Трехфазная несимметричная обмотка электрических машин Советский патент 1988 года по МПК H02K3/28 

со со

о

Изобретение относится к обмоткам электрических бесколл:екторных машин переменного тока.

Цель изобретения - упрощение кон- струкции и изготовления обмотки, снижение расхода меди путем уменьшения коэффициента несиьметрии напряжений фаз с

На фиг.1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг.2 - структурная матрица С распредел ения сторон катушек фазных зон по пазам

Обмотка (фиг.1) выполнена с полюс ностью в пазах, (с номерами от П1 до П48 на фиг.2) из восемнадцати катушечных групп (с номерами от 1 до 18 на фигс1) с двумя концен- трическими катушкс1ми в каждой с шагами по пазам и 6 о В фазах соединены последовательно группы с но- | мерами ,4,7,10|, 13,16 для первой фазы, ,6,9,,12,15,18 для второй фазы, ,8,11,14,17,2 для третьей фазы со встречным включением четных групп относительно нечетных, где . Фазы можно соединять в звезду или в треугольник (на фиг.1 фазы соединены в звезду и зажимы начал фаз обозначения как С1,С2,СЗ). Оси групп с номерами 1 и 2, 4 и 5, 6 и 7, 9 и 10, 11 и 12, U и 15, 16 и 17 смещены на угол а; 7l2 рад, с номерами 18 и 1 - на угол 2«С 3/6 рад а оси остальных групп - на угол d /8 радо Внутренняя катушка (с шагом Yn 6) групп с номерами 3,5,6,8,,

10,11,13,15,16 расположена своими

.„

сторонами в пазах однослойно с числом- витков 2Иц, а остальные катушки всех групп - двухслойно с числом витков Win , при этом пазы с номерами ПЗ,П5,П6,П8,П46,П48 заполнены наполовину (что эквивалентно трем свободным пазам). Стрелками на фиг.1 показаны направления токов при питании обмотки через зажимы С1,С2,СЗ трехфазным током ()о

I

Для структурной матрицы 1C на

фиг.2 число витков однослойных катушек принято , а двухслойных катушек - . Строкам матрицы слева приписаны номера пазов (), а столбцам матрицы сверху - обозначения фазных зон; А-Х для первой фазы (А), B-Y для второй фазы (В), C-Z дл третьей фазы (С)„

Определим электромагнитные параметры обмотки (фиг.1) по матричным вьфажениям Г 33 ,,

Ч-е - Е. )+(rc,l.e 2 vf arctg(.fe;j)(CfC/.r e,J);

,,

где E, Еф, f - вектор ЭДС фазы, его модуль и угол сдвига вектора относительно положительной горизонтальной оси, совпадающей с осью паза с номером , Ce,,l - матрица векторов единичных пазовых ЭДС, для которой 1-й элемент равен e, j(i-1)+jsin (i-1) - угол сдвига пазов в магнитном поле транспонированная матрица фазы С Сф, получаемая из структурной матрицы fC путем вычитания двух столбцов, соответствующих фазным зонам фазы, например, для фазы А с зонами . , y.gj- - обмоточньй коэффициент фазы, содержащий N проводников, где N„1 равно сумме модулей элементов матрицы Сф}о

Транспонированные структурные матрицы фаз А (зоны А-Х), В (зоны B-Y), С (зоны C-Z) обмотки, получаемые из матрицы Г С на фиг„2 записьшаются в виде (матрицам сверху приписаны но мера пазов фазы) П1,П2,П8,П9,П10, П16,П17,П23,П24,П25,П32,ПЗЗ,П31,П39, П40,П41,П47,П48, ,1-1 ,-2,-1 ,.2,2, -1 ,-2,-2,2,2,2,-2,-2,-2,2,1 соответственно П4,П5,П6,П7,П13,П14,П15,П21, П22,П23,П29,ПЗО,П36,П37,П38,П44,П45, П46; ,1,1,2,-2,-2,-2,2,2,-2,-2, 1,2,2,-2,-2,-1 соответственно Ш, П2,ПЗ,П4,П10,П11,П12,П18,П19,П20, П26,П27,П28,П34,П35,П36,П42,П43; С -1,-1,-1,-1,1,2,2,-2,-2,-2,2,2,2,- -2,-2,-1,2,2, соответственно.

По структурным матрицам фаз и приведенным матричным выражениям (при 2 /Гр/Е 2 ГЗ/48 ;Г/8 эл.рад), для фазы А получаемг

, cosO+c9Si--cos7/ -2cos8 r -cos9 -2cos 15 -2cos 16; -cos22|- -2cos23 -2cos24 +2cosЗO +2cos31 r+ +2cos32/-2cos38| -2cos39jr-2cos40i + +2cos46i+cos47; +j(sinO+sinf-sin7j-- -2sin8i -sin9 +2sin15 2sin16r-8in22 -2sin23/-2sin24|+2sin304 -2sin31i + +2sin32r-2sin38r-2sin39jr-2sin40 r+ +2sin46r+sin47r)27,036-j8, 0,1,1,

Ед 27,,,198, К 28,198/30 0,940, где

NO .р 30,4 arctg(8,011/27,036) 16,5°,

5 V.o(f 0,932 и . 0,7122%. Таким образом, предлагаемая обмотка имеет в (0,9406.7)%(0,932-6,8) 1,039 раза меньший расход меди и в 0,7122/0,6045 1,18 раза меньший коэффициент несим10 метрии, чем известная обмотка. Кроме того, она проще в конструкции и изготовлении, имеет меньший (вдвое) расход изоляции на пазовые части.

15 Формула изобретения

20

25

Аналогичными расчетами для фаз В и С получаем

.,832+j27,470; Е 28,082; К 0,936; Vg 180-arctg(27,47/5,832) 102,

дд f5-Уд 118,5 - угол сдвига векторов ЭДС фаз А и В; E,(.Cc e-fejJ -21,078-j18,996i ,375; 0,946-, f 180+arctg(18,996/21,078) 222, 120 и СА 360-V Уд 121,5 - углы сдвига векторов ЭДс фаз В и С, С и А, (KO + +K,d:g +К ),9406

По фазным ЭДС ,198, 28,082, .28,375 вычисляем параметры несимметрии обмотки 1, Со162; C a+b+c 84,655i А ( + +с2),1444; ,С(С-2а)(С-2Ь) (С-2с),1153; D /А +Б , 28,2181, D ,1706, К,« (D /D),6045% -коэффициент несимметрии--юбмотки.

Обмотка (фиг.1) содержит 18W( витков (в наружных катушках) с шагом

и (9,2+9)Wji( витков (во внутрен- 1 - угол 2jL, а мезкду осями остальных них катушках) с шагом Уд 6. Следовательно, средний шаг катушек по пазам эквивалентен Y ., (18,8+27,6)/(18+ +27)6,8, Дпя известной трехфазной двухслойной обмотки, выполненной в 48 пазах с и 1ередованием катушечных групп по ряду 323233332 (пов30

35

Трехфазная несимметричная обмотка электрических машин, выполненная с полюсностью в 48 пазах из восемнадцати пространственно смещенных катушечных групп, соединенных в фазах последовательно с номерами групп 1+3k в первой фазе, 3+3k во второй фазе, 5+3k в третьей фазе и с встречным включением четных групп относительно нечетных, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и изготовления снижения расхода меди путем уменьшения коэффициента несимметрии фаз, каждая катушечная группа содержит две концентрические катушки с шагами по пазам и 6, сдвиг между осями групп с номерами 1и2, 4и5, 6и7, 9и 10, 11 и 12, 14 и 15, 16 и 17 составляет уголd , между осями групп 18 и

групп - угол J , причем внутренние катушки групп с номерами 3,5,6,8,10, 40 11,13,15,16 выполнены.числом витков 2У„, а остальные катушки всех групп выполнены с числом витков W., где k - от О до 5, а указанные углы в радианах равны t F/12 иос Т/8,

торяется дважды), аналогичными расчетами получаем: ,93-, ,93, с 29,61; , ,

V.o(f 0,932 и . 0,7122%. Таким образом, предлагаемая обмотка имеет в (0,9406.7)%(0,932-6,8) 1,039 раза меньший расход меди и в 0,7122/0,6045 1,18 раза меньший коэффициент несимметрии, чем известная обмотка. Кроме того, она проще в конструкции и изготовлении, имеет меньший (вдвое) расход изоляции на пазовые части.

Формула изобретения

0

5

1 - угол 2jL, а мезкду осями остальных

0

5

Трехфазная несимметричная обмотка электрических машин, выполненная с полюсностью в 48 пазах из восемнадцати пространственно смещенных катушечных групп, соединенных в фазах последовательно с номерами групп 1+3k в первой фазе, 3+3k во второй фазе, 5+3k в третьей фазе и с встречным включением четных групп относительно нечетных, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и изготовления снижения расхода меди путем уменьшения коэффициента несимметрии фаз, каждая катушечная группа содержит две концентрические катушки с шагами по пазам и 6, сдвиг между осями групп с номерами 1и2, 4и5, 6и7, 9и 10, 11 и 12, 14 и 15, 16 и 17 составляет уголd , между осями групп 18 и

1 - угол 2jL, а мезкду осями остальных

групп - угол J , причем внутренние катушки групп с номерами 3,5,6,8,10, 11,13,15,16 выполнены.числом витков 2У„, а остальные катушки всех групп выполнены с числом витков W., где k - от О до 5, а указанные углы в радианах равны t F/12 иос Т/8,

tЛ.Л.,t ,l.,.,,,лoi ы tt. ы ь.

Физ.

/ III СУ

Изобретение относится к обмот- - кам бесколлекторных электрических машин переменного тока. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, снижение р асхода меди путем уменьшения коэффициента несимметрии « Обмотка вьтолнена с полнюностью в 48 пазах из восемнадцати пространственно смещенных катушечных групп, соединенньк в фазах последовательно с номерами групп 1+3k в первой фазе, 3+3k во второй фазе, 5+3k в третьей фазе и со встречным включением четны групп относительно нечетных, где . Каждая катушечная группа содержит две концентрические катушки с шагами по пазам и 6„ Сдвиг между осями групп с номерами 1 и 2, 4 и 5, 6 и 7, 9 и 10, 11 и 12, 14 и 15, 16 и 17 составлянп угол рад,.между осями групп 16 и 1 - угол 2(/, а между осями остальных групп - угол I/ /8 рад. Внутренняя катушка групп с номерами 3,5,6,8,10, 11,13,15,16 расположена в пазах однослойно с числом витков , а остальные катушки всех групп - двухслойно с числом витков W.. 2 ил. i сл с