Асинхронная электрическая машина Советский патент 1987 года по МПК H02K17/02 

мотка 3, образующая 2pm разных зон. Расположенные по границам фазных зон зубцы 4 с коронками 5 выполнены с шагом of, большим шага по коронкам 6 cij остальных 2ртЦ-1) зубцов 7. Шаги oi, и выполнены в соответствии с выражением Л,+otj((-l ) i /mp. .Для подавления гармоники порядка Zpm- - и красных ей шаги ос, и oi

1

Изобретение относится к электри- ческим машинам и может быть использовано в асинхронных двигателях общего и специального назначения.

Цель изобретения - улучшение использования меди обмотки статора и улучшение механической характеристики путем устранения высших гармонических поля.

На фиг. 1 показана асинхронная машина при числе пар полюсов , числе фаз , и числе пазов на полюс и фазу а 2; на фиг. 2. то же, при числе пар полюсов , числе фаз и числе пазов на полюс и фазу

l

.Асинхронная машина содержит статор 1 с пазами 2 полузакрытой формы, в расточке которого размещен корот- козамкнутый ротор с литой обмоткой (не показан); Для машины, изображенной на фиг. 1, число пазов 2 на полю и фазуа 2 1 и равно целому числу, а общее число пазов 2 статора 1 Z 2pmei, 12.. ,

Для машины, изображенной на фиг.2 число пазов 2, на полюс и фазу о 3) и равно целому числу, а общее число пазов 2 статора 1 , 12.

В пазы 2 статора 1 уложена всьт- ная однослойная распределенная концентрическая обмотка 3, образующая 2pin фазных зон. В машине (фиг. 1) обмотка образует фазных зон; первая +А; +А вторая -С, -С; третья +В, В, четвертая -А, -А; пятая +С, -«-с; шестая -В, -В.

В машине (фиг. 2) обмотка 3 образует фазных зоны; первая +А, +А, +А-; вторая -В, -В, -В; третья -А, -А, -А; четвертая +В, -t-B, +В.

88830

выполнены с дополнительным соотношением ot, loL , р-число пар полюсов машины. При вьшолнении указанных соотношений магнитное поле первой высшей гармоники практически полностью отсутствует, а следовательно, в механической характеристике не наблюдается провала, 1 з.п, ф-лы, 2 ил.

Расположенные по границам перечисленных фазных зон зубцы 4, коронки 5 которых на фиг. 1 и фиг. 2 заштрихованы, выполнены с шагом по oi, большим, чем шаг по коронкам 6 зубцов 7oij J расположенных в пределах каждой из фазных зон.

В машине на фиг. 1 с шагом oit вьшолнены равномерно располо- женных по расточке статора 1 зубцов 4, т.е. каждый второй зубец, а остальные 2pin((jj-l)6 зубцов 7 вьптол- нены с шагомoi.2 , при этом тагио, и oi, удовлетворяют соотношению:

,

0(| +cii;j i /rap i/3 .

В машине на фиг. 2 с шагом ut, вы- полнены равномерно распсло- женных по расточке статора I зубца 5, т.е. каждый третий зубеп, а остальные 2pm(qfl)8 зубцов 7 выполнены с шагом по коронкамolj o, , при этом таги ос, и.й удовлетворяют условию

Oi;,-H((ct-l) ii /mp;

0, .

Работа машины осуществляется следующим образом.

При подключении обмотки 3 статора 2 машины, показанных на фиг, 1 и . фиг. 2, к симметричному т-фазному источнику напряжений под действием токов, протекающих по обмотке 3, в

воздушном зазоре машины возникают вращающиеся магнитные поля гармоник порядка 2т Ktl, где К - целое положительное число, включая нуль.Знак соответствует прямо вращающимся

гармоникам, а знак - - обратно вращающимся гармоникам. Величина амплитуды поля каждой из гармоник пропорвеличине

к

о 05

где

обмоточный коэффициент для каждой из гармоник.

В результате взаимодействия маг- нитного поля гармоник с короткозам- кнутой литой обмоткой ротора возникают электромагнитные моменты, под действием которых ротор машины приводится во вращение.

Первая гармоника поля (при ) создает основной вращающий момент, Гармоники порядка Q i 2inK-1 (К 1,2,3..) являясь обратными, создают тормозные моменты, но так как они вращаются в сторону, противоположную вращению ротора, то они сильно демпфированы вторичным полем ротора и на механическую характеристику машины в диапазоне изменения скольжений О ё S 1 практически не влияют.

Магнитные поля гармоник порядка 2тК+1 (,2,...) вращаются в ту же сторону, что и основная гармоника поля и при скольжениях /Q, каждая из этих гармоник вызывает провал в механической характеристике, величина -которого при прочих равных условиях прямо пропорциональна величине К . /. В рассматриваемом классе мар ины наиболее неблагоприятное влияние оказьгоает первая высшая прямая гармоника 2т+1.

Величина обмоточного коэффициента для 5-и гармоники определяется формулой

где |}

. ос,-юСг(д-1)

06 --- - - Яг

х,+

величина среднего шага по координатам зубцов.

Сравнение величины (1) с обмоточным коэффициентом для известной машины,, величина которого определяется выражением

Г

11....

)

показывает, что при f 1 гармоники поля , а

для первой для гармо

«

, 2888304

НИКИ поля 5 2т+I К 2т+UK 2т+1 ,в результате чего при одинаковом количестве меди обмотки статора электромагнитный момент машины увеличивается, а провал в механической характеристике, обусловленный первой высшей прямой гармоникой, уменьшается.

При выполнении тагов по коронкам зубцов, удовлетворяющих соотношению

fO

15

-1+ 2т

об равна

0, Чг

величина среднего шага

1 +

.

(1

Г -

2г1

V

2m+

при этом величина и равна

А -- --

I 06 2т+1

а обмоточный коэффициент для гармоники порядка равен

25

&:...

- 2Я-Ьт(2ш.1))

sin

0,

30

аSin - Чг

То есть магнитное поле первой высшей прямой гармоники практичес ки полностью отсутствует, а следовательно, в механической характеристике не наблюдается провала.

Формула изобретения

1, Асинхронная электрическая машина, содержащая статор с полузакрытыми пазами, число которых на полюс и фазу Q I и равно целому числу, уложенную в эти пазы всьшную 2р-полюс- ную, 2т-зонную распределенную однослойную обмотку, и ротор с коротко- замкнутой обмоткой, отличающаяся тем, что, с целью улучшения использования меди обмотки статора и улучшения механической характеристики путем устранения высших гармонических поля, 2pm зубцов статора, расположенных по границам фазных зон, выполнены с шагом по коронкам зубцов равны , , большим, чем шаг по коронкам ci остальных 2pm(q-1) зубцов, причем шаги по коронкам зубцов Oil, соотношению

и od, вьшолнены по

2. Машина по п. 1 , отличающаяся тем, что, с целью пол- но го подавления первой высшей прямой гармоники порядка 2рт+1 и кратных

ей гармоник, шаги по коронкам зубцов о, и Ы выполнены с дополнительным соотношением

-1 q

Т, -1т Г- ,

Ul

2т

Изобретение относится к асинхронным t -фазным эл. машинам. Цель изобретения - улучшение использования меди обмотки статора и улучшение механической характеристики путем устранения высших гармонических поля. Асинхронная машина содержит статор 1 с пазами 2 полузакрытой формы, число которых на полюс и фазу q 1 и равно пелому числу. В расточке статора размещен короткозам- кнутый ротор с литой обмоткой. В пазы 2 уложена всыпная однослойная распределенная концентрическая об

Фиг. 2