Трехфазная несимметричная обмотка Советский патент 1984 года по МПК H02K3/28 

1 Изобретение относится к обмоткам машин переменного тока и может применяться в трёхфазных электрических машинах. Известны трёхфазные симметричные обмотки электрических машин переменн го тока, выполненные из распределенных катушечных групп с фазной зоной в 60 или 120 эл.град однослойными, двухслойными или одно-двухслойными с равнокатушечными группами или с концентрическими катушками lj и 2J Однако при выполнении таких обмоток с фазной зоной 120 эл.град уменьшается обмоточный коэффициент для основной гармоники поля. Наиболее близка к предлагаемой несимметричная трёхфазная петлевая обмотка с дробным числом пазов (2) на полюс (р) и фазу (|Т) 3) 7/6р с/сЗ, для которой число пазов и; знаменатель дробности кратны числу фаз, выполненная двухслойной из 6р распределенных катушечных групп, для уменьшения несимметрии фазных напряжений и их углов сдвига чередование, катушечных групп выбирается по специально составленным таблицам Недостатки такой обмотки - сложность конструкции и изготовления, относительно большая степень несимметрии, что ухудшает ее параметры. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления путём уменьшения числа катушечных групп, а также улучшение параметров путём уменьшения несимметрии фазных напряжений и их углов сдвига. . Указанная цель достигается тем,. Что для трёхфазной несимметричной обмотки, выполненной в сорока восьми пазах с полюсностью р 3 из распределенных катушечных групп с катушками, соединенных в фазах последовательно, обмотка содержит девять групп с тремя катушками в каждой с шагами по пазам У 9, 7, 5 для первой, второй, третьей групп и с УП 10, 8, 6 для остальных групп первая, четвертая, седьмая группы соединены в первой фазе-последовательно-согласно, а номера групп других фаз чередуются с интервалом в одну группу, причём внутренняя двухслойная катушка каждой группы имеет вдвое меньшее число витков, чем остальные катушки, которые выполнены однослойными. 82 На фиг. 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг. 2 - многоугольник намагничивающей силы (диаграмма Гергеса); на фиг. 3 диаграмма ЭДС. ОбмоткаСфиг. 1) выполнена трёхфазной (2р 6)-полюсной,Z ЛВ и имеет число пазов на полюс и фазу О 48/63 8x3 ц. число. Она содержит девять распределенных катушечных групп с номерами от 1 до 9. Каждая группа имеет три концентрические катушки с шагами по пазам УП 5 для групп с номерами 1, 2, 3 и с УП 10, 8, 6 для остальных групп. Катушки с У, 9, 7, 10, 8 расположены в пазах однослойно и число их витков вдвое больше, чем для катушек с yj, 5 и 6, расположенных в пазах двухслойно. Шесть пазов из сорока восьми (пазы с номерами 23, 24, 34, 35, 45, 46) заполнены наполовину, что эквивалентно трём свободным от обмотки пазам. В фазе С1 соединены последовательносогласно группы с номерами I, 4, 7, а в двух других фазах номера групп чередуются с интервалом в одну группу (группы 2, 5, 8 в фазе С2, группы 3, 6, 9 в фазе СЗ); фазы соединены в звезду. Стрелками на фиг. 1 показаны направления токов при питании обмотки через выводы С1, С2, СЗ трёхфазным током (для момента времени, когда ток в фазе СГ имеет максимальное значение). На фиг. 2 по направлениям токов в обмотке (фиг. 1) построен (при помощк вспомогательной треугольной сетки) многоугольник намагничивающей силы (диаграмма Гергеса), по которому определяется дифференциальное рассеяние обмотки. Токи фазных зон показаны в центре векторами A-Z-B-XС-У; сторона треугольной сетки принята за единицу и равна току одного слоя паза с двухслойной катушкой. Пазовые точки (фиг. 2) обозначены номерами от 1 до 48 по числу пазов обмотки (фиг. 1). Векторы пазовых ЭДС обмотки показаны на фиг. 3 в центре и сдвинуты на угол 360-3/48 22,5 эл.град. Векторы ЭДС катушечных групп определены по пазовым ЭДС, обозначены-номерами от 1 до 9 по числу групп и рав.«9 . . , 5 ны sin 2 8 28° для остальных групп. С учетом угла сдвига групп фазы .«6 11.25 определяют фазные ЭДС обмотки: для фаз С1 и СЗ, - а с 7,1184, для фазы С2 -Ь 7,0573; углы сдвига фазных ЭДС , Cf 120 , а обмоточньхй коэффициент Ко5(2а +b)/3,f,,9464. Для определения коэффициента несимметрии обмотки вычисляют величины: 5 а +Ъ + + с 21,29404, А (а + Ь + с)/6 25,19131,В 71з-5( ) ( 25.18965. Р + В 7,097954, Е л|А - В 0,040706. Коэффициент несимметрии равен (E/D) 100 0,5735%. По многоугольнику НС (фиг. 2) оп.репеляют коэффициент лифференциального рассеяния обмотки, характеризующий уровень паразитных гармоник в КРИВОЙ НС обмотки. ()A-LCRgIRi -l.OOM.07Vo, где ((У 1020/48 21,25 - квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника НС относительно его центра: .2 R()(-|-2.2.S-0.-9646) 20,4189 - квадрат радиуса окружности, соответст вующей основной гармонике НС. 1 84 При выполнении (2р 6)-полюсной трехфазной обмотки в сорока восьми пазах двухслойной с шагом по пазам Yj, 7 по прототипу она содержит восемнадцать распределенных.катушечных групп с чередованием групп (три и две катушки в группе) - 323233332 (повторяется дважды). Такая обмотка имеет (см. фиг. 3) а Ь 7,48242, с 7,40263,М, 118, 25°,0-3 4 120,875 + с)/38 Коб (2а 0,932; коэффициенты несимметрии и дифференциального рассеяния, определяемые аналогично обмотке . 1, 3,2% соответственО . 7125 Такимобразом, предлагаемая обмотка по сравнению с известной Ъ} имеет в два раза меньше катушечных групп, т.е. проще в конструкции и в изготовлении, имеет меньшую несимметрию фазных напряжений и незначительно больший коэффициент дифференциального р ассеяния. Предлагаемая обмотка применяется на стороне асинхронного одномашинного преобразователя частоты типа ОПЧ-200-5, в котором в пазах статора расположены две раздельные трехфазные обмотки: (2р,2)-полюсная обмотка двигателя и ()-полюсная обмотка генератора. ЭДС, наводимая полем двигателя в несимметричной обмотке генератора, в предлагаемой обмотке в 3-5 раза меньше, чем в известной З . Предлагаемая обмотка может быть применена в совмещенных электрических машинах.

ТРЁХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ОБМОТКА, выполненная в сорока восьми пазах с полюсностыо р 3 из распределенных катушечных групп с катушками, соединенных в фазах последовательно, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, ее изготовления- и улучшения параметров, обмотка содержит девять катушечных групп с тремя катушками в каждой с шагами по пазам У, 9, 7, 5 для первой, второй, третьей групп и с Ур 10, 8, 6 для остальных групп, первая, четвертая, седьмая группы соединены в первой фазе последовательi но-согласно, а номера групп других фаз чередуются с интервалом в одну (Л группу, причём внутренняя катушка каждой группы выполнена л,вухслой юй и имеет вдвое меньшее число витков, чем остальные катушки, которые выполнены однослойными. 4: ;х)