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

11;и)бретение относится к электромашиностроению и может найти применение в сошнмценных каскадных двигателях и одно- маншнных преобразователях частоты.

Цель изобретения - расширение области применения путем получения чисел иар полюсов pi/p2 2q/5q при числе звезд и фаз т 4, где q 1, 2, 3...

На фиг. 1 и 2 представлена развернутая схема многофазной двухслойной сЬв.мешен- ной обмотки.

Обмотка выполнена из катушек 1-60 при К 1 и (т.е. pi/p2 2/5), в первую ветвь первой звезды (А-D) последовательно согласно включены катушки 31-33 и после- двательио встречно к ним - катушки 49 и 50, во вторую ветвь этой звезды (В-D) включены катупши 43-45 и встречно к катушки 26 и 27 и в третью ветвь (С-D) - KaTyiHKii 21 и 55 и встречно к ним - 37-39, в первую ветвь второй звезды (А-D ) аналогично включены катушки 1-3 и 19 и 20, во вторую ветвь (В-D ) - катушкой 13-15 и 56 и 57 и в третью ветвь (С-D) - ка- тупти 51 и 25 и 7-9, в первую ветвь третьей звезды (А-Е) аналогично включены кату HI ки 34 и 35 и 16-18, во вторую ветвь (В-Е) -- катун1ки 11 и 12 и 28-30 и в третью ветвь (С-Е) - катушки 22-24 и 6 и 40, в первую ветвь четвертой звезды (А-Е ) аналогично включены катушки 4 и 5 и 46-48, во вторую ветвь (В - Е ) - катупичи 41 и 42 и 58-60 и в третью ветвь {С - Е) -- катушки 52-54 и 36 и 10. В узел с отводом А объединены фазные ветви первой, второй, третьей и четвертой звезд с выводами от катушек 31, 1, 18 и 48, аналогично объединены в узел В ветви с выводами от кату1иек 43, 13, 30 и 60 и в узел С - ветви с выводами кату1иек 21, 51, 40 и 10, а нулевые точки образованы у первой звезды (вывод D) ветвя.ми с выводами от катушек 49, 26 и 37 у второй звезды (вывод D ) - выводами от катушек 19, 56 и 7, у третьей звезды (вывод Е) вЕяводами от кату- П1ек 35, 12 п 24 и у четвертой звезды (вывод Е) - выводами от катушек 5, 42 и 54. При 11одк;1ючении трех23

1836 54

,91 0,909 0,908 0,908 0,908 0,908

Кой, 0,911 0,903 0,901 0,901 0,901 0,9

фазного питания к зажимам А, В и С (при этом выводы D,D , Е, Е остаются уравновешенными) в воздушном зазоре возникает близкая к синусоидальной четырех

полюсная врашаюидаяся магнитная волна, а при питании зажимов D, D , Е, Е (в этом случае равнопотенциальными будут выводы А, В., С) от источника четырехфазного или двухфазного с изолированными обмотками фаз - десятииолюсная вращающаяся

волна, картины намагничивающих сил, создаваемые при этом совмещенной обмоткой, показаны на фиг. 3, 4. В случае кривые намагничивающих сил могут быть получены расположением (повторение.м)

вдоль оси абсцисс q таких же картин намагни-. вающих сил. Рассмотренная об.мотка со стороны 2q иар полюсов является симметричной, со стороны 5q пар полюсов ЭДС (создаваемые вращающейся синусоидальной деся- типолюсной во.пной индукпии поля) в ветвях

соответственно первых, вторых, третьих звезд - первой и второй, третьей и четвертой совпадают между собой по фазе, а расхождение векторов ЭДС ветвей первых относительно третьих и третьих относительно вторых в указанных парах звезд составляет около 6°, по амплитуде вектора ЭДС в первых и вторых ветвях этих звезд одинаковы и превышают ЭДС третьей ветви на 3,5%. Однако этот фазовый сдвиг в ЭДС параллельных ветвей со стороны 5q пар полюсов при рассмотренной схеме соединений ветвей не приводит к появлению уравнительных токов при подк.чючении второго источпика, а в ветвях соответственпо первых, вторых и третьих трехфазных звезд вектора ЭДС образуют совершепио симметричные четырехфазные системы. У обмоток, выполненных при других значениях К, геометрическая разность EiCKTOpOB ЭДС параллельных ветвей та же, что и в данной обмотке. Оптимальные значения luara обмотки (у), при которых обмоточные коэффициенты со стороны обеих по.иосностей максимальны, а также значения этих коэффициентов для нескольких значений К приведены в таблице.

72

90

108

Ko v КУ,КР„ Ku, sin(6°-y/K), KP,-0,5/5Кх xsin(6°/K) Kei- Ky.K/ . , Kv;.sin(15°y/K} Kp,.0,707/3Ksin{15°/K).

Предлагаемая совмещенная обмотка в отличие от извесной со стороны 5q пар полюсов является двухфазной (с изолированными фазами), благодаря чему использование этой обмотки в coBMeuieHHOM одномашинном преобразователе частоты позволяет расширить диапазон частот вырабатываемых двухфазных напряжений, например, для питания двухфазных двигателей. Высокие электромагнитные свойства предлагаемой обмотки и технологичность ее изготовления (она состоит из равномерно распределенных по пазам равновитковых катушек с одинаковым HjaroM) позволяет проектиро ать мощные совмещенные каскадные двигатели и одномашинные преобразователи частот1з1, приближающиеся по своим массогабаритным и энергетическим показателям к обычным м ногофазны м м а т и н а м.

Формула изобретения

Многофазная двухслойная совмснюниая обмотка на 2q/5q пар полюсов, например, для совменленных каскадных двигателей н од- нома1ниниых преобразователей частоты, с отношением фаз iii/ii, с равномерно lacnpc- деленными но расточке равновитковыми ка- ту1пками одинако ого шага, crpyniuipoBaii- ными в тп-фазпых звезд, одноименные фазные ветви которых подключены к отдельным выводам. образуюн1им одну систему, соответствующую 2f полюсам, а ну.чевые

0

5

0

точкн подключены к выводам, образующим другую систему, соответствующую 2р2 полюсам обмотки, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения путем получения числа пар полюсов при и , обмотка содержит 60Kq катун1ек, причем в первые ветви первой и второй звезд последовательно согласно включены катушки с порядковыми номерами N It+5К (5+ЗА) и в третьи ветви но с этими катуп ками, но встречно к ним, включены катушки с номерами N 1-2 + + ЗК(16/5А) во вторые ветви этих звезд включены последовательно -- согласно ка- тущки с номерами N li + ЗК(14 + 5А) и встречно к ним - катупти с номе- + оК (о + ЗА) и в третьи ветви апа. югичпо включешя катун1ки с номерами .,j.5K() и iscTpeMHo к инм -- N li Ч-ЗК( ., в первые ветви третьей li чстверто ;: :гйе:-;д 1юс, 1едовательП1) согласно клн)чен111 с 1Орядковы |И номерамп N ;:i2- -3K( 16-гпА и встречно к пим -- ка- i пК (2-f А . Ю вто1П)1е ветви -- катушки N ii;-roK{5--f 3.4) и встречно к пим - -i, 4 ЗК( 14-|-5.Л) и в третьи ветви - - i+ЗК(12/5.А.) и встречно к ним --

N - 5K(4-f З.Л), где q 1,2,3 {любое

ие.ое .10). ,2,3 (,1юбое целое

число), . -4г -4qt, ,2,3.1 соответст- Beiiiio для ветве первой, второй, третьей и четверто| 1 звезд. 1 0 при и , если при 60Kq, li принимает все значения в диапазоне 1 --ЗК, 1- принимает все значения в .чиапазоне 1 -- 2К, а г диапазоне О ----- (ц- 1).

р

0

J/JZJJJ

J

3738:59W W 2 W 41 B 49 5051 52 55 545556 575d 5960

05

OJ Or fe.2

Нзобретение относится к электромашиностроению. Обмотка состоит из 60Kq равновитковых катушек (К, 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 выводов на 2q пар полюсов, а нулевые точки - группу четырехфазных выводов на 5q 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 обычных многофазных обмоток, что позволяет проектировать сов- мешенные 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. О iS (Л со о со 00 o