Синхронная бесконтактная совмещенная машина Советский патент 1987 года по МПК H02K19/38 H02K3/28 

11

Изобретение относится к синхронным машинам совмещенного типа с совмещенным синхронным возбудителем и с вращающимися вентилями.

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

На фиг. 1 изображена электрическа схема предлагаемой машины; на фиг. 2 - явновыраженные полюса ротора (2р, 6) с расположением пазов на их полюсных наконечниках (в верхней части) и схема якорной обмотки возбудителя, уложенной в этих пазах (в нижней части) на фиг. 3 и 4 - диаграммы ЭДС якор- ной обмотки возбудителя для полюс- ности р2 8 и р, 3 (фиг. 4).

Синхронная бесконтактная совмещенная машина (фиг. 1) содержит в рав- номерных пазах статора трехфазную обмотку якоря (ОЯ) с полюсностью PI 3 и обмотку возбуждения возбудителя (ОВВ) с полюсностью рг 8. Ротор содержит обмотку возбуждения (ОВ) с полюсностью р, и трехфазную якорную обмотку возбудителя (ОЯВ) с полюсностью Рз , подключенную к ОВ через блок вращающихся вентилей, собранных, например, по схеме трех- фазного двухполупериодного выпрямления. При вращении ротора машины приводным двигателем со скоростью п и возбуждении ОВВ через зажимы И1-И2 постоянным (вьшрямленным) током в ОЯВ наводится ЭДС с частотой fg PI п/60, выпрямляемая вентилями (В), и выпрямленным током питается ОВ ротора, полем которой наводится ЭДС с частотой ., р, п/60 в ОЯ статора с зажимами С1, С2, СЗ. ОВ уложена на полюсах 2р, 6-полюсного poTop f с явновыраженными полюсами и индуктивно не связана с 2р2 люсным полем возбудителя, а ОЯВ уло- жена в пазах на полюсных наконечника ротора. Каждый полюсный наконечник ротора содержит четыре группы пазов двумя смещенными на угол с пазами в каждой группе. Оси групп

пазов смещены относительно оси полюса на УГЛЫ1Д 3 Г/72и ±( 91ГЛ2рад. Трехфазная якорная обмотка возбудителя содержит 24 катушки, оси которых совпадают с осями групп пазов полюсных наконечников, а их стороны расположены в смещенных на угол у 13 и /36 пазах. Для первой фазы ОЯВ (фиг. 2, номера катушек от 1 до

О 5

0 5 Q Q ,

5

0

5

822

24) начала катушек с номерами 1, 7, 13., 19 соединены вместе и образуют зажим фазы А, их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 4, 10, 16, 22, их концы соединены вместе и подключены к нуле- ,вой точке звезды обмотки. Для двух- других фаз с зажимами В и С номера катушек чередуются относительно первой фазы с интервалами в одну и две катушки. Пазы полюсных наконечников на фиг. 2 эквивалентны числу пазов Z 72 (отсутствующие пазы отмечены наклонной чертой-) и шаг катушек эквивалентен шагу по пазам у 13.

lia фиг. 3 и 4 векторам ЭДС приписаны номера катушек обмотки, показанной на фиг. 2. Из диаграммы ЭДС для полюсности рг 8 (фиг. 3) видно, что обмотка имеет четыре параллельные ветви в фазах и выполнена с уравнительными соединениями между равно- потенциальными точками ветвей, вследствие чего улучшаются параметры обмотки для этой полюсности. Из диаграммы ЭДС для полюсности р, 3 (фиг. 4) видно, что обмотка образует короткозамкнутые контуры, эквивалентные восьмифазной короткозамкнутой демпферной обмотке с тремя параллельными ветвями в фазах, причем на зажимах А, В, С поле с этой полюсностью не наводит ЭДС.

Таким образом, обмотка, показанная на фиг. 2, работает одновременно как короткозамкнутая демпферная обмотка с полюсностью. р, 3 и как якорная обмот.ка возбудителя с полюсностью р.2. 8. Направления токов, соответствующих этим полюсностям, показаны стрелками на схеме обмотки, показанной на фиг. 2, Обмоточные коэффициенты обмотки, показанной на фиг. 2, для р, 3 и р.г 8 соответственно равны: Kggg 0,991 иКоев 1 0,985. При выполнении каждой группы пазов полюсных наконечников с одним пазом («i - 0) и при двухслойных катушках с шагом по пазам и 4 (эквивалентное число пазов Z 24) получаем , и 0,866.

Предлагаемая машина с совмещенной обмоткой в пазах полюсных наконечников явнополюсного ротора имеет более простую конструкцию, лучшие параметры и меньший расход меди на роторе. Явнополюсная конструкция ротора позволяет улучшить условия охлаждения

машины и уменьшить расход меди на 2р,6-полюсную обмотку -возбуждения ротора, а также улучшить форму кривой выходного напряжения машины путем придания соответствующей формы полюс- ным наконечникам. Пазы полюсных наконечников выполняют полузакрытыми с одно- или многовитковыми катушками в них из медного изолированного провода.

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

Формула изобретения

Синхронная бесконтактная совмещенная машина с совмещенным синхронным возбудителем, содержащая на статоре трехфазную якорную обмотку с полюс- ностью р, 3 и обмотку возбуждения возбудителя с полюсностью р , а на роторе - обмотку возбуждения с по- люсностью р, и трехфазную якорную обмотку возбудителя с полюсностью PJ, соединенную, например, в звезду и подключенную через блок вращающихся вентилей к обмотке возбуждения

O

1824

ротора, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, улучшения параметров и снижения расхода меди, каждый полюсный наконечник 2р, 6-полюсного явнопо- люсного ротора содержит четыре группы пазов с двумя смещенными на угол ei пазами в каждой группе и оси групп пазов смещены относительно оси полюса на углы ± р и i ( , а указанная якорная обмотка возбудителя уложена

в этих пазах, содержит 24 однослойные катушки, оси которых совпадают с осями групп пазов полюсных наконечников, а их стороны расположены в смещенных на угол у пазах, причем для первой фазы катушки с номерами 1, 7, 13, 19 соединены вместе и об разуют зажим фазы, их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 4, 10, 16, 22, их концы соединены вместе,и подключены к нулевой точке звезды, а для двух других фаз якорной обмотки возбудителя номера катушек 1ередуются относительно первой фазы с интервалами в одну и две катушки, где Pj 8 а указанные углы в радианах равны oi , fl У 13 ir/36.

ЗТ/72, /г 9 /72

с1 сгсз т иг

овв I

J Статор ОЯВ

Ротор Фиг.1

.

ш,

хХ)

, V

,3 г г, 201, Фиг.З

Фи&.

Изобретение относится к бесконтактным синхронным машинам, совмещенным синхронным возбудителем и с вращающимися вентилями. Цель изобретения - упрощение конструкции, удучше-. ние параметров и уменьшение расхода меди путем электрического совмещения демпферной обмотки и обмотки якоря возбудителя на явнополюсном роторе. Машина с совмещенным синхронным возбудителем содержит на статоре трехфазную якорную обмотку с полюс- ностью р, 3 и обмотку возбуждения возбудителя с полюсностью р , а на роторе - обмотку возбуждения с полюсностью р, и трехфазную якорную обмотку возбудителя с полюсностью р , соединенную, например, в звезду и подключенную к Обмотке возбуждения ротора через блок вращающихся вентилей. Каждый полюсный наконечник 2 р, 6-полюсного явнополк сного ротора содержит четыре группы пазов с двумя смещенными на угол ей пазами в каждой группе, и оси групп пазов смещены относительно оси полюса на углы t ft и + р . Якорная обмотка возбудителя уложена в этих пазах, содержит 24 однослойные катушки, оси которых совпадают с осями групп пазов полюсных наконечников, а их стороны расположены в смещенных на угол у пазах. Для первой фазы катушки с номерами 1, 7, 13, 19 соединены началами в зажим фазы,- их концы соединены вместе и подключены к началам катушек с номерами 4,10, 16, 22, их концы соединены вместе и подключены к нулевой точке звезды. Для двух других , фаз номера катушек чередуются относительно первой фазы с интервалами в одну и две катушки, где р 8, а указанные углы в радианах равны Ы. , р 1/72, р 9 «/72,у 13W36. Каждая группа пазов ротора содержит один паз и каждая катушка уложена в этих пазах двухслойно, а углы равны ot - О, j5 7/24, , Jr 47/12. ,1 з.п. ф-лы, 4 ил. ГО (О -vl 00 ю

Редактор А, Лежнина

Составитель А, Кецарис

Техред Л.Сердюкова Корректор Л. Пилипенко

Заказ 792/59

Тираж 661

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

Подписное