Трехфазная полюсопереключаемая обмотка Советский патент 1984 года по МПК H02K17/14 

« Изобретение относится к электротехника, а именно, к полюсоперекиючаемым обмоткам электрических машин переменного тока, и может -быть использовано при создании двухскорост ных электрических машин. Изгвестня трехфазная полюсопереключаемая обмотка, расположенная в 72 пазах, с переключением чисел полюсов в отношении 8/6, в которой число катушек в катушечных группах определяется заданным числовым рядом, а казкдая фаза состоит из двух последовательно соединенных частей. Первая часть каждой фазы такой обмотки состоит из шести последовательно соединенных катушеч ных групп, а вторые части состоят й трех параллельных ветвей - по три катушечные группы в каждой параллельной ветви, причем катушки первой части намотаны из провода двойного сечения с половинным числом ви ков по сравнению с катушками второй части (1 . Такие обмотки нетехнологичны в изготовлении и неудобны при укладке в статор, так как они вьшолняются из разновитковых катушек. I . Известна также двухслойная полюсопереключаемая обмотка двухскорост ного двигателя с отношением чисел полюсов 8/6, с числом одинаковых катушек, кратным 54, вьлолненная с тремя параллельными ветвями в каждой фазе, соединенными в звезду с шестью выводами, три из которых предназначены для подключения к сети при 2р 8, а три других при 2 р 6, катушки которой распределены по катушечным группам по окружности статора в соответстви с рядом 2К, ЗК, 2К, .2К, , ЗК, 2К, К, К , повторенным тридцы, при этом в кавдую параллельную ветвь включены катушечные группы, имеющие следующие порядковые номера: первая ветвь - 1, А, 7, вторая - 10, 13, 16 - третья 19, 22, 25, четвертая - 3 6, 26, пятая - 17, 21, 24, шестая - 8, 12, 15,- седьмая - 2, 5, 9, восьмая - 20, 23, 27, девятая 11, 14, 18, где группы 4, 13, 22, 6, 26, 17, 24, 8, 15, 2, 9, 20, Л7, 11, 18 включены во всех ветвях посл довательно встречно группам 1, 7, 1 16, 19, 25, 3, 21, 12, 5, 3, 14, а шесть вьшодов обмотки образованы со 002 динением выводов параллельных ветвей по три вывода вместе следующим образом: от групп 1, 10, 19 - 6Ц, от групп - 3, 8, 17 - 6 С , от групп 2, .11, 20 - 6 Cj от групп 7, 18, 24 - 8С от групп 16, 26, 27 8С2 ,от групп 9, 15, 25 - 80, 23. Однако эта обмотка имеет ограниченную область применения, так как может использоваться только при числе пазов, кратном 54. Кроме того, у этой обмотки нерационально выполнены выводы, что приводит к увеличению длины соединительных перемычек, аксиальной длины машины и расхода меди, что особенно существенно для крупных электрических машин. Целью изобретения является расширение области применения полюсопереключаемых обмоток, т.е. обеспечение возможности их использования в двухскоростных машинах с соотношением чисел полюсов 8/6 при любом числе пазов, кратном 9. Для достижения этой цели в трех-, фазном полюсопереключаемой обмотке I с отношением чисел полюсов 2р,/2р2 8/6, с числом одинаковых ка-i тушек Z соединенных в 27 .тушечных групп, выполненной с |тремя параллельными ветвями в каждой фазе, соединенными в звезду с шестью вьтодами, образованными соединением выводов параллельных ветвей по три вывода вместе, при этом в каждую параллельную ветвь включены катушечные группы, имеющие следующие порядковые номера: первая ветвь - 1, 4, 7, вторая ветвь 10, 13, 16, третья ветвь - 19, 22, 25, четвертая ветвь - 26, 3, 6, пятая ветвь - 17, 21, 24, шестая ветвь - 8, 12, 15, седьмая ветвь 2, 5, 9, восьмая ветвь - 20, 23, 27, девятая ветвь - 11, 14, 18, где группы 4, 13, 22, 6, 26, 17, 24, 8, 15,2, 9, 20, 27, 11, 18, включены во всех ветвях последовательно встречно группам 1, 7, 10, 16, 19, 25, 3, 21, 12, 5, 23, 14, число катушек вьшолнено кратным 9, а число катушек в катушечных группах с номерами 1, 3, 5, 7, 10, 12, 14, 16,19, 21, 23, 25 определяется выражеииемI I ehtierl-- , число катушек в катушечных группах 3 с номерами 4, 13-, 22 определяется вьражением (Z/9)-2ehi.ier(z/27) , число катушек в катушечных rpyifinax с номерами 8, 9, 17, 18, 26, 27 определяется выражением entier(f)-entier(|), число катушек в. катушечных группах с номерами 2, 6, 11, 15, 20, 24 определяется вьфажением : а выводы обмотки образуются следую щим образом: от групп 1, 10, 25 6С,от групп 2, 11, 27 - 6С2, от групп 8, 24, 26 - 6Сд от групп 7, 17, 18 - 8С, от групп 9, 15, 19 - 8С2 , от групп 6, 16, 20 - ВС р 4 - первое число пар полюсов р2 3 - второе число пар ПОЛЮСОВ 2 число катушек целое число), entier - вьделение бтгижайшего целого из числа в скобках, не превосхо дящего данное число На фиг. 1 представлена электрическая схема трехфазной полюсопере ключаемой обмотки для р 4, р Z 90i иа фиг. 2 - принципиальная схема соединения параллельных ветв полюсопереключаемой обмотки. Трехфазная полюсоперекпючаемая мотка на два числа полюсов 2р, В и 2 р2 6 выполнена из 2 90 оди наковых катушек, соединенных в 27 катушечных групп с номерами от 1 д 27 и объединенных в 9 параллельных ветвей по 3 катушечные группы в каждой ветви. Число катушек в катушечных груп пах с номерами 1, 3, 5, 7, 10, 12, 14, 16, 19, 21, 23, 25 определяетс вьфажением entier | | entier(-gj enber(5,33)3. Число катушек в катушечных груп пах с номерами 4, 13 и 22 определя ется вь1ражением 00 --Zeni fY-( -у -2eriter 3,35 -fO-6 4. Число катушек в катушечных группах с номерами 8 9, 17, 18, 26 и 27 определяется выражением )-eni,-er(|)..|l-eh-tiev . Число катушек в катушечных группах с номерами 2, 6,11, 15, 20 и 24 определяется выражением )-f- 4tl - Соединения параллельных ветвей между собой представлены на фиг.2. Выводы 8С , бС и 8Cj предназначены для подключения к трехфазному напряжению на число полюсов 2 р 8, а вьтоды 6С , 6С2 и бС для подключения к трехфазному напряжению на числр полюсов 2 Р2 6. При обеих полюсностях соединен71е фаз обмотки (см.фиг.2), Обмотка симметрична по фазам при обоих числах полюсов.При 2 р 6 симметричны также и параллельные ветви, а при 2 р 8 имеется небольшая несимметрия ЭДС параллельных ветвей. Угол между векторами ЭДС параллельных ветвей составляет. 2 эл.град., а по величине эти ЭДС отличаются на 2%, что практически не приводит к ухудшению использования активной зоны машины. Обмоточные коэффициенты для основной гармоники составляют Kg 0,922, К( 0,81. Расположение вьшодных концов,предусмотренное предлагаемым техническим решением, позволяет сократить длину соединительных перемьгаек и число рядов этих перемычек. Это позволяет сократить расход меди на соединительные перемычки и за счет сокращения рядов перемычек, размещенных в лобовой части обмотки, уменьшить аксиальную ддщну машины. Указанные обмотки имеют обмоточные коэффициенты распределения основной гармоники Крд 0,92-0,96, Kpj, 0,83-0,85. При четных числах пазов обмотки симметричны по фазам при обоих числах полюсов. При нечетных числах пазов обмотки симметричны по фазам при 2 р 8 и имеют незначительную несимметрию при 2 Р2 6. При всех числах пазов при 2 р 6 J 1 векторы ЭДС параллельных ветвей совпадают по фазе и равны мелзду собой по величине, при 2 р-, 8 имеет м4сто незначительная несимметрия параллельных ветвей (угол меяду векторами ЭДС составляет 0,5-4 эл.град, по величине ЭДС отличаются на 0,5-2%). Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет создавать трехфазные полюсопереключаемые обмотки электрических машин с соотношением чисел полюсов 8/6 при любом числе пазов,кратном 9. Обмотка имеет высокие обмоточные коз ффициенты,достаточно хороший гармонический состав кривой ЭДС при обоих числах полюсов, обеспечивает хорошее использование активной зоны машины. Поскольку обмотка имеет три параллельные ветви, особенно хорошие ре0зультаты дает ее применение в мощных электрических машинах. Обмотка проста в изготовлении, так как выполнена из одинаковых катушек, а предлагаемое расположение выводов позволяет сократить длину соединительных перемычек и количество их рядов, что сокращает габарит машины. Машина с предлагаемой обмоткой удобна в эксплуатации, так как имеет шесть выводных концов, переключаемых двумя выключател51ми. Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет расширить область применения полюсопереключаемых обмоток и создавать двухскоростные машины с вьюокийи технико-экономическими показателями.

ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛЮСОПЕРЕКПЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА с отношением чисел полюсов р2 8/6, с числом одинаковых катушек Z ; соединенных в двадцать семь катушечных групп, выполненная с тремя параллельными ветвями в каяздой фазе, соединенными в звезду с шестью выводами, образованными соединением выводов параллельных ветвей по три вывода вместе, при этом в казвдую параллельную ветвь включены катушечные группы, имеющие следующие порядковые номера: первая ветвь 1, 4, 7, вторая ветвь - 10, 13, 16, третья ветвь - 19, 22, 25, четвертая ветвь - 26, 3, 6, пятая ветвь 17, 21, 24, шестая ветвь - 8, 12, 15, седьмая ветвь - 2, 5, 9, восьмая ветвь - 20, 23, 27, девятая ветвь - 11, 14, 18, где группы 4, 13, 22, 6, 26, 17, 24, 8, 15, 2, 9 20, 27, 11, 18 включены во всех ветвях последовательно встречно группам 1, 7, 10, 16, 19, 25, 3, 21, 12, 5, 23, 14, отличающаяся тем. что, с целью расширения области применения, число катушек в обмотке выполнено кратным 9, а число катушек в катушечных группах с номерами 1, 3, 5, 7, 10, 12, 14, 16, 19, 21, 23, 25 определяется вьражением (Ti) enticr число катушек в катушечных группах с номерами 4, 13, 22 определяется выражением у-2 en-tier- 2 |, число катушек в катушечных группах с номерами 8, 9, 17, 18, 26, 27 определяется вьражением entier -|-entier -jy|, число катушек в кат таечных группах с номерами 2, 6, 11, 15, 20, 24 определяется выражением (i) --en-tieiа вывод 6С выполнен от групп 1, 10, 25, вывод бС - от групп 2, 11, Од СП 27, вывод б-С - от групп 8, 24,26, вывод 8С - от групп 7, 17, 18, выО вод 8-Cj - от групп 9, 15, 19, вывод 8-С - от групп 6, 16, 20, р 4 - первое число пар где полюсов; р2 3 - второе число пар полюсов; (у- цеZ - число катушек лое число), entier - выделение ближайшего целого из числа в скобках, не превосходящего данное число.