СПОСОБ СОЕДИНЕНИЯ ОБМОТКИ СТАТОРА ТРЕХФАЗНОГО АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ, ПЕРЕКЛЮЧАЕМОЙ НА РАЗНЫЕ ЧИСЛА ПОЛЮСОВ Советский патент 1929 года по МПК H02K17/14 

Плавное регулирование оборотов индукционного мотора трехфазного тока возможно лишь с потерями энергии, вызываемыми включением сопротивления в цепь ротора или применением более сложных устройств вроде каскадного включения и т.п. Поэтому часто прибегают к методу переключения полюсов у трехфазных моторов, чтобы достигнуть по крайней мере несколько определенных чисел оборотов. Для этой цели известны различные обмотки и соединения, дающие определенное соотношение чисел оборотов. В большинстве случаев, однако, определенная обмотка и определенное соединение бывают пригодны для одного лишь соотношения, например, 1:2, так что для получения иных ступеней скоростей все же приходится прибегать к другим вспомогательным средствам, как, например, применение двух моторов в каскадном соединении или различных обмоток на одном моторе и т.д.

Предлагаемое изобретение касается способа соединения обмотки статора трехфазного асинхронного двигателя, переключаемой на числа полюсов, находящиеся в отношении 6:4:2 (6n:4n:2n). При этом для каждого числа полюсов используются все витки обмотки, благодаря чему должно быть достигнуто сравнительно хорошее использование последней.

При получении числа полюсов 4n, согласно изобретению, для образования одной фазы служат те из 9n частей обмоток одной 6n - полюсной обмотки, которые являются соседними и смещены друг по отношению к другу на 6π, а также те части отдельных обмоток, которые лежат между двумя группами и сдвинуты по отношению к ним на 8/3π, где 2π есть при этом угол в 360 электрических градусов.

Для получения числа полюсов 2n части отдельных обмоток включены навстречу друг другу описанным образом в образующихся фазах путем перемены начала и конца обмоток.

Известно уже полюсное переключение нормальной 6n - полюсной обмотки на 4n - полюсную, при котором из 9n частей 6n-полюсной обмотки каждые три катушки, смещенные на 4/3π вместе с им противолежащими, смещенными на 6π катушками, образуют одну фазу. Новое расположение, при котором три части обмотки не смещены на 4/3π равномерно друг по отношению к другу, но при котором две части из них лежат непосредственно рядом, а третья сдвинута на 8/3π, имеет, по сравнению с известными, прежде всего то преимущество, что из 4n - полюсного включения можно без дальнейших изменений получить 2n - полюсное. Достигается это путем включения в обратном направлении, меняя конец и начало той части обмотки, которая смещена на 8/3π. Эта последняя операция у известного до сих пор способа включения была невозможна.

На чертеже фиг. 1 и 2 изображают схемы нормальной 12-ти (6n) полюсной обмотки; фиг. 3 - схему этой же обмотки при 8-ми (4n) полюсном включении; фиг.4 - схему обмотки при 4-х (2n) полюсном включении.

Способ переключения обмотки на числа полюсов, находящиеся в отношении 6:4:2, описывается применительно к обмотке с числом полюсов соответственно - 12, 8, 4, при чем указанная обмотка имеет наименьшее возможное число частей, или катушек, а именно 18, и является обмоткой с одним проводом - на полюс и фазу. Изобретение может, разумеется, быть распространено без дальнейших изменений и к обмоткам со многими проводами на полюс и фазу; обмотки эти будут иметь тогда большее число частей или катушек. Таким образом, под упоминаемыми ниже частями обмотки следует понимать также и группы катушек.

При переключении с 12 (фиг. 1 и 2) на 8 полюсов (фиг. 3) фаза 1 нового соединения составляется из двух взаимно смещенных на 6π групп двух рядом лежащих частей обмотки, например, 1, 18 и 9, 10 (фиг.3) и их двух отдельных частей, например, 5 и 14, противолежащих первым и смещенных каждая на 8/3π.

Части 5 и 14 включены для 8-полюсного включения в том же направлении, что и остальные части, а для 4 - полюсного включения, согласно фиг. 4, в противоположном направлении, путем перемены начала и конца обмотки, что отмечено на чертеже знаком минус, между тем как стрелки, поставленные у частей обмотки, не поварачиваются в обратную сторону. Согласно тем же правилам включаются фазы II и III на фиг. 3 и 4. Отдельные фазы имеют по отношению к отдельным, соответствующим друг другу частям обмотки, расстояние в 2π. За одной группой двух рядом лежащих частей обмотки одной фазы следует, таким образом, сначала одна часть отдельной обмотки второй фазы, а затем группа из двух частей обмотки третьей фазы.

Само собой разумеется, можно соединить части обмоток одной фазы последовательно и параллельно или же частью последовательно и частью параллельно. При этом следует избрать то соединение, при котором в железе возбуждается индукция, необходимая для получения желательного момента вращения в данном определенном случае при данном определенном полюсном числе.

Способ соединения обмотки статора трехфазного асинхронного двигателя, переключаемый на числа полюсов, находящиеся в отношении 6:4:2, характеризующийся тем, что при переключении обмотки с 6n полюсов на 4n полюсов, где n - любое целое число, в одну фазу ее включаются, во-первых, группы катушек, состоящие каждая из двух катушек 6n - полюсной обмотки, смещенные взаимно на угол 6π, где π - отвечает полюсному шагу обмотки, например, катушки 1, 18 и 9, 10 (фиг. 1), и, во-вторых включаются одиночные катушки, расположенные на статоре между названными выше группами катушек и смещенные относительно последних на угол 8/3π например, катушки 5 и 14, (фиг. 1) при чем при переключении обмотки на 2n - полюсную систему одиночные катушки 4n-полюсной обмотки включаются так, что действуют в магнитном отношении навстречу остальным катушкам (фиг. 1, 2, 3, 4).