Бесконтактная совмещенная синхронная электрическая машина Советский патент 1987 года по МПК H02K19/38 H02K3/28 

Изобретение относится к электрическим бесконтактным машинам с совмещенным синхронным возбудителем и с вращающимися вентилями.

Цель изобретения - упрощение конструкции, улучшение параметров и снижение расхода меди.

будителя начала катушек с номерами 1, 5j 9 соединены вместе и образуют зажим фазы, их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 13, 17, 21, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезды. Для трех других фаз номера катушек чередуются относитель но первой фазы с интервалами в одну.

На фиг. 1 изображена электрическая

схема предлагаемой машины; на фиг. 2 -fО две и три катушки. явнополюсные полюса (2р, 8) На фиг. 2 катушки имеют номера

от 1 до 24 и зажимы фаз обозначены как А, В, С,, Д; пазы ротора эквивалентны Z 72 пазам и отсутствующие 5 пазы отмечены наклонной чертой.

На фиг. 3 и 4 векторам ЭДС катушек приписаны номера катушек обмотки, показанной на фиг. 2. Из диаграммы ЭДС для полюсности (фиг. 3) Машина (фиг. 1) содержит в равно- 20 видно, что обмотка имеет три парал- мерных пазах статора трехфазную об- лельные ветви в фазах и выполнена с

ротора с расположением пазов на их полюсных наконечниках в верхней части и схема якорной обмотки возбудителя в пазах полюсных наконечников в нижней части; на фиг. 3 и 4 - диаграммы ЭДС якорной обмотки возбудителя для полюсности PJ 6 и р, 4 соответственно.

25

мотку якоря (ОЯ) с полюсностью р, 4 и обмотку возбуждения возбудителя (ОВВ) с полюсностью р2 & причем эти обмотки могут быть совмещены в одной обмотке по известной схеме. Ротор содержит обмотку возбуждения (ОВ) с полюсностью р, и четырехфазную якорную обмотку возбудителя (ОЯВ) с полюсностью р2 , подключенную к рв . -30 через блок вращающихся вентилей (В), собранных, например, по схеме четы- рехфазного двухполупериодного выпрямления. При вращении ротора приводным двигателем со скоростью п и возбужде- 35 НИИ ОВВ через зажимы И1-И2 постоянуравнительными соединениями между равнопотенциальными точками ветвей, вследствие чего улучшаются параметры обмотки. Для диаграммы ЭДС для полюсности р( 4 (фиг. 4) видно, что обмотка образует короткозамкнутые контуры, эквивалентные шестифазной короткозамкнутой демпферной обмотке с четырьмя параллельными ветвями в фазах, причем на зажимах А, В, С, Д поле с этой полюсностью не наводит ЭДС.

Таким образом, обмотка, показанна на фиг. 2, работает одновременно в качестве короткозамкнутой демпферной обмотки с полюсностью р| 4 и в качестве якорной обмотки возбудителя 40 с полюсностью р2 б направления

ным (выпрямленным) током в ОЯВ наводится ЭДС, выпрямляемая вентилями В, и выпрямленным током питается ОБ, полем которой наводится ЭДС в ЯО с зажимами С1; С2; СЗ. ОВ уложена на полюсах 2 р, 8-полюсного ротора и индуктивно с 2 р 12-полюсным полем возбудителя не связана, а ОЯВ уложе 4

на в пазах на полюсных наконечниках 45ее обмоточные коэффициенты для р.

явновыраженных полюсов. Каждый полюс-и р 6 равны: К 0,940 иК ный наконечник содержит три группы 0,966; при oi- О число пазов ротопазов с двумя смещенными на уголра эквивалентно 24 и при двухoi рад. пазами в каждой груп-CJloйныx катушках с шагом по пазам

пе. Ось одной группы пазов совпадает 509п 2 получаем К 0,866 и

с осью полюса и оси двух других групп 1,0. пазов смещены относительно оси полюса

на углы 113 рад. Четырехфазная якорная обмотка возбудителя содержит 24 катушки, оси которых совпадают с осями групп пазов полюсных наконечников и их стороны расположены в смещенных на угол V 7 IT/36 пазах. Дпя первой фазы якорной обмотки возбудителя начала катушек с номерами 1, 5j 9 соединены вместе и образуют зажим фазы, их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 13, 17, 21, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезды. Для трех других фаз номера катушек чередуются относительно первой фазы с интервалами в одну.

уравнительными соединениями между равнопотенциальными точками ветвей, вследствие чего улучшаются параметры обмотки. Для диаграммы ЭДС для полюсности р( 4 (фиг. 4) видно, что обмотка образует короткозамкнутые контуры, эквивалентные шестифазной короткозамкнутой демпферной обмотке с четырьмя параллельными ветвями в фазах, причем на зажимах А, В, С, Д поле с этой полюсностью не наводит ЭДС.

-30 35

Таким образом, обмотка, показанная на фиг. 2, работает одновременно в качестве короткозамкнутой демпферной обмотки с полюсностью р| 4 и в качестве якорной обмотки возбудителя 40 с полюсностью р2 б направления

токов, соответствующих этим полюснос- тям, показаны стрелками на фиг. 2. Обмотка, показанная на фиг. 2, имеет эквивалентный шаг по пазам у 7 и

4

45ее обмоточные коэффициенты для р.

с совмещенной обмоткой в пазах полюсных наконечников явнополюс- него ротора имеет более простую конструкцию, лучшие параметры и меньший расход меди на роторе. Явнополюснаяконструкция ротора способствует улучшению условий охлаждения машины и умень|Шению расхода меди на 2 р -полюсную обмотку возбуждения ротора, а также улучшению формы кривой выходного напряжения путем придания соответствующей формы полюсным наконечникам. Пазы полюсных наконечников выполняют полузакрытыми круглыми или овальными с одно- или многовитковыми катушками в них из медного изолированного провода.

Машина может работать в генераторном или двигательном режимах и может применяться в машинах малых и средних мощностей.

Формула изобретения

1. Бесконтактная совмещенная синхронная электрическая машина с сов мещенным синхроиньм возбудителем, содержащая на статоре трехфазную якорную обмотку с полюсностью р, 4 и обмотку возбуждения возбудителя с полюсностью р2 , а на роторе - обмотку возбуждения с полюсностью р, и т-фаз- ную якорную обмотку возбудителя с полюсностью р2 , соединенную, например, в звезду и подключенную к обмотке возбуждения через т-фазный блок вращающихся вентилей, отличающаяся тем, что, с целью упро- щения конструкции, улучшения параметров и снижения расхода меди, каждый полюсный наконечник 2р,-8-полюсного явнополюсного ротора содержит три

5

0 5 0

группы пазов с двумя смещенными на угол «л пазами в каждой группе, ось одной группы пазов совпадает с осью полюса и оси двух других групп пазов смещены относительно оси полюса на углы ±и , а указанная якорная обмотка возбудителя уложена в этих пазах, выполнена т 4-фазной и содержит 24 катушки, оси которых совпадают с осями групп пазов полюсных наконечников и их стороны расположены однослойно в смещенных на угол у пазах, причем для первой фазы якорной обмотки возбудителя начала катушек с номерами 1, 5, 9 соединены вместе и образуют зажим фазы, их концы соединены вместе и подключены к началам кату- щек с номерами 13, .17, 21, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезды, а для трех других фаз номера катушек чередуются относительно первой фазы с интервалами в одну, две и три катушки, где pj 6, а указанные углы в радианах равны Ы 27/72, р 7-/12 и у У-н-уЗб.

2. Машина по п. 1, отличающаяся тем, что на статоре уложена одна совмещенная обмотка, соединенная в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности Pt 4, а выводы от их нулевых точек образуют два дополнительных зажима для полюсности возбудителя ра 6.

Изобретение относится к синхронным бесконтактным машинам совмещенного типа с совмещенным в общем маг- нитопроеоде с основной машиной обращенным синхронным возбудителем и с вращающимися вентилями. Цель изобретения - упрощение конструкции, улучшение параметров и снижение расхода меди. Машина с совмещенным синхронным возбудителем содержит на статоре трехфазную якорную обмотку с полюсно- стью р, 4 и обмотку возбуждения возбудителя с полюсностью р2 а на роторе - обмотку возбуждения с полюс .ностью р, и т-фазную якорную обмотку возбудителя с полюсностью р , соединенную, например, в звезду и подключенную к обмотке возбузгздения ротора через т-фазный блок вращающихся вентилей. Каждый полюсный наконечник 2р, В - полюсного явнополюсного ротора содержит три группы пазов с цвумя смещенными на уголoi пазами в каждой группе. Ось одной группы пазов совпадает с осью полюса, а оси двух других групп пазов смещены относительно оси полюса на углы t f5 . Якорная обмотка возбудителя уложена в этих пазах, выполнена m 4-фазной и содержит 24 однослойные катушки, оси которых совпадают с осями групг пазов полюсных наконечников и их стороны расположены в смещенных на угол пазах. Для первой фазы якорной обмотки возбудителя начала катушек с номерами 1,5, 9 соединены вместе и образуют зажим фазы, их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 13, 17, 21, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезды. Для трех других фаз номера катушек чередуются от- „ носительно первой фазы с интервалами в одну, две и три катушки, где ра 6, а углы в радианах равны ot , Р 7/12, |3 . Каждая группа пазов ротора содержит один паз и каждая катушка уложена в этих пазах двухслойно, а углы равны oi 0; И у . На статоре уложена одна совмещенная обмотка, соединенная в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, 4, а- выводы от их нулевых точек образуют два дополнительных -зажима для полюсности р 6 возбудителя. 2 з.п. ф-лы, 4 11л, (Л

Ct С2 СЗ Ш иг

.po nop

Фи&1

..J.|, L I I L 1 LI LI I LJ LI

li|l l|ll | I TjT t ll It I l|l I ll 111 t.lb; j) li I i|i I ,| li I i||. iTI LL

A в с Д

Фиг. 2

А

Редактор А. Лежнина

Составитель А. Кецарис Техред Л.СердкпсоваКорректор Л. Патай

Заказ 792/59

Тираж 661

ВНИИПИ TdcyJDi pCTBeHHoro комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производствеино-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Подписное