Пятифазно-однофазная совмещенная обмотка электрической машины Советский патент 1988 года по МПК H02K3/28 

10

15

20

1

Изобретение относится к электротехнике, в чястности к совмещенным обмоткам электрических машин переменного тока и может найти применение в совмещенных бесконтактных пя- тифазных генераторах автономных энергет1гческих установок каскадного типа преобразователях частоты.

Цель изобретения - улучшение использования активных материалов.

На фиг. изображена схема электрическая соединений предлагаемой обмотки; на фиг. 2 - векторная диаграмма электродвижущих сил (пространственного расположения магнитодвижущих сил) для числа полюсов 2р 6} на фиг. 3 - векторная диаграмма пространственного расположе- ;ния магнитодвижущих сил для числа |Полюсов 2р 4,

; Катушечные группы на фиг. I изоб- |ражены в виде одной катущки двухслой- |ной обмотки.. Сплошной линией показана верхняя сторона катушечной группы, 25 а штриховой - нижняя сторона. В разрыве сплошной линии указаны номера катущечных групп, обозначенных этой линией. Катушечные группы одной и той же фазы, имеющие номера, отличающиеся на I, могут быть объединены 8 соответствующую большую катушечную группу.

Из нулевой точки первой пятифаз- ной звезды предусмотрен вывод 4С 1 , а из нулевой- точки второй звезды - вывод 4С2.

В первую фазу первой звезды между выводами 6С1-4С включены катушечные группы с номерами 7,8,9, объединенные в одну большую катушечную груп-. пу. В первую фазу второй звезды между выводами 6С1-4С2 включены катушечные группы с номерами 22, 23, 24, также объединенные в одну большую кату- 45 шечную группу. Причем катушечные группы 22, 23 и 24 относительно вывода 6С1 включены встречно по сравнению с катушечньп.1и группами 7, 8, 9.

Во вторую фазу первой звезды меж- сп ду выводами 6С2 4С1 включены катушеч- :аые группы II, 14 и 15, из которых; 14, и 15 объединены в большую катушечную группу и включены встречно по отношению к катушечной группе i1. Во вторуюjr фа.зу второй звезды между вьтодами 6С2-4С2 включены катушечные группы 26, 29 и 30, из которых 29 и 30 объединены в большую катушечную группу.

14274912

Катушечная группа 26 включена встречно по отношению к катушечньгм группам 29, 30.

В третью фазу первой звезды между вывода и 6СЗ-4С1 включены катушечные группы 8, 21 и 27, причем катушечные группы 18, 27 включены встречно по отношению к катушечной группе 21, Б третью фазу второй звезды между выводами 6СЗ-4С2 включены катушечные группы 3, 6 и 12, причем катушечная группа 6 включена встречно по отношению к катушечньм группам 3 и 12, В четвертую фазу первой звезды между выводами 6С4-4С1 включены катушечные группы 19, 25 и 28, причем катушечные группы 19 и 28 включены встречно по отношению к катушечной группе 25, В четвертую фазу второй звезды между выводами 6С4-4С2 включены катушечные группы 4, 10 и 13, причем катушечная группа 10 включена встречно по отношению к катушечным группам 4 и 13.

В пятую фазу первой звезды между выводами 6С5-4С1 включены катушечные группы 1, 2 и 5, из которых 1, 2 объединены в большую катушечную группу и включены встречно по отношению к катушечной группе 5.

В пятую фазу второй звезды между выводами 6С5-4С2 включены катушечные группы 16,17 и 20,из которых 16,17объе- динены в большую катушечную группу.Ка- 25 тушечная группа 20 включена встречно по отношению к катушечным группам 16 и 17,

При подключении постоянного напряжения к зажимам 4С1 и 4С2 по пяти параллельным ветвям, подсоединенным к этим зажимам, потечет постоянный ток. Поскольку каждая из параллельных ветвей по отношению к зажимам 4с1 и 4С2 .имеет одинаковое количество одинаковых катушек, токи параллельных ветвей будут одинаковыми. Зажимы 6С1, 6С2, бСЗ, 6С4 и 6С5 оказываются при этом эквипотенциальными и любое их соединение не будет влиять на распределение тока. Протекающие по ветвям токи создают в воздушном зазоре четырехполюсную гармонику НДС (фиг.З). Поскольку-все катушки обмотки использованы при включении в,одну фазу относительно зажимов 4с1 и 4С2, то ширина фазной зоны соста1вляет 180 и коэффициент распределения обмотки относительно четырех- полюсного поля составляет 0,64, При

30

40

31

шаге, диаметральном относительно ше- стйполюсного поля, обмоточный коэффициент К 0,553.

При возбуждении в воздушном зазоре машины вращающегося шестиполюсно- го магнитного поля в катушках обмотки наводится переменная ЭДС. Как видно из фиг. 2 ЭДС фаз обмотки образуют симметричную пятифазную сие тему. Обмоточный коэффициент обмотки относительно шестиполюсного поля KW 0,873. При подключении к зажимам обмотки 6С1, 6С2, без, 6С4, 6С5 пятифазной системы напряжений, по фазам обмотки будут протекать токи, образующие пятифазную систему, а в зазоре машины будет наведено шести- полюсное вращающееся магнитное поле.

Таким образом, предложенное расп- ределение катушечных групп по ветвям обмотки, обеспечивает симметричный режим работы совмещенной обмотки при пятифазной системе напряжений, благодаря чему повьппается исг пользование материалов по сравнению с трехфазной обмоткой, используемой в пятифазной системе, на 15-20%.

Электрические машины с пятифазно- одиофазной совмещенной обмоткой, обесгГечивающие пятифазную систему напряжений, могут найти применение в автономных низковольтных энергетических установках, в частности для питания выпрямительной нагрузки. Уменьшение величины пульсаций вьтрям лениого напряжения и повьш1ение их частоты при использовании пятифаз- но-однофазной обмотки приводит к уменьшению массы и габаритов электро магнитных элементов фильтров выпрямительного устройства, что позволяет расширить область применения совмещенных обмоток.

Г.ф-ЗО;

динены последовательно катушечные .группы с номерами

.(|i).30;

Р.С)-ЗО,

В первой фазе второй звезды - катушечные группы с номерами

. 30

30; рЛ) 30-

- F.().30,

во второй фазе первой звезды - шечные группы с номерами

,

F.(30

)-30,

во второй фазе второй .звезды - катушечные группы с номерами

F.(-)-30,

в третьей фазе первой звезды - катушечные группы с номерами

тг

(

30.

т. /21+k.

РЛ-зг

30

РГ().

30

30 г

в третьей фазе второй звезды шечные группы с номерами

.3+k,

гб+k,

Зо

.30,

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электрических машинах каскадного типа автономных энергетических установок. Цель изобретения - улучшение использования активных материалов. Обмотка имеет пять фаз относительно числа полюсов, кратного 3, и одну фазу относительно числа полюсов, кратного 2. Обмотка содержит 30 катушечных групп, которые соединены в две звезды, включенные параллельно. Обмотка снабжена выводами относительно полюсности, кратной 3, от каждой фазы и выводами относительно полюсности, кратной 2, из нулевых точек звезд. Дано включение катушек в каждую фазу каждой звезды. 3 ил. 8 (Л

Форм у,л а изобретения

Пятифазно-однофазиая совмещенная обмотка электрической машины, содержащая катушечные группы, соединенные в две звезды, включенные параллельно , снабженная выводами относительно одной полюсности Р от каждой фазы и вьшодами относительно другой полюсности Rj. из нулевых точек, о т- личающаяся тем, что, с целью улучшения использования активных материалов, содержит тридцать катушечных Групп с номерами от 1 дс 30, в первой фазе первой звезды сое

(-).

30,

в четвертой фазе первой звезды - катушечные группы с номерами

,19+k. „Ц).зо,

25+К

-). 30,

„ /28+Кх -

55

где F - оператор вьщеления дробной части числа, заключенного в скобки, причем номер катушечной .группы, равный О, эквива.г1ентен номеру, равном му 30.

IS

ИО

Фиг,г

гь;

из;

.j::«ial.x$vi

-i,-f6

-2,.З