Совмещенная трехфазно-однофазная обмотка статора Советский патент 1985 года по МПК H02K3/28 

-11 Изобретение относится к обмоткам электрических мапин переменного тока совмещенного типа. Известны совмещенные электромашинные обмотки переменного тока, выполненные с числами пар полюсов 1/6 из распределенных катушечных групп, соединенных з фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р 5 а их концы соединены в два дополнительных зажима для полюсности PJ Cl1. Недостатком таких обмоток является ограниченная область применения Наиболее близкой к изобрет ению по технической сущности является сов мещенная электромашинная обмотка пер менного тока, выполненная с числами пар полюсов PI/Pj ,2/3 в 36 пазах из 12 распределенных катушечных груп соединенных в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р , их нулевые точки - два допол нительных зажима для полюсности р В первой фазе в первую звезду включ ны последовательно катушечные группы - первая и четвертая, а во втору звезду - группы седьмая и десятая, причем четные группы включены встре но относительно нечетных и номера групп других фаз чередуются с интер валом в четыре группы. Каждая групп содержит две концентрические катушк с шагами по пазам у 8 и 6, наруж ная катушка расположена в пазах однослойно и имеет вдвое большее числ витков, чем внутренняя двухслойная катушка Цель изобретения - улучшение параметров обмотки путем уменьшения дифференциального рассеяния для полюсности р и PJ Указанная цель достигается тем, что в трехфазно-однофазной обмотке статора, совмещенной с числами пар полюсов 2/3, выполненной двухслойной в тридцати шести пазах из двенадцати распределенных катуше ных групп с концентрическими катушками и соединенной в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, а их нулевые точки два дополнительных зажима для нолюс ности Pj, в первой фазе в первой зве де соединены последовательно кату4шечные группы первая.с четвертой, во второй звезде - катушечные группы седьмая с десятой со встречным включением катушечных групп четных относительно нечетных, а в других 8)азах номера катушечных групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалом в четыре группы для второй фазы и в восемь групп для третьей фазы, катушки каждой катушечной группы выполнены с шагами по пазим у 8, 6, 4 и их числа витков относятся как 3:2:1. В каждой фазе соединены вместе концы катушечных групп первой и седьмой в первой фазе, пятой и одиннадцатой во второй фазе, девятой.и третьей в третьей фазе. На фиг. 1 показано.чередование фазных зон известной обмотки; на фиг. 2 - схема предлагаемой обмотки; на фиг. 3 - чередование фазных зон предлагаемой обмотки, на фиг. 4 - диаграмма ЭДС обмотки для полюсности Р 2; на фиг. 5. - диаграмма МДС обмотки для полюсности р 2. Обмотка по фиг. 2 выполнена в 36 пазах двухслойно из 12 распределенных катушечных групп (с номерами от 1 до 12) с концентрическими катушками и соединена в две параллельные трехфазные звезды (фиг. 4). нач.ала которых образуют трехфазные зажимы С1, С2, СЗ для полюсности р. 2, а их нулевь е точки - два дополнительных зажима 01 и 02 для р 3. Для известной обмотки С2 обмоточный коэффициент для полюсности р 2 равен 0,9452, а сред-. НИИ шаг по пазам - у,.,, 22/3. I . В предлагаемой обмотке концентрические катушки каждой катушечной группы имеют шаги по пазам у,, 8, 6, 4иих числа витков относятся как 3:2:1 (фиго 3),,что обеспечивает одинаковое число витков во всех пазах. Обмоточный .коэффициент для р., 2 равен Кобг 0,8882, а средний шаг по пазам 20/3. Верхний ряд стрелок на фиг.2 показывает направления токов при питании обмотки через зажимы С1, СЗ трехфазным током (Рд 2),-а нижний ряд стрелок направления токов при питании обмотки через зажимы 01 и 02 однофазным током (p,j 3). На диаграмме ДС для полюсности р, 2 (фиг. 4) векторам.ЭДС приписаны номера катушечных групп, откуда видно, что переменное поле с полюснсстью р 2 на зажимах 01 и 02 не наводит ЭДС.

На фиг. 5 построены диаграммы НДС известной обмотки (многоугольник (н), предлагаемой обмотки (многоугольник €) и обмотки с равновитковыми катушками (многоугольник Б), В центре диаграммы показаны векторы токов фазных зон A-Z-B-X-C-Y. Для построений на фиг. 5 использована вспомогательная треугольная сеткаC3j сторона которой принята равной двум единицам. По фиг. 5 вычисляем средНИИ оадиус пазовых точек многоугольКАника относительно центра: R 276/3 356/3 (по фиг. 5а); (по фиг. 56); R 314/3 (по фиг.Зв

По выражению г. (.100 З определяем коэффициент дифференциального рассеяния Эд 1,036% (для фиг.Зв 6 1,15 (для фиг. 5а); ii 1,405

. т

(для фиг. 56), где R у 4-3-Ко ГЗ. (для обмотки фиг. 2 с равновитковыми катушками 0,8312 и ее .многоугольник ЩС построен на фиг. .56).

Таким образом, обмотка по предлагаемой схеме (фиг. 2 и 3) по Сравнению с известной обмоткойГ23 (фиг. 1) имеет в (22.0,8882) : :-(20.0,9452) 1,034 раз-а лучшее использование меди, и в 1,15:1,036 1,11 раза меньшее содержание выеших гармоник в кривой МДС для полюсности р 2.

При соединении вместе концов катушечных групп первой и седьмой в фазе С1, пятой и одиннадцатой в фазе С2, девятой и третьей в фазе СЗ условия работы обмотки для полюсности р 2 не нарушаются, но при этом половина катушек выводится из цепи между зажимами 01 и 02, что улучшает параметры обмотки для полюсности р 3: уменьшаются вдвое потери в меди, улучшается форма кривой оде. Кроме того, такие соединения средних (эквипотенциальных) точек ветвей каждой фазы улучшают параметры обмотки для полюсности р 2: уменьшаются влияния несимметрии магнитной цепи, снижаются магнитные шумы и вибрации.

Таким образом, предлагаемая обмотка ito сравнению с известной имеет лучшие параметры для полюсности р и Pj. Она может применяться в электромашинных и электромагнитных устройствах с двумя совмещенными магнитнь1ми полями, например в ферромагнитных управляемых реакторах с вращающимся магнитным полем, в двигателях с катящимся ротором и др.

Применение предлагаемой обмотки позволяет уменьшить добавочные потегри в стали от высших гармоник поля, снизить потери в меди и повысить, тем самым, КПД машины.

Фиг.

Фиг.

1. СОВМЕЩЕННАЯ ТРЕХФАЗНООДНОФАЗНАЯ ОБМОТКА СТАТОРА с числами пар полюсов , 2/3, выполненная двухслойной в тридцати шести пазах из двенадцати распределенных катушечных групп с концентрическими катушками и соединенная.-, в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, а их нулевые точУ НУ г НУ НгН- -г- -НсН г ки - два дополнительных зажима для полости PJ , в первой фазе в перв.ой звезде соединены последовательно катушечные группы первая с четвертой, во второй звезде - катушечные группы седьмая с десятой со встречным включением катушечных групп четных относительно нечетных, а в других фазах номера катушечных групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалом в четыре группы для второй фазы и в восемь групп для третьей фазы, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения параметров для полюсности р и PJ, катушки каждой катушечной группы выполнены с шагами по пазам (Я у ,4 и их числа витков относятся как 3:2:1. 2. Обмотка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в каждой фазе. соединены вместе концы катушечных групп первой и седьмой в первой фазе, пятой и одиннадцатой во второй N(1 фазе, девятой и третьей в третьей фазе. сл иг.1