Трехфазная обмотка с соотношением чисел пар полюсов @ : @ =4:1 Советский патент 1988 года по МПК H02K17/14 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания многоскоростных асинхронных двигателей,

Цель изобретения - уменьшение удельного расхода обмоточного провода, и изоляционных материалов.

На фиг. и 2 изображены развернутые схемы обмоток на 8-2 полюса при 36 и 24 пазах на статоре; на фиг.З- 10 - направления токов в сторонах катупек и кривые магнитодвижущих : сил (м.д.с); на фиг.11 и 12 - развернутые схемы обмоток на 16-4 по- люса при 36 и 48 пазах на статоре; на фиг.13-20 - кривые м.д.с. обмоток на 16-4 полюса.

Обмотка (фиг.1 и 2) содержит шесть пар концентрически расположен- ных разноиаговых катушечных групп с номерами от 1 до 6 и выводы 7-12, при этом катугжи внешних катутаечных групп однослойные и имеют средний шаг у, равньй целому или ближайшему большому целому числу от отношения Зй,/2р,( при й,2А,, у 14при2, 36)5 а катушки внутренних катушечны групп, имеют средний шаг, равный отношению 2,,/6p,j ( при z, 36,у 4 при z, 24). В первую фазу входят 1 и 4 пары, во вторую 3 и 6 пары, а в третью - 5 и 2 пары, при этом каждая фаза разбита на две части, в каждую из которых встречно соединены разно- катушечные группы различных пар. Выводы взяты от начала внешних катушечных групп 1, 3 и 5 пар от середины фаз,, т.е, от объединенных начал внешних и внутренних катушечных груп 4, 6 и .2 пар. Начала внутренних ка- тушечных групп 1, 3 и 5 пар образуют нулевую точку.

Стороны катушек фазы А обозначены прямоугольниками, фазы В - треуголь- никами, фазы С - кругами. Кривые м,д,с. построены для момента времени, когда сила тока фазы А имеет положительное максимальное значение (фиг.3-10).

Если напряжение подать на выводы 7, 9 и 11, получают восемь полюсов (фиг.З, 4, 7 и, 8). Схема соединений фаз - звезда. Форму кривой м.д.с. можно улучшить соотношением чисел витков во внешних и внутренних катушечных группах пар. Кривая м.д.с. (фиг.4) построена при соотношении, равном ,5, при этом для з еньшения

сопротивлени;я обмотки внешние однослойные катушечные группы могут быть выполнены из провода сечением в 1,5 раза большим, чем сечение провода внутренних катушечных групп,

Кривая м.д.с. (фиг.8) построена при равенстве витков во внешних и внутренних катушечных группах.

При Z, 60, когда чередование катушек во внешних и внутренних катушечных группах равно 3 и 4, кривая м.д.с. при большем числе полюсов имеет наиболее блигоприятную форму, при этом все катушки выполняются из одного провода, а число витков в катушках внешних катушечных групп в два раза больше числа витков в ка- туржах внутренних катушечных групп.

Если напряжение подать на выводы 8, 10 и 12, объединив выводы 7,9 и 11, получают два полюса (фиг.З, 8, 9 и 10). Схема соединений фаз - две звезды.

При 7 36 значения обмоточных коэффициентов Kggg 0,88; К 0,76. По сравнению с известным обмоточный коэффициент увеличивается на 20% при р, и на 12% при р. , при этом в значительной мере улучшена форма поля при р,.

Обмотка (фиг.11 и 12) содержит двенадцать пар концентрически расположенных разношаговых катушечных групп с номерами от 13 до 24 и выводы с номерами от 25 до 30, при этом катушки внешних катушечных групп однослойные с шагом, равным -целому или ближайшему большему целому числу от отношения 3z,/2р , ( при z, 36, при z, 48), а катушки внутренних катушечных групп имеют средний шаг, равный ( при 7,36, при z, 48). В первую фазу входят 13, 16, 19 и 22 пары разношаговых катушечных групп, во вторую 15, 18, 21 и 24 пары и в третью 17, 20, 23 и 14 пары. Каждая фаза содержит две части, в каждую из которых включены последовательно встречно разно- шаговые катушечные группы следующих одна за другой пар данной фазы, выводы 26, 28, и 29 взяты от начал внешних катушечных групп 13, 15 и 17 пары, а выводы 25, 27 и 30 - от середины фаз, т.е. в отдельности от объединенных начал внешних и внутренних катушечных групп 22, 24 и 14 пар. Начала внутренних катушечных

313

пар 19, 21 и 23 пар образуют нулевую точку.

Если напряжение подают на выводы 26, 28 и 29, получают 16 полюсов (фиг.13, 14, 17 и 18). Схема соединений фаз - звезда. Если напряжение подают на выводы 25, 27 и 30, объединив выводы 26, 28 и 29 в нулевую точку, получают четьфе полюса (фиг.15, 16, 19 и 20).

Схема соединений фаз - две звезды,

Кривая м.д.с (фиг.14) представлена при соотношении чисел витков внега них и внутренних катушечных групп, равном 1,5, а кривая м.д.с (фиг.16)- при равенстве витков.

Значения обмоточных коэффициен- гов К„, 0,937; К,, 0,764. По сравнению, с известным обмоточный коэффициент увеличивается на 28% при р, и на 12,5% при р, значительно улучшена форма поля при р,.

Для рассматриваемых обмоток соотношение индукций в воздушном зазоре близко к значению 1/0,60 (без учета изменения значений коэффициента электродвижзпдих сил).

Возможны другие варианты обмоток, например на 32-8 полюсов при z, 72 или 24-6. полюсов при 2., 54.

Предлагаемая обмотка по сравнению с известной обладает более высоким (на 20-28%) значением обмоточного коэффициента, позволяющим в значительной мере снизить удельные показатели расхода обмоточного провода, других активных материалов при производстве электродвигателей, улучшенной формой создаваемого магнитного поля, что снижает уровень шума, повышает энергетические показатели двигателя в процессе эксплуатации. Кроме того, она может быть использована практически при любом числе пазов иа статоре, обладает большой универсальностью в создании таких комбинаций,полюсов, как 8/2, 16/4, 24/6, 32/8 и т.д.

Формула изобретения

Трехфазная обмотка с соотношением чисел пар полюсов р, -Pj содержащая в каждой фазе 2р,., катушечных групп со средним шагом катушек, равным ближайшему большему целому числу от отношения 3z,/2p, , и 2р катушечных групп со средн1ш шагом катушек z,/6p2, сгруппированных в 2р пар из совпадающих осями разношаго- вых катушечных групп, при этом в полуфазах конец катушечной группы большего шага первой пары (соответственно 2р2-й пары для другой полуфазы) соединен с концом катушечной группы меньшего шага второй пары (соответственно (2р +1)-й пары для другой полуфазы), начало катушечной группы меньшего шага второй (2р2+1)-й пары соединено с началом катушечной группы большего шага следующей пары, при этом середина фазы образована соединением начал катушечных групп большего и меньшего шагов 2р2-й пары с выводами из середины фаз и от начал катушечных групп большего шага первых пар каждой фазы, расположенных

в -- (i-l) + пазах, о тличаю Ра

щ а я с я тем, что, с целью уменьшения удельного расхода обмоточного провода и изоляционных материалов, катушечные группы большего шага выполнены однослойными, каждая заниZi

мает m TO- рядом расположенных па 2,

зов, начиная с --.+ паза, а кату- Pj

щечные группы меньшего шага вьтолне- ны двухслойными, каждая также занимает m пазов, расположенных рядом,

начиная с |-- + 1, + - паза, при

ЭТОМ, если и - число дробное, то для катушечных групп большего шага оно равно ближайшему меньшему целому числу, а для катушечных групп меньшего шага - ближайщему большему целому числу, где Z,- число пазов на статоре, 1 1, 2, 3- номер соответствующей фазы, и последовательно принимает значения О, 1,..., ,

110

Изобретение относится к двух- скоростным асинхронным электродвигателям с соотношением чисел пар полюсов 4:1. Цель изобретения - умеиь- шение удельного расхода обмоточного провода и изоляциоиных материалов. В каждую фазу обмотки входит 2р пар концентрически расположенных разно- шаговых катушечных групп, образующих две части обмотки, в каждую из которых включены согласно встречно раз- ношаговые группы следуияцих друг за другом пар фазы, при этом внешние катушечные группы пар выполнены однослойными, а катушки внутренних катушечных групп имеют средний шаг, равный z/6p2, где z - число пазов на статоре. 20 ил. § (О

б 11 / ГГ . х /

Фиг. 2

Фи9. Ъ

U i. 14

0U9. 5

Фи2. 6

Фи.в

Фи.9

Фи. 10

23

Z /3 f3 /// fi/ f5 5 5 6 11 11 1B 16 19 19 20 20 21 21 22 22

0

25 26 21 28

,n, ;V3/v /5 . ; 7 /%/%i /,, .

2Ь 27 2в

23

.//

(fus. 12

Фиг.1

Фи.5

Фа216