643; нены в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для полюсности . Концентрические катушки каждой группы разбиты на подгруппы и в фазе соединены последовательно первые подгруппы групп в ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь той же фазы другой звезды с встречным включением катушек четных групп относительно катушек нечетных групп фазы (например, для первой фазы - подгруппы групп 1 и 4 с встречным.включением катушек группы 4) . Начала фаз для полюсности 1 обозначены как С1, С2, СЗ, а дополнительные выводы нулевых точек звезд - как 01 и 02. Для обмотки (фиг.1) нечетные группы содержат по три катушки с шагами по пазам ,9,7, четные группы - две катушки с и 8. Первая подгруппа нечетных и четных групп содержит наружную катушку, а вторая подгруппа - остальные катушки групп. Для обмотки (фиг.2) нечетные группы содержат по четыре катушки с ,11, 9, 7, четные группы,- три катушки сЦ-12,8,6. Первая подгруппа нечетных и четных групп содержит наружную катушку, вторая подгруппа внутреннюю катушку для нечетных групп, среднюю и внутреннюю катушки для четных групп. Катушки с (11 и 9 нечетных групп соединены в фазе в Р, 1 дополнительную ветвь, начало которой подключено к зажиму фазы, а конец - к началам ветвей из первых и вторых подгрупп фазы, концы которых подключены к дополнительным выводам, например для первой фазы дополнительная ветвь содержит катушки и 9 нечетных групп, начало ее образует зажим фазы С1, конец подключен к началам подгрупп фазы из первых и вторых подгрупп (фиг.2 и 4) . На фиг.1 и 2 стрелками показаны направления токов: верхний ряд при питании обмотки через выводы С1, С2, СЗ трехфазным током (-), а нижний ряд - при питании обмотки через выводы 01-02 однофазным током (PQ-3) . Векторам ЭДС первых подгрупп (фиг.З и .4) приписаны номера групп, со штрихом, вторых групп - номера групп с двумя штрихами, вектором ЭДС дополнительной ветви - номер группы без штрихов.

ДЛЯ четных групп i.y -0,866, 0,342, Принимая число витков наружной и внутренней катушек нечетных и четных .групп за единицу, из условия равенства ЭДС ветвей из первых и вторых подгрупп фазы, получим 0,9983+ +0,,Вббх + 0,727 + 0/802, откуда X « 0,53 - число витков средней катушки (двухслойной) обмотки, изображённой на фиг.1: при выполнений этого условия на выводах 01-02 отс; тствуют ЭДС поля с , обмоточ й 1 .коэффициенты равны: для полюснбсти .4 1- и 0, 877 ; для полюсности Pji 0,66.

Аналогично для обмотки, изображенной на фиг.2 имеем; Kog-i 0,873, Когь 0,718.

По сравнению с обмоткой по прототипу, имеющей 1СоБд 0,828 и tiops ; ,

«0,626, предлагаемая обмотка имеет лучшее использование меди: в (О,877-О,66)/(О,,626)«1,117 раза и в (Р,,873.0,718)7(0,828:0,626) iel,21 обмоток, изображенных на фиг.2 .соответственно. Кроме того, предлагаемая-обмотка имеет лучшие параметрыДЛЯ цeп с полюс костью (менн1пие/ актйвные и индуктивные сопротивления рассеяния),

меньший расход меди, чем обмотка по прототипу.

Обмотка может применяться, например, на статорр синхронных машин с системой возбуждения от третьей гарМОНИКИ поля., в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз, в ферромагнитных управляемых реакторах с вращающимися магнитным полем « в .других совмещенных электрических

машинах с числами полюсов CSz./P 3.

CJ

С1

-г

г 7

- -f

VU,.,