Многофазная двухслойная совмещенная обмотка на 2 @ /7 @ пар полюсов Советский патент 1988 года по МПК H02K3/28 

1

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

Целью изобретения является расширение области применения совмещенной обмотки путем получения числа звезд

и фаз . I

На чертеже (а, б) представлена

развернутая схема многофазной двухслойной совмещенной обмотки.

Обмотка состоит из катушек 1 - 84 и выполнена при , (т.е. 2/7), в первую ветвь первой звезды (A-D) последовательно согласно включены катушки 43 - 45 и 7 и последова тельно встречно к ним катушки 25-27, во вторую ветвь этой звезды (B-D) включены катушки 19 - 21 и 57 и встречно к ним катушки 37 - 39 и в третью ветвь (C-D) - катушки 31-33 и встречно к ним катушки 13, 14, 50 и 51, в первую ветвь второй звезды (A-D ) аналогично включены катушки 1 - 3, 49 и 67 - 69, во вторую ветвь (B-D ) - катушки 61 - 63, 15 и 79 - 81 и в третью ветвь (C-D) - катушки 73 - 75, 55, 56, 8 и 9, в первую ветвь третьей звезды (А-Е) аналогично включены катушки 46-48, 64 - 66 и 28, во вторую ветвь (В-Е) - катушки 58 - 60, 40 - 42 и 78 и в третью ветвь (С-Е) - катушки 34, 35, 71, 72 и 52 - 54, в первую ветвь четвертой звезды (А-Е ) аналогично включены ка тушки 4 - 6,22 - 24 и 70, во вторую ветвь (В-Е ) - катушки 16 - 18, 82 - 84 и 36 и в третью ветвь (С-Е ) - катушки 76, 77, 29, 30 и 10 - 12. Б узел с отводом А объединены фазные ветви первой, второй, третьей и четвертой звезд с выводами от катушек 43, 1, 46 и 4, аналогично объеди нены в узел В ветви с выводами от катушек 19, 61, 58 и 16 и в узел С ветви с выводами от катушек 31, 73, 34 и 76, а нулевые точки образованы у первой звезды (вывод D) ветвями с выводами от катушек 25, 37 и 13, у второй звезды (вывод D ) - выводами от катушек 67, 79 и 55, у третьей звезды (вывод Е) - выводами от катушек 64, 40 и 52 и у четвертой звезды (вывод К) - выводами от каЧушек 22, 8. и 10. При подключении трехфазного питания к зажимам А, В и С (при этом выводы D, D и Е, Е остаются уравно

Ь

72486

нешенным) в воздушном зазоре возникает близкая к синусоидальной четы- рехполюсная вращающаяся магнитная волна, а при питании зажимов D, D и Е, Е (в этом случае равнопотенци- альны выводы А,В, С) от четырехфаз- ного или двухфазного источника с изолированными обмотками фаз - четырнад10 цатиполюсная вращающаяся волна. В случае q кривые намагничивающих сил могут быть получены расположением (повторением) вдоль оси абсцисс q таких же картин намагничивающих сил. 15 Обмотка со стороны 2q пар полюсов

является симметричной, со стороны 7q пар полюсов ЭДС (создаваемые вращающейся синусоидальной четырнадцатипо- люсной волной индукции поля) в соот20 ветственно первьгх, вторых и третьих ветвях первой и второй, третьей и четвертой звезд совпадают между собой по фазе, а расхождение векторов ЭДС первых ветвей относительно треть25 их и третьих относительно вторых в указанных парах звезд составляет около 4,5°, по амплитуде векторы ЭДС в первых и вторых ветвях этих звезд одинаковы и меньше ЭДС третьей ветви

30 на 1,78%. Однако этот фазовый сдвиг в ЭДС параллельных ветвей со стороны 7q пар полюсов при рассмотренной схеме соединений ветвей не приводит к появлению уравнительных токов при подключении второго источника, а в ветвях, соответственно, первых, вторых и третьих трехфазных звезд векторы ЭДС образуют совершенно симметричные четырехфазные системы. У об40 моток, выполненных при других значениях К, геометрическая разность векторов ЭДС параллельных ветвей та же, что и в данной обмотке.

Оптимальные значения шага обмотки у, при которых обмоточные коэффициенты со стороны обеих полюсностей максимальны, а также значения этих коэффициентов для нескольких значений К приведены в таблице, где Kgg, KI. Кр. при K,sin(30°. У/7К), ,5/7Ksin(3U°/7K); , гфи (15°.y/K), К 0,707/

/3Ksin(l5VK). (

Предлагаемая совмещенная обмотка

55 в отличие от известной со стороны 7q t;ap полюсов является двухфазной (с изолированными фазами), благодаря чему использование э-той обмотки в совмещенном одномашинном преобразова35

45

теле частоты позволяет расширить диапазон частот вырабатываемых двухфазных напряжений, например, для питания двухфазньк двигателей. Высокие электромагнитные свойства предлагаемой обмотки и технологичность ее изготовления (она состоит из равномерно распределенных по пазам равновитковых катушек с одинаковым шагом) позволяют проектировать мощные совмещенные каскадные двигатели и одномашинные преобразователи частоты, приближающиеся по своим массогабаритным и энергетическим показателям к обычным многофазным машинам.

Формула изобретения

Многофазная двухслойная совмещенная обмотка на 2q/7q пар полюсов, например, для совмещенных каскадных двигателей и одномашинных преобразователей частоты с отношением фаз га/п с равномерно распределенными по расточке равновитковыми катушками одинакового шага, сгруппированными в nm- фазные звезды, одноименные фазные ветви которых подключены к отдельным выводам, образующим одну систему, соответствующую 2Р, полюсам, а нулевые точки подключены к выводам, образующим другую систему, соответствующую 2 полюсам обмотки, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения путем получения числа звезд п- А и числа фаз , совмещенная обмотка содер-.

0

5

0

5

O

5

жит 84Kq катушек, причем в первые ветви первой и второй звезд последовательно согласно включены катушки с порядковыми номерами ,+21К(2+А), N lj+ЗК(2 + 7А) и последовательно с этими катушками, но встречно к ним включены катушки с номерами , -i-3K(8 + ), во вторые ветви этих звезд включены последовательно согласно катушки с номерами , +ЗК(6+7А), ,+7K(8+3A) и встречно к ним катушки с номерами ,+ЗК(12+7А) и в третьи ветви аналогично включены катушки с номерами , +ЗК(10-ь7А) и встречно к ним - (4+7А), УК(7+3А), в первые ветви третьей и четвертой звезд последовательно согласно включены катушки с порядковыми номерами ,+ЗК(8 + 7А) и встречно к ним катушки (2+А), (2+7А), во вторые ветви - катушки ,+ЗК(12+7А) и встречно к ним - ,-f3K(), (8+3A) и в третьи ветви - N l2+3K(4 + 7A) , + 7К() и встречно к ним + +ЗК(10+7А), где ,2,3,..., (любое целое число),,2,3,..., (любое целое число), A S b4r-4qt, ,2,1,3 соответственно для ветвей первой, второй, третьей и четвертой звезд, при Ni.84Kq и , если пр.и , 1, принимает все значения в диапазоне от 1 до ЗК, 1, принимает все значения в диапазоне от 1 до 2К, Ij принимает все значения в диапазоне от 1 до К, а г - в диапазоне от О до (q-1).

18 19 35 36 37 53 154 55 0,932 0,045 0,923 0,931 0,939 0,926 0,931 0,936 0,911 0,88 0,895 0,903 0,895 0,898 0,901 0,898

W im и I4rs J6/7l8IS 02t22232 252627Ze yjOJIJ2JJJ J5J6J7J8JS40tn2

6A

4 J V « «5 4# 7 V# «J SO 5fS2 5J 5 55 56 57 59 59 60

ОС

6f.

6D

6 B2B3S 65 6667686970 7177717, 7576777873SV8182 SJ9t