Совмещенная обмотка статора электрической машины (ее варианты) Советский патент 1984 года по МПК H02K3/28 H02K19/36 H02K47/24 

2. Совмещенная обмотка статора электрической машины переменного тока, двухслойная, содержащая 6р ра пределенных катушечных групп с кон- центрическими катушками, соединенных в параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, а концы подключены « дополнительным.выводам, являющимс зажимами для полюсности Зр,параллел .ffijie ветви которой выполнены с различнь1ми витками так, что пройзведения их обмоточных коэффициентов на числа витков для полюсности р равны, отличающаяся тем, чт с целью улучшения использования меди и расширения области применения, ,5, четные группы выполнены из двух катушек с шагами по пазам и в третьей ветви включены средние катушки нечетных групп, причем числа витков наружных и внутренних катушек групп находятся в отношении 0,,65W, где v,-- шаги катуше групп их трех катушек, число витков средних катушек нечетных групп. 3, Совмещенная обмотка статора электрической машины переменного тока, двухслойная, содержащая 6р распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, соединенных в параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для по- люсности р , а концы подключень к дополнительным выводам, являющимся зажимами для полюсности Зр, параллелыале ветви которой выполнены с различными витками, так, что пронзведения их обмоточных коэффициентов на числа витков для полюсности р равны, отличающаяся тем, что, с целью улучшения использования меди и расширения области применения, ,5, нечетные группы выполнены из четырех катушек с шаггши по пазам v I и в третьей ветви исключены две средние катушки нечетных групп и средние катушки четных групп, причем числа витков наружных и внутренних катушек групп находятся в отношении 1, 2,07W, шаги катушек групп из трех катушек , число витков средних катушек групп.

1. Совмещенная обмотка статор электрической машины переменного тока, двухслойная, содержащая 6р р пределенных катушечных групп с кон центрическими катушкаьм, соединенных в параллельные ветви, начала SU.... 1130954 3

Изобретение относится к совмещенным обмоткам электрических машин переменного тока и может применять- ся, например, в синхронных майинах с возбуждением от третьей гармоники поля, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз и др.

Известны трехфазно-однофазные совмещенные обмотки электрических машин, выполненные из 12 пространственно сдвинутых катушечных групп, соединенных в в две параплель- ные ветви, начала которых образуют зажимы фаз дпя полюсности р 1, а KoiHцы подключены к двум дополнительным выводам, являю цимся зажимами для полюсности Cl.

Недостатки их - ограниченное применение.

Известна также синхронная электрическая машина с возбуждением от третьей гармоники поля - трехфазная совмещенная обмотка статора которой

выполнена из пространственно сдвинутых катушек, соединенных в две параллельные ветви, начала которых образуют зажимы фаз дпя полюсности р, а концы подключены к двум дополнительным выводам, ЯВЛЯЮ1ЦИМСЯ зажимами для полюсности Зр, причем ветви выполнены с различнымишагами и числами витков, так что произведения их обмоточных козффицие-нтов на числа витков.для полюсности р равны, а для Зр- различны между собой C2j. Недостатки совмещенной обмотки ; такой машины - сложность конструкции и технологии изготовления из-за неодинакового числа витков и нерав-

номерного распределения разношаговых катушек.

Наиболее близкой к изобретению является совмещенная синхронная машина с возбуждением от третьей гарМОНИКИ поля, совмещенная трехфазная двухслойная обмотка статора которой соединена в звезду с параллельными ветвями и дополнительными выводами содержащая 6р распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, нечетные группы выполнены из четырех катушек с шагами по пазам (i-l/ , а четные - из трех катушек с Vj 9-2 (i-l), катушки каждой группы соединены в две подгруппы и первая подгруппа нечетных групп содержит наружную и сосед нюю с пей катушки, а четных групп наружную катушку, вторая подгруппа остальные катушки группы, причем в одной ветви соединены последователь но подгруппы первые и в другой вторые соответствукндих групп фаз, начала ветвей образуют зажимы фаз ;для полюсности р,а концы подключены двум дополну тельным выводам с полюс ностью Зр, где - номер катушки в группе, р- число пар полюсов для основной гармоники СЗ. Недостатками известной обмотки являются низкий обмоточнь:й коэффициент для полюсности зри отсутствие нулевого вывода для полюсности р, что ограничивает ее применение из-за невозможности подключения однофазной нагрузки в генераторном режиме работы. Цель изобретения - улучшение использования меди путем повышения об моточного коэффициента для полюсности Зр и расширение применения пу тем использования в однофазном режиме с нулевым выводом для полюсности р. Указанная цель достигается тем, что катушечные группы выполнены из трех катушек с шагами по пазам , , , катушки групп соединены в три параллельные ветви и в первой ветви включены катушки наружные, во второй - внутренние, в третьей - средние, концы ветвей первых и вторых образуют зажимы для полюсности Зр, а третьих - нулевой вывод для полюсности р, причем чнсла Ш1ТКОВ катушек в группе, начиная с наружной, находятся в отношении 0,,j;l ,35Wj, где (3 - число пазов на полюс и фазу. Согласно второму варианту при ,3 четные группы выполнены из дв катушек с шагами по v,-l и в третьей ветви включеша средние катушки нечетных групп, причем числ 544 витков наружных и внутренних катушек групп находятся в отношении 0,45Wjt: :0,65%, где v,- - шаги катушек групп из трех KaTjraieK, W - число витков средних катушек нечетных групп. Согласно третьему варианту, при ,5 нечетные группы выполнены из четырех катушек с maravsK по пазам Vj+l и в третьей ветви включены две средние катушки нечетных групп и средние катушки четных групп, причем числа витков наружных и внутренних групп находятся в отношении 1 ,31W,:2,07W, где Ч шаги катушек групп из трех катушек, W - число витков средних катушек групп. На фиг.I изображена схема обмотки с 3 и р 1, на фиг.2 и 3 - диаграммы ЭДС обмотки для полюсности и , ka фиг.4 - схема предлагаемой обмотки с cj,3,5 и , на фиг.5 и 6 - диаграммы ЭДС для полюсности и . Обмотка (фиг.1) содержит распределенных катушечных групп с номерами от 1 до 6, имеет су.3, катушки выполнены с шагами по пазам v 8, 2(6, . Обмотка соединена в три параллельные ветви и в первой ветви включены наружюле катушки групп 1 и 4 , во второй - внутренние катушки тех же групп, в третьей средние катушки тех же групп. Начала ветвей образуют трехфазные выводы С}, С2, СЗ для полюсности , концы ветвей первых и вторых образуют дополнительные выводы 01vH 02 для полюсности , а концы третьих ветвей - нулевой вывод О для полюс- ности . На векторных диаграммах (фиг.2, 3 и 5, 61 векторами ЭДС наружных катушек приписаны номера групп, а средней и внутренней катушек - те же номера со утрихом, двумя штрихами. ЭДС катушек пропорциональны их коэффициентам укорочения: для полюсности р- ,985, ,866, к 0,643, для полюсноети Зр- KYSP 0,866, , ,866. ля третьей ветви и в ней оле с полюсностью Зр ЭДС не наводит. Число витков катушек выбирается из условий: 0,985 ,866W, откуда О,88МУк число читков наружных каушек. Где число витков средих катушек, 0,643-у 0,866W, откуа ,35 V/x - число витков внутрених катушек. Обмоточные коэффициен-

ты обмотки равны: К ,866, К 0,866.

К обмотке (фиг.1) можно подключить однофазную нагрузку.

Кроме того, например, С1-0 отсутствует ЭДС утроеннойi частоты.

На фиг,4 показан пример выполне- ния обмотки с ,5 и (соединения показаны для одной фазы С11, диаграм1 ш ЭДС обмотки показаны на фиг.5 и 6, числа витков наружных и внутренних катушек групп находятся в отношении 1,31 :2,07% , где W, - число витков средних катушек.

Верхний ряд стрелок на фиг.1 и 4 показывает направления трехфазного

тока в обмотке при питании ее через выводы С1, С2 и СЗ трехфазным током, нижний ряд - направления токов при питании обмотки через выводы 01 и 02.

Для обмотки фиг.4 имеем К.,866, Kjjj 0,878 и по сравнению с известной обмоткой, имеющей . 0,828 и Kpjjp 0,626, использование меди в (О,8660,878):(О,828-О,626)1.47 выше.

Кроме того, предлагаемая обмотка имеет более широкое применение из-за возможности подключения к ней одно-фазной нагрузки.

-4 Г

СП

О -Г

4

or

Фиг.З

/ гуЛЛАУ

Ji:

/ -4 7 -Ю

С1

Г -4 W

10-7 4 -ЛГ/Г- - 7- -;Г

Фиг. 5

Фиг.6