Многофазная двухслойная совмещенная обмотка на @ / @ пар полюсов Советский патент 1987 года по МПК H02K3/28 

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в совмещенных каскадных двигателях и одномашинных преобразователях частоты.

Целью изобретения является расширение области применения совмещенной обмотки путем получения чисел фаз и .

На фиг.1 представлена развернутая схема многофазной двухслойной совмещенной обмотки, выполненной при и (т.е. Р /р 5/6); на фиг.2 - формы кривых магнитодвижущей силы.

Обмотка содержит 120 катушечных групп с номерами от 1 до 120. В первую ветвь первой звезды (А-Д) последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 61,62,63,64, 85 и последовательно-встречно к ним катушки с номерами 75,74,73,52,51, во вторую ветвь этой звезды (Б-Д) включены катушки 21,22,23,24,45 и

10

(вывод Е) - выводами от катушек 86-й, 46-й и 6-й и у четвертой звезды (вывод Е ) выводами от 16-й, 96-й и 56-й катушек. При подключении трехфазного питания к заясимам A,R и С (при этом выводы Л, Д , Е, Е будут оставаться уравновешенными) в воздушном зазоре возникает близкая к синусоидальной десятиполюсная вращающаяся магнитная волна, а при питании зажимов Д, д , Е, Е (в этом случае равнопо- тенциальными будут выводы А,В,С) от источника четырехфазного или двухфазного с изолированными фазами - двенад- цатиполюсная вращающаяся волна, картины намагничивающих сил, создаваемые при этом совмещенной обмоткой, показаны на фиг.2. В случае кривые намагничивающих сил могут быть . получены расположением (повторением) вдоль оси абсцисс Ч таких же картин намагничивающих сил. Рассмотренная

15

к ним 115,114,113,92,91, в первую ветвь второй звезды (А-Д ) аналогично

30

в примере обмотка со стороны 6q пар

встречно к ним катушки 35 34, 33,12, 11 25 является симметричной, со и в третью ветвь (С-Д) включены ка- стороны 5q пар полюсов ЭДС в ветвях тушки 101,102,103,104,5 и встречно (создаваемые вращающимся магнитным

полем 5q пар полюсов) соответственно, первой и.второй звезд и третьей и четвертой звезд совпадают между собой по фазе, а расхождение векторов ЭДС ветвей первой и второй звезд относительно векторов ЭДС ветвей третьей и четвертой звезд составляет около 3. Однако этот фазовый сдвиг в ЭДС па- 35 раллельньпс ветвей со стороны 5Ч пар полюсов при рассмотренной схеме соединений ветвей не приводит к появлению уравнительных токов при подключении второго источника, а в каждой из звезд вектора ЭДС образуют совершенно симметричную трехфазную систему. У обмоток, выполненньк при других значениях К, геометрическая разность векторов ЭДС параллельных ветвей та же, что и в данной обмотке. Оптимальные значения шага обмотки, при которых обмоточные коэс ициенты со стороны обеих полюсностей будут максимальнывключены катушки 1,2,3,4,25 и 15,14, 13,112,111, во вторую ветвь (В-Д ) - 81, 82, 83, 84, 105 и 95,94,93,72,71 и в третью ветвь (С-Д ) - 41,42,43, 44,65 и 55,54,53,32,31, в первую . ветвь третьей звезды (А-Е) аналогично включены катушки 86,87,88,109,110 и 100,99,98,97,76, во вторую ветвь (В-Е) - 46,47,48,69,70 и 60,59,58, 57,36 и в третью ветвь (С-Е) - 6,7, 8,29,30 и 20,19,18,17,116, в первую ветвь четвертой звезды (А-Е .) аналогично включены катушки 26,27,28,49, 50 и 40,39,38,37,16, во вторую ветвь (В-Е ) - 106,107, 108, 9,10 и 120, 119, 118, 1 17-, 96 и в третью ветвь (С-Е ) - 66,67,68,89,90 и 80,79,78, 77,56. В узел с .отводом А объединены фазные ветви первой, второй, третьей и четвертой звезд с вьшодами от 51-й, 1-й, 75-й и 26-й катушек, аналогично объединены в узел В ветви с выводами от 11-й, 81-й, 36-й и 106-й катушек и в узел С - ветви с выводами от катушек 91-й, 41-й, 116-й И 66-й, а нулевые точки образованы у первой звезды (вывод д) ветвями с выводами от 61-й 21-й и 101-й катушек, у второй звезды (вьгоод д ). - выводами от катушек 111-й, 71-й и 31-й, у третьей звезды

40

45

ми, а также значения этих коэффициен- 50 тов для нескольких значений К приведены в таблице.

55

(вывод Е) - выводами от катушек 86-й, 46-й и 6-й и у четвертой звезды (вывод Е ) выводами от 16-й, 96-й и 56-й катушек. При подключении трехфазного питания к заясимам A,R и С (при этом выводы Л, Д , Е, Е будут оставаться уравновешенными) в воздушном зазоре возникает близкая к синусоидальной десятиполюсная вращающаяся магнитная волна, а при питании зажимов Д, д , Е, Е (в этом случае равнопо- тенциальными будут выводы А,В,С) от источника четырехфазного или двухфазного с изолированными фазами - двенад- цатиполюсная вращающаяся волна, картины намагничивающих сил, создаваемые при этом совмещенной обмоткой, показаны на фиг.2. В случае кривые намагничивающих сил могут быть . получены расположением (повторением) вдоль оси абсцисс Ч таких же картин намагничивающих сил. Рассмотренная

ми, а также значения этих коэффициен- 50 тов для нескольких значений К приведены в таблице.

31

Предлагаемая совмещенная обмотка

со стороны 6ч пар полюсов является двухфазной (с изолированными фазами) ее использование в совмещенном одномашинном преобразователе частоты поз- врляет расширить диапазон частот вы- рабатьшаемых двухфазных напряжений, например, для питания двухфазных двигателей. Высокие электромагнитные свойства предлагаемой обмотки и тех- нологичность ее изготовления (она состоит из равномерно распределенных по пазам разновитковых катушек с одинаковым шагом) позволяют проектиро- ;Бать мощные совмещенные каскадные

двигатели и одномашинные преобразователи частоты, приближающиеся по

своим массогабаритным и энергетическим показателям к обычным многофазным машинам.

) -. рмула изобретения

Многофазная двухслойная совмещенная обмотка на 5q/6q пар полюсов, например, для совмещенных каскадных двигателей и одномашинных преобразователей частоты, с отношением фаз tn/n г с равномерно распределенными по расточке разновитковыми катушками одкнакоЕого шага, сгруппированными в п т-фазных зв.езд, одноименные фазные ветви которых подключены к отдель- ньм выводам,, образующим одну систему, соответствующую 2 p-t полюсам, а нулевые точки подключены к вьшодам,образующим другую систему, соответствующую 2

17П4

полюсам обмотки, отлича ща- я с я тем, что, с целью расширения области применения путем получения чисел фаз и , обмотка содержит 120Kq катушек, причем в ветви первой звезды последовательно-согласно включены катз,тпки с порядковыми номерами ,+20K (3+2А), (21 + +10А) и последовательно с этими катушками, но встречно к ним включены катушки с номерами +8К-(З+ЗА), +10К (5+4А) , в ветви второй звезды включены последовательно-согласно ка- тушки-с номерами N 1 +AOKA, «(3+5А) и встречно к ним катушка с но- мерами 2+4К (3+10А) , + +4А), в ветви третьей звезды, последовательно-согласно включены катушки С номерами +5К(17+8А) , М 1з+4К,- (27+10А) и встречно к ним , к(12+5А), N l +5Ki-(15+8A) и в ветви четвертой звезды последовательно-согласно включены ); +8К(6+5А) и встречно к ним N lf+4K и:9+10А), .+5K.(3+8A), ,2, 3,... (любое целое число), ,2,3,... (любое целое число), A s+3r-3qt, s 0,2,1, соответственно для первых, вторых и третьих звезд, при N i120Kq и , если при N 120Kq, 1, принимает все значения в диапазоне от 1 до 4К, 1 принимает все значения в диапазоне от 1 до ЗК, 1j принимает все значения в диапазоне от 1 до 2К, 1 принимает все значения в диапазоне от 1 до К, а г - в диапазоне от О до q-1.

Изобретение относится к области электромашиностроения и может найти применение в совмещенных каскадных двигателях и одномашинных преобразователях частоты. Цель изобретения - расширение области применения путем получения чисел фаз и . Обмотка состоит из 120Kq разновитковых катушек. (K,q - любые целые числа), равномерно распределенных по пазам магнитопровода. Катушки сгруппированы по ветвям, которые соединены в четыре трехфазные звезды, причем одноименные выводы этих звезд образуют группу трехфазных вьгоодов на 5q пар полюсов, а нулевые точки - группу че- тырехфазных выводов на 6q пар полюсов. Кривая индукции поля, создаваемая при питании с каждой из сторон, по форме приближается к синусоидальной, а обмоточные коэффициенты для обеих полюсностей находятся на уровне коэффициентов для обычных многофазных обмоток, что позволяет проектировать совмещенные каскадные двигатели и одномашинные преобразователи частоты средней и большой мощности, приближающиеся по своим массогабаритным и энергетическим показателям к обычным многофазным машинам. 2 ил., 1 табл. I (Л