Многофазная совмещенная двухслойная обмотка на 5 @ и 9 @ пар полюсов Советский патент 1988 года по МПК H02K3/28 

(21)4190258/24-07

(22)04.02.87

(46) 15.09.88. Бюл. № 34

(71)Ташкентский политехнический институт им.А.Р.Бируни

(72)Х.Г.Каримов и Ю.Л.Тупогуз

(53)621.313.333.2.045.58 (088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 743118, кл. И 02 К 3/28, 1980.

Авторское свидетельство СССР № 726624, кл. И 02 К 3/28, .

Патент Великобритании К 1303992, кл. Н 02 К 3/28 (Н2А), 1973.

Авторское свидетельство СССР № 516151, кл. Н 02 К 3/28, 1976.

(54)МНОГОФАЗНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ОБМОТКА НА 5q и 9q ПАР ПОЛЮСОВ

(57)Изобретение относится к области электромашиностроения и может найти применение в совмещенных каскадных двигателях и одномашинных преобразо-. вателях частоты. Пелью изобретения является расширение области применения путем выполнения обмотки при числе звезд п 4 и числе фаз m 3. К совмещенной обмотке (СО) могут одновременно подключаться два независимых источника, причем с одной из сторон СО является 2р,-полюсной, а с другой - 2р2 -полюсной. Кривая индукция поля, создаваемая СО при питании с каждой из сторон, по форме приближается к синусоидальной, а обмоточные коэффициенты для обеих полюснос- тей находятся на уровне этих коэффициентов обычных многофазных обмоток. СО содержит 180 Кq разновитковых катушек одинакового шага (К, q - любые целые числа), равномерно распределенных по пазам магнитопровода. Катушки сгруппированы по ветвям, которые соединены в четыре трехфазные звезды. Одноименные выводы этих звезд образуют группу трехфазных выводов на 5q пар полюслв, а нулевые -точки - группу четырехфазных выводов на 9q пар полюсов. 8 ил., 1 табл.

(Л

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

Целью Изобретения является расширение области применения обмотки путем получения чисел пар полюсов /Р, 5q/9q при числе звезд п 4 и Ю фаз m 3.

На фиг. 1-4 представлена развернутая схема многофазной совмещенной двухслойной обмотки, вьтолненной при К 1 и q 1 (т.е. 5/9); на 15 фиг. 5-8 показано распределение намагничивающей силы по расточке статора, создаваемое совмещенной обмот- кой.

20

Обмотка содержит 180 катушек с номерами от 1 до 180. В первую ветвь первой звезды (A-D) последовательно согласно включены катушки с порядковыми номерами 111,112,113,114,115, 25 151, 152, 153, 154, 155, 73, 74, 75, 11, 12. Во вторую ветвь этой звезды (B-D) включены катушки 51, 52, 53, 54, 55, 91, 92, 93, 94, 95, 13, 14, 15, 131, 132. В третью ветвь (C-D) 30 включены катушки 171, 172, 173, 174, 175, 31, 32, 33, 34, 35, 133, 134, 135, 71, 72. В первую ветвь второй звезды (A-D) аналогично включены катушки 1, 2, 3, 4, 5, 41, 42, 43, 44, 35 45, 81, 82, 83, 84, 145, во вторую ветвь (B-D ) - 121, 122, 123, 124,

125,161, 162, 163, 164, 165, 21, 22, 3, 24, 85 и в третью ветвь (C-D) - 61, 62, 63, 64, 65, 101, 102, 1U3, 40 104, 105, 141, 142, 143, 144, 25.

В первую ветвь третьей звезды (А-Е) аналогично включены катушки 76, 77, 78, 79, 80, 116, 117,118, 119, 120, 37, 38, 39, 40, 156, во вторую ветвь 45 (В-Е) - 16, 17, 18, 19, 20, 56, 57, 58, 59, 60, 157, 158, 159, 160, 96 и в третью ветвь (С-Е) - 136, 137, 138, 139, 140, 176, 177, 178, 179, 180, 97, 98, 99, 100, 36. В первую Q ветвь четвертой звезды (А-Е) аналогично включены 1;атушки 6, 7, 8, 9, 10, 146, 147, 148, 149, 150, 46, 47, 48, 109, 110, во вторую ветвь (9-к ) 126,127, 128, 129, 130, 86, 87, 88, 55 89, 90, 166, 167, 168, 49, 50 и в третью ветвь (С-Е ) - 66, 67, 68,

69, 70, 26, 27, 28, 29, 30, 106, 107, 108, 169, 170. В узел :: отяод ::- д

объединены фазные нетви мерной, второй, третьей и четвертой зпезд г ны- водами от 111-й, 1-й, 76-й и б-Гг катушек. Аналогично объели11ен1 1 в узел В ветви с выводами от Sl-i t, 121-й, 16-й и 126-й катушек и в узел С - ветви с выводами от катушек 171-й, 61-й, 136-й и 66-й. }1улевые точки образованы у первой звезды (вывод D) ветвями с выводами от 12-й, 132-й и 72-й катушек, у второй звезды (вывод D ) - выводами от кптушек 145-й, 85-й и 25-й, у третьей звезды (вывод Е) - выводами от катушек 156-й, 96-ii и 36-й и у четвертой звезды (вывод Р ) выводами от 110-й, 50-й и 170-й катушек. При подключении трехфазного питания к зажимам А, В и С (при этом выводы D, D , Е, Е будут оставаться уравновешенными) в воздушном зазоре возникает близкая к синусоидальной десятиполюсная вра даюа1аяся магнитная волна, а при питании зажимов 1),П ,

Е,Е (в этом случае равнопотенциаль- ными будут выводы А, В, С) от источника четырехфазного или двухфазного с изолированными обмотками фаз - во- семнадцатиполюсная врашающляся волна Картины намагничивающих сил, создаваемые при этом совмегченной обмоткой, показаны на фиг.5-8. В случае q кривые намагничивающих сил могут быть получены расположением (повторением) вдоль оси абсцисс q таких же картин намагничивающих сил, У рассмотренной в примере обмотки со стороны 3q пар полюсов расхождение векторов ЭДС по фазе (создаваемые вращающейся синусоидальной десятиполюсной волной индукции поля) в ветвях соответственно первых, вторых и третьих, звезд второй относительно четвертой, четвертой относительно первой и первой относительно третьей составляет около 2 , по амплитуде вектора ЭЛС в ветвях звезд первой и четвертой одинаковы и больше ЭДС ветвей второй и третьей звезд на 0,5, со стороны 9q пар полюсов совмещенная обмотка является симметричной. Однако это расхождение векторов ЭДС одноименных ветвей со стороны 5q пар полюсов при рассмотренной схеме соединений ветвей не приводит к появлению уравнительных токов при подключении второго источника, а в ветвях каждой из звезд вектора ЭДС образуют совершенно симметричные трехфазные системы. У обмоток

ныполненных при других значениях геометрическая разность векторов

данной обмотке. Оптимальные значения шага обмотки у, при котором обмоточные коэффициенты со стороны обеих по- люсностей будут максимальными, а также значениях этих коэффициентов для нескольких значений К приведены в следующей таблице.

7-71

Т

KJ рованными в п т-фазных звезд, одно- ЭДС именные фазные ветви которых подключены к отдельным выводам, образующим одну систему, соответствующую 2р, полюсам, а нулевые точки подключены к выводам, образующим другую систему, соответс- вующую 2р полюсам обмотки, отличающаяся тем, что, 10 с целью расширения области применения путем выполнения обмотки при числе звезд п 4 и числе фаз m 3, обмотка содержит 180 Kq катушек, в ветви первой звезды последовательно согласно 0,678 0,71615 включены катушки с порядковыми номерами N 1, 10К (11-t-6A), N . 1, + ЗОК (), N 1 + 12К (6 + 5А), N 10К (1+6А), в ветви второй звезды аналогично включены 20 катушки N 1, + 60КА, N 1,

+ 20К(2+ЗА), N 1 + 20К(4+ЗА), N Ц 12К(12+5А), в ветви третьей звезды аналогично включены катушки N 1, + 15К(5+4А), N 1, +5К(23+

71

KjiKpj; Кь sin(9°-y/K); К 0707/5К.sin(9°/K),

Предлагаемая совмещенная обмотка с о стороны 9q пар полюсов является двухфаз ной (с изолированными фазами), в результате чего использование зтой обмотки в совмещенном одномашинном греоб- разователе частоты позволяет расширить диапазон частот выраба гываемьгх двухфазных напряжений, например, для питания двухфазных двигателей.

Формула изобретения

Многофазная совмещенная двухслойная обмотка на 5q и 9q пар полюсов и фаз m/n с равномерно распределенными по расточке равновитковыми катушками одинакового шага, сгруппи+ 20К(2+ЗА), N 1 + 20К(4+ЗА), N Ц 12К(12+5А), в ветви третьей звезды аналогично включены катушки N 1, + 15К(5+4А), N 1, +5К(23+

-Ц2А). N 1 + 12К(3+5А), N 1 -( + 5К(31-«-12А) и в ветви четвертой звезды включены катушки N 1, + + 5К(1-И2А), N + 5К(29+12А), N 1 3 + 15К(3-|-4А), N 14 +12К

9+5А), где q 1,2,3,... (любое целое число), К « 1,2,3,... (любое целое число), A e-i-3r-3qt, 8 0,2,1 соответственно для первых, вторых и третьих ветвей звезд, t

О при N 6 180 Kq и t 1, если при t О N 180 Kq, 1, принимает все значения в диапазоне от 1 до 5К, Ij - в диапазоне от 1 до 4К, 1 - в диапазоне от 1 до ЗК, 14 - в диапазоне от 1 до 2К, Ij- - в диапазоне от 1 до К, а г - в диапазоне от О до q-1.

fVi

O

о

o

o

Xh

OQ

tr

On

ей

J

S

«Q

fSi

i

§

fgl

s

i

T

Ш

Igi

Igl p

«ao

V)