Обмотка совмещенного типа (ее варианты) Советский патент 1984 года по МПК H02K3/28 

Изобретение относится к совмещен ным электрическим машинам и может применяться, например, в одномашинных преобразователях частоты и чис ла фаз, в машинах с катящимся ротор и др. Известны совмещенные электромашинные обмотки, вьлолненцые из 12 распределенных катушечных групп, соединенных в фазах в две параллель ные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности Р-, 1 а концы соединены в два дополнительных зажима для полюсност Р2 6 Cl 3. Недостаток - ограниченная област применения. Известны также совмещенные обмот ки электрических машин с полюсность PI/PI, выполненные одно-двухслойным в 36 пазах из 12 распределенных катушечных групп с двумя концентрическими катушками в каждой с шагами по пазам , соединенные в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют-трехфазные зажи мы для полюсности р , их нулевые выводы - два дополнительных зажима для полюсности 1р2 . В первой фазе соединены последовательно группы первая и четвертая в первой звезде, группы седьмая и десятая, во второй звезде и номера групп других фаз чередуются с интервалом в четьфе группы, где р-/р2 2/3 и :/п 8 и 6 23, Pi/P2 4/3, и 4 СЗ. Недостатки - повьш1енное сопротивление и несинусоидальная форма кривой МДС для полюсности р2 Цепь изобретения - улучшение параметров обмотки для полюсности р2 - путем уменьшения активного сопротивления, а Iakжe приближения к синусоидальной форме кривой ВДС, дл полюсности р - путем уменьшения чувствительности к магнитной несимметрии машины. Указанная цель достигается тем, что для обмотки с числами пар полюсов p-j/pj, выполненной одно-двухслойной в 36 пазах из 12 распределенных катушечных групп с двумя концентричес кими катушками и каждой с шагами по пазам Зц, соединенной в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, их нулевые вывод два дополнительных зажима для полюс ности Р2 , а номера групп фаз чередуются относительно первой фазы с интервалом в четыре группы, в первой фазе соединены последовательно группы первая и встречно включенная четвертая в ветвь первой звезды, седьмая и встречно включенная десятая в ветвь второй звезды, причем средние точки ветвей соединены вместе, где ,:#f, 8 и 6. В первой фазе соединены последовательногсогласно группы первая и четвертая в ветвь первой звезды, седьмая и десятая в ветвь второй звезды, причем средние точки ветвей соединены вместе, где 4/3, Уп 6 и 4. На фиг. 1 изображена схема предлагаемой обмотки с числами пар полюсов 2/3, на фиг. 2 - интегральная кривая МДС Для полюсности р- 3 на фиг. 3 и 4 - то же, что и на фиг. 1 и 2, но для предлагаемой обмотки с 4/3, на фиг. 5 диаграмма ЭДС для полюсности Pj 2 обмотки фиг. 1, на фиг. 6 - диаграмма ЭДС для полюсности р 4 обмотки фиг. 3. Предлагаемая обмотка (фиг. 1 и 3) вьшолнена в 36 пазах из 12 распределенных катушечных групп (с номерами 1-12) с двумя концентрическими катушками в каждой с однослойными и двухслойными катушками. Группы соединены в две параллельные трехфазные звезды (фиг. 5 и 6), начала которых (обозначены как С1, С2, СЗ) образуют трехфазные зажимы для полюсности рт. а их нулевые выводы образуют два дополнительных зажима 01 и 02 для полюсности р . Для обмотки фиг. 1 в первой фазе С1 соединены последовательно группы первая и встречно включенная четвертая в ветвь первой звезды, группы седьмая и встречно включенная десятая в ветвь второй звезды, а средние точки ветвей соединены вместе (фиг. 5). Аналогично выполнены и другие фазы С 2 и (f3 и номера их групп чередуются с интервалом в четыре группы относительно групп первой фазы. Катушки групп имеют шаги по пазам ifi Q и 6f наружная однослойная катушка имеет вдвое большее число витков, чем внутренняя двухслойная катушка. Для обмотки фиг. 3 в первой фазе С1 соединены последовательно-согласно группы первая и четвертая в ветвь первой звезды, группы седьмая и десятая в ветвь второй звезды и средние точки ветвей соединены вместе, Ломера групп фаз С2 и СЗ чередуются с интервалом в четыре группы. Катушки групп имеют шаги по пазам у„ 6 я f и внутренняя однослойная катушка имеет вдвое большее число витков, чем наружная двухслойная.

Верхний ряд стрелок на фиг. 1 и 3 показывает направления токов при питании обмотки через зажимы Ct, 2, СЗ трехфазным током при этом р,, 2 для обмотки по фиг. 1 и р 4 для обмотки по фиг. 3. Нижний ряд стрелок показывает направления токов при питании обмотки через дополнительные зажимы 01 и 02 постоянным током, где р2 3. По направлениям постоянного тока в обмотке построены интегральные кривые оде на фиг. 2 и 4.

На диаграммах фиг. 5 и 6 векторам ЭДС приписаны номера групп, при этом переменное поле обмотки с полнх:ностью р на дополнительных зажимах 01 и 02 ЭДС не наводит.

Вследствие соединения средних точек ветвей фазы половина катушечных групп обмотки выводится из цепи между зажимами 01 и 02 для полюсности Р2 (фиг. 5 и 6). Это обстоятельство уменьшает вдвое сопротивление и потери в цепи для лолюсности , а также улучшает форму кривой оде для этой полюсности (фиг. 2 и 4) что уменьшает добавочные потери в стали машин с предлагаемой обмоткой. Tak как средние точки ветвей фазы являются эквипотен1щальными для полюсности р (фиг. 5 и 6), то соединения этих точек выполняют роль уравнителей, что улучшает параметры обмотки для полюсности р , делая ее менее чувствительной к магнитной несимметрии (уменьшаются магнитные шумы и вибрации).

. Предлагаемая обмотка по сравнению с прототипом имеет лучшие параметры для цепей с полюсностью р и р . Предлагаемая обмотка может использоваться одновременно как трехфазная для полюсности р и как обмотка постоянного тока для полюсности р2 . Она может применяться в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз, в двигателях с катящимся ротором и в других устройствах с двумя совмещенными магнитными полями.

1. Обмотка совмещенного типа с числами пар полюсов р, выполненная в тридцати шести пазах однодвухслойной из двенадцати распределенных катушечных групп с двумя концентрическими катушками в каждой с шагами по пазам jp, , соединенная в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, их нулевые выводы - два дополнительных зажима для полюсности pj, а номера групп фаз чередуются относительно первой фазы с интервалом в четьфе группы. отличающаяся тем, что, с целью улучшению параметров для полюсности Р2 и р , в первой фазе соединены последовательно группы первая и втречно включенная четвертая в ветвь первой звезды, седьмая и встречно включенная десятая в ветвь второй звезды, причем средние точки ветвей соединены вместе, где рт/ Р2 2/3, „ 8 и 6. 2. Обмотка совмещенного типа с числами пар полюсов ,, выполненная в тридцати шести пазах однодвухслойной из двенадцати распределенных катушечных групп с двумя концентрическими катушками в каждой S с шагами по пазам -jp, соединенная в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, , их нулевые .выводы - два дополнительных зажима для полюсности р , аномера групп фаз чередуются относительно О первой фазы с интервалом в четыре со -руппы, отличающаяся тем, что, с целью улучшения параЕ метров для полюсности Р2 и р- , в первой фазе соединены последовательР но-согласно группы первая и четверо тая в ветвь первой звезды, седьмая и десятая в ветвь второй звезды, причем средние точки ветвей соединены вместе, где р / Pj 4/3, .п 6 и 4.