Многофазная двухслойная совмещенная обмотка на 4 @ /7 @ пар полюсов Советский патент 1988 года по МПК H02K3/28 

оо to

00

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

Целью изобретения является расиш- рение области применения совмещенной обмотки путем получения чисел пар полюсов P4/P2 q/7q при числе звезд и фаз .

На чертеже (а,б,в,г) представлена развернутая схема многофазной двухслойной совмещенной обмотки.

тьей звезды (вывод Е) - выводами от катушек 151, 79 и 8 и у чет1зер- той звезды (вывод Е) - выводами от катушек 67, 163 и 92. 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 восьмиполюсная вращающаяся магнитная волна, а при питании зажимов D, D , Е, Е (в этом случае равнопотенциальными будут выводы А, В, С) от четырехфазного или двух

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 звезд и фаз . Совмещенная обмотка состоит из 168 Kq равновитковых катушек (К, q - любые целые числа), равномерно распределенных по пазам магнито- провода. Катушки сгруппированы по ветвям, которые соединены в четыре трехфазные звезды, причем одноименные выводы этих звезд образуют группу трехфазных выводов на 4q пар полюсов, а нулевые точки - группу четырехфаз- ных выводов на 7q пар полюсов. Кривая индукция поля, создаваемая при питании, с каждой из сторон по форме приближается к синусоидальной, а обмоточные коэффициенты для обеих полюс- ностей 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 массогабаритным и энергетическим показателям к обычным многофазным машинам. 1 ил., 1 табл. i (Л

Обмотка состоит из катушек 1 - 168 15 Фазного источника с изолированными

и выполнена при и (т.е. 4/7), в первую ветвь первой звезды (A-D) последовательно согласно включены катущки с порядковыми номерами 85 - 90 и 133 и последовательно встречно к ним катушки с номерами 25 28 и 148 - 150, во вторую ветвь этой звезды (B-D) включены катушки 15 - 18 и Ы - 63 и встречно к ним катушки 121 - 126 и 78, в третью ветвь (C-D) катушки 157 - 161 и 113, 114 и встречно к ним катушки 50 - 54 и 97, 98, в первую ветвь второй звезды (A-D ) аналогично включены катушки 1-6, 49, 109 - 112 и 64 - 66, во вторую ветвь (B-D ) - катуики 99 - 102, 145 147, 37 - 42 и 162, а в третью ветвь (C-D ) - катушки 73 - 77, 29, 30, 134 - 138, 13 и 14, в первую ветвь третьей звезды (А-Е) аналогично вклю- чены катушки 43 - 48, 91, 151 - 154 и 106 - 108, во вторую ветвь (В-Е) - катушки 141 - 144, 19 - 21, 79 - 84 и 36, в третью ветвь (С-Е) - катушки 115 - 119, 71, 72, 8 - 12, 55 и 56, в первую ветвь четвертой звезды (А-Е ) аналогично включены катушки 127 - 132, 7, 67 - 70 и 22 - 24, во вторую ветвь (В-Е ) - катушки 57 60, 103 - 105, 163 - 168 и 120, в третью ветвь (С-Е) - катушки 31 - 35, 155, 156, 92 - 96, 139 и 140. В узел с отводом А объединены фазные ветви первой, второй, третьей и четвертой звезд с вьшодами от катушек 85, 1, 43 и 127 аналогично объединены в узел В ветви с выводами от катушек 15, 99, 141 и 57 и в узел С ветви с выводами от катушек 157, 73, 115 и 31, а нулевые точки образованы у первой звезды (вывод D) ветвями с выводами от катушек 25,121 и 50, у второй звьзды (вывод D ) - выводами от катушек 109, 37 и 134, у тре

20 25 30 jj г

40

45

0

обмотками фаз - четырнадцатиполюсная вращающаяся волна.

Обмотка со стороны 4q пар полюсов является CI; мRтpичнoй, со стороны 7q пар полюсов ЭДС (создаваемые вращающейся синусоидальной четырнаддати- полюсной волной индукции поля) в соответственно первых, вторых, и третьих ветвях первой и второй, третьей и четвертой звезд ( совпадают между собой по фазе, а расхожение векторов ЭДС первьгх ветвей относительно треть- их и третьих относительно вторых в указанных парах звезд составляет около 2 , по амплитуде векторы ЭДС в первых и вторых ветвях этих звезд одинаковы и превьш1ают ЭДС третьей ветви на 0,43%. 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 первых, вторых и третьих трехфазных звезд векторы ЭДС образуют совершенно симметричные четырехфазные системы. У обмоток, выполненных при других значениях К, геометрическая разность векторов ЭДС параллельных ветвей та же, что и в данной обмотке.

Оптимальные значения шага опмог- ки у, при которых обмоточные коэффициенты со стороны обеих полюсностей максимальны, а также значения этих коэффипленгов для нескольких знлчени

К ;1рия. в таблице, гдеК

К К

:1 К,-5in(30°. У/7К); Кр, 0,.V i Ksin (30°/7K); К,.

оБт. -У1

Кч.sin(7,5° У/К); ,707/

при

jl /бКЛп(7,5°/К).

Пре.длагаемая соьм(мценная обмотка 13 отлич}1е от известном со стороны q пар полюсов ярляс-гся двухфазной

31372487

(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 пазам равновит- ковых катушек с одинаковым шагом) позволяют проектировать мощные сов10

тем, что, с целью расш рения области применения путем получения чисел пар полюсов Pj/P2 4q/7q при числе звезд и фаз , совмещенная обмотка содержит 168 Kq катушек, причем в первые ветви звезд последовательно согласно включены катушки с порядковыми номерами ,+42K (2+А) , .(22 + +7А) и последовательно с этими катуш

тушки с номерами N 1j+6K(U+7A), N (21+6А), во вторые ветви звезд включены последовательно согласно мещенные каскадные двигатели и одно- 15 катушки с номерами Ы 1з+14К(1+ЗА), машинные преобразователи частоты, (10+7А) и встречно к ним ка- приближающиеся по своим массогабарит- тушки с но мерами (2U+7A), ным и энергетическим показателям к обычным многофазным машинам.

(11+6А) и в третьи ветви аналогично включены катушки с номерами 20 N lj+6K(26+7A) , N l5-+7K(16-t-6A) и встречно к ним - . + 7K(7+6A), N lf+6K(l6+7A), где ,2,3..., (любо целое число), ,2,3,..., (любое це лое число), A S+4r-4qt, ,2,3,1 соответственно для ветвей первой, второй, третьей и четвертой звезд, при N l68Kq и , если при N 168Kq, 1, принимает все значения в диапазоне от 1 до 6К, 1 принимает все значения в диапазоне от 1 до 5К, Ij принимает все значения в диапазоне от 1 до 4К, 1 принимает все значения в диапазоне от 1 до ЗК, при нимает все значения в диапазоне от 1 до 2К, 1 принимает все значения в диапазоне от 1 до К, а г - в диапазо

Формула изобретения

Многофазная двухслойная совмещенная обмотка на 4q/7q пар полюсов, например, для совмещенных каскадных двигателей и одномашинных преобразователей частоты с отношением фаз m/n 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 2Р полюсам обмотки,отличающаяся

14

Крб,0,828 0,861 0,827 0,844 0,8b1

,872 0,834 0,870 0,853 0,832

тем, что, с целью расш рения области применения путем получения чисел пар полюсов Pj/P2 4q/7q при числе звезд и фаз , совмещенная обмотка содержит 168 Kq катушек, причем в первые ветви звезд последовательно согласно включены катушки с порядковыми номерами ,+42K (2+А) , .(22 + +7А) и последовательно с этими катуштушки с номерами N 1j+6K(U+7A), N (21+6А), во вторые ветви звезд включены последовательно согласно катушки с номерами Ы 1з+14К(1+ЗА), (10+7А) и встречно к ним ка- тушки с но мерами (2U+7A),

(11+6А) и в третьи ветви аналогично включены катушки с номерами N lj+6K(26+7A) , N l5-+7K(16-t-6A) и встречно к ним - . + 7K(7+6A), N lf+6K(l6+7A), где ,2,3..., (любое целое число), ,2,3,..., (любое целое число), A S+4r-4qt, ,2,3,1 соответственно для ветвей первой, второй, третьей и четвертой звезд, при N l68Kq и , если при N 168Kq, 1, принимает все значения в диапазоне от 1 до 6К, 1 принимает все значения в диапазоне от 1 до 5К, Ij принимает все значения в диапазоне от 1 до 4К, 1 принимает все значения в диапазоне от 1 до ЗК, принимает все значения в диапазоне от 1 до 2К, 1 принимает все значения в диапазоне от 1 до К, а г - в диапазо

не от О до (q-1).

15

2У

30

fj iS tS 17 ,819 50 51 51535 55 5657 5853606nZ6U i 6566 6768 6370 7172 737 75 7В 7771 79SO 819283 8

be

85 8S f7 88 83 SB S 92 9} 9 i 9S 96 97 98 99100 B W2 J03 Wt В5106 W7 B8 t 2 Hi т 5 US Л7 US 9 Ш //. Ш /Л W //5 Ш

Г27т123тШтШи 1 КШШШГ ЗтштММ 15Мт Зт 5015115215}15 1 55И6 57151 591ВО 6 162т11 65т 67 б