Многофазная совмещенная двухслойная обмотка Советский патент 1987 года по МПК H02K3/28 

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти примене- ние в совмещенных-каскадных двигателях и одномашинных преобразователях частоты.

Цель изобретения - расширение области применения совмещенной обмотки путем получения чисел пар полюсов PJ /р, 3q/5q при числе звезд п 4 и фаз га 3.

На фиг.1 и 2 представлена развернутая схема многофазной совмещенной двухслойной обмотки, выполненной при

К 1 и q 1 (т.е. Р,/PJ 3/5); на 15 абсцисс q таких же .картин намагничи- фиг. 3 и 4 - картины намагничивающих вающих сил. Рассмотренная в примере сил, создаваемых обмоткой.обмотка со стороны 3q пар полюсов явОбмотка содержит катушки с номера- ляется симметричной, а со стороны 5q ми от 1 до 60. В первую ветвь первой пар полюсов расхождение векторов ЭДС звезды (A-D) последовательно-соглас- 20 создаваемых десятиполюсной вращаю- но включены катушки с порядковыми номерами 13, 14, 15, 51 и 52, во вторую ветвь этой звезды (B-D) - катушки 53, 54, 55, 31 и 32 и в третью ветвь (C-D) - катущки 33, 34, 35, 11 и 12, в первую ветвь второй звезды (A-D) аналогично включены катушки 1,

щейс .я волной индукции поля} одноименных ветвей звезд соответственно второй и четвертой, четвертой и первой, первой и третьей составляет около 6 25 градусов; по амплитуде вектора ЭДС в одноименных ветвях первой и четвертой звезд одинаковы и превышают ЭДС ветвей второй и третьей звезд на 4,87%. Однако это расхождение в ЭДС

2, 3, 4 и 25, во вторую ветвь (B-D ) - 41, 42, 43, 44 и 5 и в третью ветвь

щейс .я волной индукции поля} одноименных ветвей звезд соответственно второй и четвертой, четвертой и первой, первой и третьей составляет около 6 25 градусов; по амплитуде вектора ЭДС в одноименных ветвях первой и четвертой звезд одинаковы и превышают ЭДС ветвей второй и третьей звезд на 4,87%. Однако это расхождение в ЭДС

(C-D ) - 21, 22, 23, 24 и 45, в пер- 30 параллельных ветвей со стороны 5q вую ветвь третьей звезды аналогично включены (А-Е) катушки 16, 37, 38, 39 и 40, во вторую ветвь (В-Е) - 56, 17, 18, 19 и 20 и в третью ветвь (С-Е) - 36, 57, 58, 59 и 60, в пер- 35 вую ветвь четвертой звезды (А-Е ) аналогично включены катушки 26, 27, 28, 49 и 50, во вторую ветвь (В-Е ) - 6, 7,, 8, 29 и 30 и в третью ветвь (С- Е )- 46, 47, 48, 9 и 10. В узел с от- до вей та же, что и в данной обмотке. водом А объединены фазные ветви пер- Оптимальные значения шага обмотки вой, второй,третьей и четвертой звезд с выводами от 13, 1, 16 и 26 катушек, аналогично объединены в узел В ветви

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, выполненных при других значениях К, геометрическая разность векторов ЭДС параллельных вет(у), при которых обмоточные коэффициенты со стороны обеих полюсностей будут максимальными, а также значе- с выводами от 53, 41, 56 и 6 катущек 45 этих коэффициентов для нескольких и в узел С - ветви с выводами от ка- значений К приведены в таблице.

тушек 33, 21. 36 и 46, а нулевые точки образованы у первой звезды (вывод D) ветвями с выводами от 52, 32 и 12 катушек, у второй звезды (вывод ri) - выводами от катушек 25, 5 и 45, у третьей звезды (вывод Е) - вьшодами от катушек 40, 20 и 60 и у четвертой звезды (вывод Е) - выводами от 50, 30 и 10 катушек. При подключении трехфазного питания к зажимам А, В и С (при этом выводы D, D , Е, Е остаются уравновешенными) в воздушном зазоре возникает близкая

к синусоидальной десятиполюсная вращающаяся магнитная волна, а при питании D, D , Е, Е (в этом случае равнопотенциальными являются выводы А, В, С от источника четырех- фазного или двухфазного с изолированными обмотками фаз - шестиполюсная вращающаяся волна, картина намагничивающих сил, создаваемые при этом совмещенной обмоткой, показаны на фиг.3 и 4. В случае q 1 кривые намагничи- ваюш,их сил могут быть получены расположением (повторением) вдоль оси

ляется симметричной, а со стороны 5q пар полюсов расхождение векторов ЭДС создаваемых десятиполюсной вращаю-

щейс .я волной индукции поля} одноименных ветвей звезд соответственно второй и четвертой, четвертой и первой, первой и третьей составляет около 6 градусов; по амплитуде вектора ЭДС в одноименных ветвях первой и четвертой звезд одинаковы и превышают ЭДС ветвей второй и третьей звезд на 4,87%. Однако это расхождение в ЭДС

параллельных ветвей со стороны 5q вей та же, что и в данной обмотке. Оптимальные значения шага обмотки

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, выполненных при других значениях К, геометрическая разность векторов ЭДС параллельных ветСовмещенная обмотка в отличие от прототипа со стороны 3q пар полюсов является двухфазной (с изолированными фазами), благодаря чему использование этой обмотки в совмещенном 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 паз,1м равнови-1 ков1)1х катушек с одннакоыым шагом) позволяют проектировать мощные совмещенные каскадные двигатели и oдt oмaшинныe преобразователи частоты, приближающиеся по своим массога- баритным и энергетическим показателям к обычным многофаэньм машинам.

Формула изобретения

3q/5q при п 4 и m 3, обмотка содержит 60Kq катушек, причем в ветви первой звезды последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами N ( + ЗА), N +10К(5+2А), в ветви второй звезды последовательно-согласно включены ка тушки с номерами N 1, - -20КА, N 10 14 АК(6+5А), в ветви третьей звезды последовательно-согласно включены катуижи с номерами N 1 () , N () и в ветви четвертой звезды последовательно-согласно вклюМногофазная совмещенная двухслойная обмотка, например, для совмещенных каскадных двигателей и одномашинных преобразователей частоты, с отно- is чены - N « 1 +5К(), N 1,( шением фаз л/п, с равномерно распре- 5А), где q 1, 2, 3,... (любое цеделеиными по расточке равновитковыми катушками одинакового тага, сгруппированными в пп-фазные звезды, одноименные фазные ветви которых подключены к 01 дельным выводам, образующим одну систему, соответствующую 2р полюсам, а нулевые точки подключены к выводам, образующим другую систему, соответствующую 2р полюсам обмотк, отличающая ся тем, что, с целью расширения области применения путем получения чисел пар по. гюсон

IK

Т

у 7 14 21 28 . 35 42 Кое, 0,805 0,803 0,802 0,802 0,802 0,802

К,

о,

0,808 0,801 О,

Koff - К . Кр ,

К.

Примечание.

- 0.707/5Ksin(9 /K), Ко.2. Кр., , KPJ 0,866/4Ksin(15 /K), f (у-6К)/2..

У Кр2, K

7967

3q/5q при п 4 и m 3, обмотка содержит 60Kq катушек, причем в ветви первой звезды последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами N ( + ЗА), N +10К(5+2А), в ветви второй звезды последовательно-согласно включены ка тушки с номерами N 1, - -20КА, N 10 14 АК(6+5А), в ветви третьей звезды последовательно-согласно включены катуижи с номерами N 1 () , N () и в ветви четвертой звезды последовательно-согласно вклюis чены - N « 1 +5К(), N 1,( 5А), где q 1, 2, 3,... (любое целое число); К 1, 2, 3,... (любое целое число); А S + Зг - 3qt; S - 0, 2, 1 соответственно для первых,

вторых и третьих ветвей звезд, t О при N и t 1 при t О N 60Kq, 1 принимает все значения в диапазоне от 1 до 4К, 1 принимает все значения в диапазоне от 1 до ЗК,

Ij 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 j - 1 .

IIZIXE::

0,799 0,799 0,799

,

К.

, 6К)/2..

У sin-(9 у/К), К|ц - Кр2, KPJO cos(f 30 /К),

/754

fO П 12 1JJ4 IS 16 17 18 1920 21722324 25262726 29 JO

Фс/г 1

Л 32 5J34 55 383940 41424344 45 474849 SO51S2 53

Фие.2

Г/

Изобретение относится к области электромашиностроения и может найти применение в совмещенных каскадных двигателях и одномашинных преобразователях частоты. Целью изобретения является расширение области применения путем получения чисел пар полюсов 3q/5q.Обмотка состоит из 60Kq равновитковых 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 выводов на 5q пар полюсов, а нулевые точки - группу четырехфазных выводов на 3q пар полюсов. Кривая индукции поля, создаваемая при питании с каждой из сторон, по форме приближается к сину- соидальной, а обмоточные коэффициенты для обеих полюсностей находятся на уровне этих коэффициентов обычных многофазных обмоток, что позволяет проектировать совмещенные каскадные двигатели и одномашинные преобразователи частоты средней и большой мощности, приближающиеся по своим мас- согабаритным и энергетическим показателям к обычным многофазным машинам. 4 ип. 1 табл. i (Л 00 со со а vj

и/ Зг 53 54 35 Зб 37Щ39Щ /

Редактор М.Дылын

Фи.

Составитель А.Кецарис Техред Л.Олийнык

Заказ 4139/51 Тираж 659Подписное

ВНИМЛИ Государственного комитета СССР

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

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

Корректор М.Демчик