Трехфазная полюсопереключаемая обмотка Советский патент 1987 года по МПК H02K17/14 

131

полюсов () части соединены последовательно согласно и входят в фазу А, части В1 - ВЗ соединены последо- вательно согласно и входят в фазу В, части С1 - СЗ соединены последовательно- согласно и входят в фазу С. При включении на три пары полюсов (Р,3) в фазу А входят последовательно-согласно включенные части А1, С2 и ВЗ, в фазу В - последовательно-согласно включенные части В1, А2 и СЗ, в фазу С последовательно-согласно включенные части С1, В2 и A3. При включении на одну пару полюсов () в фазу А входят части А1 - A3, при этом к последовательно-согласно включенным

1

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в электромашиностроении для создания трехскоростных асинхронных двигателей для привода станков, насосов и вентиляторов, эскалаторов . метрополитена, колесных пар электроподвижного состава, устройства автоматики и т.д.

Целью изобретения является расширение области выполнения обмотки путем получения соотношения чисел пар полюсов Р :P,j :РЗ 1:2:3.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемой обмотки; на фиг. 2 - векторные диаграммы катушечных ЭДС предлагаемой обмотки (, ); на фиг.З - схема-развертка предлагаемой обмотки при , и .

На фиг. 1 - А1 - A3, В1 - ВЗ, С1 - СЗ - девять частей обмотки, П1 - ПЗ - первьй, второй и третий трехполюсные переключатели соответственно, П4 - двухполюсный переключатель, В - трехполюсный вьжлючател а XI, Z1 и Y1 - выводы от средних точек частей А2, В1 и СЗ соответственно. В скобках указаны номера катшечных групп КГ, входящих Б состав соответствующих частей обмотки. При включении обмотки на одну пару полюсов () переключатели П1 и П2 находятся в верхнем положении, перек.т

178

КГ1 - 3 присоединены параллельно включенные последовательно-согласно КГ 10-12, причем начало КГ 1 соединено с концом КГ 12. В фазу В входят части С1 - СЗ, при этом к последовательно-согласно включенным КГ 7-9 присоединены параллельно включенные последовательно-согласно КГ 16-18, причем начало КГ 7 соединено с концом КГ 18. В фазу С входят части В1 - ВЗ, при этом к последоват ельно- согласно включенным КГ 13-15 присоединены параллельно включенные последовательно-согласно КГ 4-6, причем начало КГ 13 соединено с концом КГ 6. 3 ип., 1 табл.

чатели ПЗ и П4 занимают нижнее положение, выключатель В включен. При включении обмотки на две пары полюсов (Р, 2) переключатели- П1 - П4

находятся в верхнем положении, а выключатель В разомкнут, при включении обмотки на три пары полюсов () переключатели П1 и П2 находятся в нижнем положении, переключатели ИЗ

и П4 - в верхнем, выключатель В

разомкнут. Цифрами 1-18 (фиг. 2) обозначены номера катушек, к которым относятся соответствующие векторы ЭДС. Одним, двумя и тремя штрихами

(фиг.2) отмечены векторы ЭДС катушек, входящих в состав фаз А, В и С соответственно. Одним, двумя и тремя штрихами с поперечным штрихом обозначены векторы ЭДС катушек, включенных в схемы фаз А, В и С встречно. Предлагаемая обмотка при всех числах пар полюсов является симметричной, имеет целое число катушек на фазную зону и,

следовательно, не создает низших пространственных гармоник МДС. При обмотка имеет фазные зоны шириной 60 эл.град. и, кроме основной гармоники, создает только нечетные

30

пространственные гармоники МДС. При

и обмотка имеет фазные зоны пшриной 120 эл.град. и, кроме основной гармоники, создает высшие пространственные гармоники МДС как нечетного, так и четного порядков.

31

Кратные трем гармоники в кривых распределения НДС отсутствуют при всех числах пар полюсов. Цифрами 1-18 (фиг. 3) обозначены номера катушек, буквами Н и К - начала и концы соот- ветствующих частей обмотки, а XI, Z1 и Y1 - выводы от средних точек частей А2, В1 и СЗ соответственно.

Устройство состоит из одинаковых равномерно распределенных катушек, входящих в катушечные группы и соединенных в девять частей А1 - A3, В1 - ВЗ, С1 - СЗ, и первого П1 и второго П2 трехполюсных переключателей, каждый из которых имеет три группы выво дов по три вывода в каждой группе верхний, средний и нижний и замыкает в каждой группе одну цепь между средним и нижним или между средним и верним выводами, причем первый П1 и вто рой П2 трехполюсные переключатели снабжены перемычками, соединяющими первый нижний с вторым верхним, второй нижний с третьим верхним, третий нижний с первым верхним их выводами, начало части А1 соединено с внешним выводом А обмотки, концы частей А1, В1 и С1 - соответственно с первым, вторым и третьим верхними выводами первого П1 трехполюсного переключа- теля, начала частей А2, В2 и С2 - соответственно первым, вторым и третим средними выводами первого трехполюсного переключателя П1, их концы - соответственно с пдрвьш, вторым и третьим верхними вьшодами второго трехполюсного переключателя П2, а начала частей A3, ВЗ и СЗ - соответственно с первым, вторым и третьим средними вьтодами второго трехполюс ного переключателя П2, части трехфазной полюсопереключаемой обмотки содержат 18 катушечных групп, каждая из которых состоит из S рядом лежащих последовательно-согласно вклю- (ченных катушек (,2,3 ...), причем катушечные группы с номерами 1 и 2 включены последовательно-согласно в часть А1, катушечные группы с номерами 3 и 10 - последовательно-согласно в часть А2, катушечные группы с номерами 11 и 12 - последовательно-согласно в часть A3, катушечные группы с номерами 4 и 15 - последовательно- согласно в часть В1, катушечные груп пы с номерами 5 и 6 - последователь- но-со1 ласно в часть В2, катушечные

,

25

3191

- 5

и-о- т рхо- 0 , ь35-

40

784

группы с номерами 13 и 14 - последовательно-согласно в часть ВЗ, катушечные группы с номерами 17 и 18 - последовательно-согласно в -часть С1, катушечные группы с номерами 7 и 8 - последовательно-согласно в часть С2, а катушечные группы с номерами 6 и 9 - последовательно-согласно в часть СЗ, части обмотки А2, В1 и СЗ имеют выводы от средних точек XI, Z1 и Y1 соответственно, обмотка содержит третий трехполюсный переключатель ПЗ, имеющий три группы выводов по три вывод а в каждой группе - верхний, . средний и нижний и замыкающий в каждой группе одну цепь между средним и верхним или между средним и нижним выводами, двухполюсный выключатель П4, имеющий две группы выводов по три вывода в каждой группе - верхний, средний и нижний и замыкающий в каждой группе одну цепь между средним и верхним или между средним и нижним выводами, и трехполюсный выключатель В, имеющий три группы выводов по два вывода в каждой группе - правьш и левый и замыкающий цепь в каждой группе, причем концы частей A3, ВЗ и СЗ соединены соответственно с первым, вторым и третьим средними вьшодами третьего трехполюсного переключателя ПЗ, верхние выводы которого и правые выводы трехполюсного выключателя В соединены между собой, а первый, второй и третий нижние выводы третьего трехполюсного переключателя ПЗ соединены с началами частей А1, В.1 и С1 соответственно, выводы от средних точек Х1, Z1 и Y1 частей А2, В1 и СЗ соединены с первым, вторым и третьим левыми выводами трехполюсного выключателя В соответственно, первый и второй средние выводы двухполюсного переключателя П4 соединены с внешними выводами В и С обмотки соответственно, начала частей В1 и С1 соединены соответственно с первым и вторым верхними выводами двухполюсного переключателя П4, первый и второй нижние выводы которого соединены соответственно с третьим средним выводом первого трехполюсного переключателя П1 и вторым верхним выводом второго трехполюсного переключателя П2.

В таблице представлен состав фаз при определенном числе пар полюсов.

Обмотка работает следующим образом При установке переключателей П1 и П2 в верхнее положение, а переключателей ПЗ и ПА в нижнее положение и включении выключателя В обмотка соединяется в звезду с двумя параллель- ными ветвями в каждой фазе (по схеме Y ), а катушечные группы распределяются по фазам так, как указано в таблице (). Знак минус перед номером катушечной группы озна- чает, что эта катушка включена встречно катушкам с положительными знаками При этом катушечные группы с положительными знаками образуют одну параллельную ветвь фазы, а катушки с отрицательными знаками - другую. При подключении обмотки к трехфазной сети она создает основное вращающееся магнитное поле с одной парой полюсов. При отключении выключателя В и переводе переключателей П1 - П4 в верхнее положение направление тока в катушечных группах с номерами 10-18 изменяется на противоположное, обмотка соединяется в звезду с одной параллельной ветвью в каждой фазе, катушечные группы распределяются по фазам обмотки так, как указано в таблице (). При таком включении обмотка создает основное вращающееся магнитное поле с двумя парами полюсов. При переводе переключателей П1 и П2 в нижнее положение, а переключателей ПЗ и П4 в верхнее положение и размыкании выключателя В обмотка сое диняется в звезду с одной параллельной ветвью в каждой фазе, при этом катушечные группы распределяются по фазам так, как указано в таблице

- 5

5

0

5

0

(). При таком включении обмотка создает основное вращакядееся магнитное поле с тремя парами полюсов, Тем самым обеспечивается трехступенчатое регулирование угловой скорости двигателя.

В отношении сложности управления числом пар полюсов предлагаемая обмотка практически равноценна аналогу, так как в обоих случаях управление происходит с помощью пяти коммутационных аппаратов, но уступает известной, управляемой двумя переключателями. В отношении фильтрующих свойств сравниваемые обмотки практически равноценны, так как они имеют целое число катушек на фазную зону и не создают низких пространственных гармоник МДС, но создают помимо нечетных и четные высшие гармоники МДС при двух числах пар полюсов. Предлагаемая обмотка изготавливается из одинаковых катушек, аналог - из катушек четырех типов, а известная - из меньшего числа катушек.

Таким образом, предлагаемая обложка, обеспечивая создание в воздушном зазоре асинхронного двигателя вращающегося магнитного поля с 1-3 парами полюсов, позволяет расширить область применения обмотки на трехскоростные асинхронные двигатели с соотношением скоростей 1:2:3.

Формула изобретения

Трехфазнс1Я полюсопереключаемая обмотка, двухслойная, с целым числом катушек на фазную зону состоящая из одинаковых равномерно распределенных

7. 13191

катушек, входящих в катушечные группы и соединенных в девять частей А1, А2, A3, В1, В2, ВЗ, С1, С2, СЗ, и первого и второго трехполюсных переключателей, каждый из которых имеет 5 три группы выводов по три вывода в каждой группе верхний, средний и нижний и замыкает в каждой группе одну цепь между средним и верхним или

между средним и нижним выводами.

причем первьй и второй трехполюсные переключатели снабжены перемычками, соединяющими первьй нижний с вторым верхним, второй нижний с третьим верхним, третий нижний с первым верх ним их выводами, начало части А1 соединено с внешним выводом А обмотки, концы частей А1, В1, С1 соединены соответственно с первым, вторым и третьим верхними выводами первого трехполюсного переключателя, начала частей А2, Б2, С2 соединены соответственно с первым, вторым и третьим средними выводами первого трехполюсного переключателя, а их концы сое- динены соответственно с первым, вторым и третьим верхними выводами второго трехполюсного переключателя, начала частей A3, ВЗ, СЗ соединены соответственно с первым, вторым и третьим средними выводами второго трехполюсного переключателя, о т - личающаяся тем что, с целью расширения области применения путем получения соотношения чисел пар полюсов 1:2:3, она выполнена из восемнадцати катушечных групп по S рядом лежащих последовательно-согласно включенных катушек, причем катушечные группы с номерами 1 и 2 включены последовательно-согласно в часть А1, катушечные группы с номерами 3 и 10 включены последовательно согласно в часть А2, катушечные группы с номерами 11 и 12 включены последовательно-согласно в часть A3, катушечные группы с номерами 4 и 15 включены последовательно-согласно в часть В1, катушечные группы с номерами 5 и 6 включены последовательно- согласно в часть В2, катушечные группы с номерами 13 и 14 включены последовательно-согласно в часть ВЗ, кату

-5 0 5 0 5 0

788

шечные группы с номерами 17 и 18 включены последовательно-согласно в часть С1, катушечные группы с номерами 7 и 8 включены последовательно-согласно в часть С2, катушечные группы .с номерами 6 и 9 включены последовательно-согласно в часть СЗ и снабжены выводами от средних точек частей А2, В1, СЗ, третьим трехполюсным переключателем, имеющим три группы выводов по три вывода в каждой группе - верхний, средний и нижний и замыкающим в каждой группе одну цепь между средцим и верхним или между средним и нижним выводами, двухполюсным переключателем, имеющим две группы выводов по три вьшода в каждой группе - верхний, средний и нижний и замыкающим в каждой группе одну цепь между средним и верхним или между средним и нижним выводами, и трех- полюсным выключателем, имекицим три группы выводов по два вьшода в каждой группе - правый и левый и замыкающим цепь в каждой группе, причем концы частей A3, ВЗ, СЗ соединены соответственно с первым, вторым и третьим средними выводами третьего трехполюсного переключателя, верхние выводы которого и правые выводы трехполюсного выключателя соединены между собой, а первый, второй и третий нижние выводы третьего трехполюсного переключателя соединены с началами частей А1, В2, С1 соответственно, выводы от средних точек частей А2, В1, СЗ соединены с первым, вторым и третьим левыми выводами трехполюсного выключателя соответственно, первый и второй средние выводы двухполюсного переключателя соединены с внешними выводами В и С обмотки соответственно, начала частей В1 и С1 соединены соответственно с первым и вторым верхними выводами двухполюсного переключателя, первый и второй нижние выводы которого соединены соответственно с третьим средним выводом первого трехполюсного переключателя и вторым верхиим выводом второго трехполюсиого переключателя, где 5 - иатуральное чис- . ло.

z-/8,P4 5 /4 60 а-г

г-18,1 гЛ-3 ff KoJa-l 5«

S,n,l8

, jr 0, o.f

3,S,I5

йлг

/

Составитель A. Кецарис Редактор И. Шулла Техред Н.Глущенко Корректор В. Бутяга

Заказ 2524/51 Тираж 660Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

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

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

Изобретение относится к электрическим машинам и может нейти применение в асинхронных электродвигателях со ступенчатым регулированием угловой скорости путем переключения числа пар полюсов статорной обмотки. Целью изобретения является расширение области применения обмотки путем получения соотношения числа пар полюсов 1:2:3. Обмотка вьшолнена из 18 катушечных групп (КГ), включенных последовательно-согласно в 9 частей обмотки А1, А2, A3, В1, ВЗ, ВЗ, С1, С2, СЗ трех трехполюсных переключателей, одного двухполюсного переключателя и одного трехполюсного выключателя, причем катушечные группы (КГ) распределены по частям следующим образом: КГ 1 и 2 входят в часть А1, КГ 3 и 10 - в часть А2, КГ 11 и 12 - в часть A3, КГ 4 и 15 - в часть В1, КГ 5 н 6 - в часть В2, КГ 13 и 14 - в часть ВЗ, КГ 17 и 18 - в часть С1, КГ 7 и 8 - в часть С2, КГ 9 и 16 - в часть |СЗ. Части обмотки А2, В1, СЗ снабже- jны выводами от средних точек. Переключатели и выключатель соединяют части обмотки так, что при двух парах S i (Л со | 00 Фи&1