Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 3 и 7 пар полюсов Советский патент 1989 года по МПК H02K17/14 

1

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в электромашиностроении для создания двухскоростных асинхронных двигателей с 3 и 7 парами полюсов, предназна ченных для привода станков, насосов, вентиляторов, колесных пар электроподвижного состава, устройств автоматики.

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей путем уменьшения коэффициента дифференциального рассеяния.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема обмотки; на фиг. 2 - векторные диаграммы катушечных ЭДО предлагаемой обмотки; ни фиг. 3 - схема-развертка предлагаемой обмотки при , , . Через А1,А2,АЗ,В1,В2,,ВЗ,С1,С2,.СЗ (фиг.1) обозначены 9, частей обмотки, через П1,П2,ПЗ обозначены первый, второй и третий трехполюсные переключатели соответственно. В скобках указаны номера катушечных групп, входящих в состав соответствующих частей обмотки. Знак минус перед номером катушечной группы означает, что данная катушечная группа включена встречно. При включении обмотки на три пары полюсов переключатели находятся в верхнем по схеме положении. При включении на семь пар полюсов переключатели находятся в нижнем по схеме положении. Цифрами 1-126 (фиг. 2) обозначены номера катушек, к которым относятся соответствующие векторы ЭДС. Одним, двумя и тремя штрихами обозначены векторы ЭДС катушек, которые включены согласно в cxei-di фаз

А,В и С соответственно (фиг.2), одним, двумя и тремя штрихами с поперечным штрихом обозначены векторы ЭДС катушек, включенных встречно в 5 схемы фаз А,В и С соответственно.

Обмотка при всех числах пар полюсов является симметричной шест нзонной и имеет целое число катушек на фазную зону (фиг. 2), т.е. не создает 10 низших и чётных пространственных гармоник МДС. Цифрами 1-126 (фиг. 3) обозначены номера катушек, а буквами Н и К обозначены начала и концы соответствующих частей обмотки. 15 Начала частей А1,В1 и С1 соединены соответственно с внешними вьшода- .ми обмотки А,В и С, а их концы соединены с первым, вторым и третьим верхним выводами первого переключателя П 1 соответственно, начала частей с номерами А1,В2,С2 сое.цинены с первым, вторым и третьим средними выводами первого переключателя П1 соответственно, а их концы - с первым, вторым и третьим верхними выводами второго переключателя П2 соответственно, начала частей с номерами А2,ВЗ,СЗ соединены с первым, вторым и третьим средними выводами второго переключа- 30 теля П2 соответственно, а их концы соединены с первым, вторым и третьим средними выводами третьего переключателя ПЗ соответственно, первый, :1второй и третий верхние выводы кото- 35 рого соединены с внешними выводами обмотки В,С и А соответственно, а нижние выводы переключателя ПЗ соединены между собой, первый П1 и второй П2 переключатели снабжены перемычка- 40 ми, соединяющими первый нижний с вто20

25

рым веркним, второй нижний с третьим верхним и третий нижний с первым верхним их выводами, каждая из частей А1,А2,АЗ,В1,В2,ВЗ,С1,С2,ВЗ состоит из последовательно включенных катушечных групп с номерами 1,3,5,-28, ; -30,-31,55-64,-66,-68,91,93,95,-118 - в части А1; 7,9,11,-34,43,45,47,-70, i-72,-74,97,-106,-108,-110 - в части А2; 13,-22,-24,-26,49,51,53,-76,85, 87,89,-112,-114,-116 - .в части A3; 19,21,23,-46,-48,57,59,-82,-84,-86, ;i09,111,-120,-122 - в части ВЗ; -Г, 25,27,-36,-°38,61,63,65,-88,-90,99, 101,-124,-126 - в ч&с ги ВГ; -4,-6, 15,17,-40,-42,-44,67,69,-78,-80,103, 105,107 - части B2j -10,-12,-14,37, 39,41,-50,73,75,77,-100,-102,-104, 113 - в части С2; -1б,-18,-20,29, -52,-54,-56,79,81,83,-92,115,117, 119 - части СЗ; -8,31, 33,35,-58,-60, -62,71,-94,-96,-98,121,123,125 - : в части С1, причем знак минус перед номером катушечной группы означает, что она включена втречно катушечным группам с положительным знаком, а в каждую катушечную группу входит S последовательно-согласно соединенных рядом лежащих катушек ( ,2,3...) . i Предлагаемая обмотка работает дующим образом.

При установке переключателей П1- ПЗ в верхнее (фиг.1) положение обмот- ..ка соединяется в треугольник, а катушечные группы распределяются по фа ;зам так, как указано во втором столбце таблицы (р.3). При переключении обмотки к трехфазной сети она создает основное вращающееся поле с тремя парами полюсов.

При установке переключателей П1- ПЗ в нижнее (фиг. О положение обмотка соединяется в звезду, а кату

схемы управления и по фильтрующим свойствам.

Предлагаемая обмотка имеет н.а порядок меньше, чем у известной обмотки, значения коэффициента дифференциального рассеяния К, j при обоих числах пар полюсов является полностью симметричной- и имеет 6 фазных зон. Та10 кие обмотки не имеют в кривой Г-ЩС

четных пространственных гармоник. От- сутствием четных пространственных гармоник, в основном, и обусловлено меньшее значение К. у предлагаемой

15 обмотки по сравнению с известной. Отсутствие четных гармоник в ОДС предлагаемой обмотки уменьшает потери в роторе двигателя от токов, наводимыми этими гармо,никами в короткозамкну20 той обмотке ротора, улучшая тем самым

энергетические показатели двигателя. Кроме того, вследствие уменьшения числа гармоник ШС уменьшаются искажения и провалы в кривой результирую25 щего момента, чт.о улучшает пусковые свойства двигателя. Таким образом, предлагаемая обмотка позволяет уменьшить коэффициент )ференциального рассеяния обмотки, исключить из кри30 вой ВДС четные гармоники и улучшить, таким образомj энергетические показатели по сравне;Нию с известной обмоткой.

35

Формула изобретения

Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 3 и 7 пар полюсов, двухслойная, с целым числом катушек на фаз- 40 ную зону, состоящая из одинаковых равномерно распределенных катушек, входящих в катушечные группы, соединенные в девять частей А1,А2,АЗ,В1, В2,ВЗ,С1,С2,СЗ, первого, второго и шечные группы распределятся по фазам g третьего трехполюсных переключателей, так, как указано в третьем столбце каждый из которых имеет три группы таблицы. При этом обмотка создает вьгоодов-по три вывода в каждой груп- основное вращающееся поле с семью па- пе - верхний, средний и нижний и обсхемы управления и по фильтрующим свойствам.

Предлагаемая обмотка имеет н.а порядок меньше, чем у известной обмотки, значения коэффициента дифференциального рассеяния К, j при обоих числах пар полюсов является полностью симметричной- и имеет 6 фазных зон. Та0 кие обмотки не имеют в кривой Г-ЩС

четных пространственных гармоник. От- сутствием четных пространственных гармоник, в основном, и обусловлено меньшее значение К. у предлагаемой

5 обмотки по сравнению с известной. Отсутствие четных гармоник в ОДС предлагаемой обмотки уменьшает потери в роторе двигателя от токов, наводимыми этими гармо,никами в короткозамкну0 той обмотке ротора, улучшая тем самым

энергетические показатели двигателя. Кроме того, вследствие уменьшения числа гармоник ШС уменьшаются искажения и провалы в кривой результирую5 щего момента, чт.о улучшает пусковые свойства двигателя. Таким образом, предлагаемая обмотка позволяет уменьшить коэффициент )ференциального рассеяния обмотки, исключить из кри0 вой ВДС четные гармоники и улучшить, таким образомj энергетические показатели по сравне;Нию с известной обмоткой.

35

Формула изобретения

Изобретение относится к электрическим машинам и может найти применение в асинхронньгх электродвигателях « со ступенчатым регулированием угловой скорости путем переключения числа пар полюсов статорной обмотки. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей путем уменьшения коэффициента дифференциального рассеяния. С этой целью обмотку выполняют из 126 катушечных групп (КГ),

рами полюсов. Тем самым oбecпeчивaeт ся двухступенчатое регулирование скорости двигателя в отношении . .:

Сравнение полюсопереключаемых обмоток производится по энергетическим Характеристикам асинхронного двигателя со Ьравниваемыми обмотками при работе в приводах постоянного момента : и постоянно й мощности, по сложности изготовления обмотки, по сложности

разует в каждой группе одну цепь меж- ду средним и верхним (при ) или между средним и нижним (при ) выводами, причем начала частей с номерами А1,В1,С1 соединены с внешними выводами обмотки А,В,С соответственно, а их концы с первым, вторым и третьим верхними выводами первого переключателя соответственно, начала частей с номерами А2,В2,С2 соединены с первым,вторым.и третьим средними

514607556

выводами первого трехполюсного пере- номером А1, катушечные группы с номе- ключателя соответственно, а их конрами 7,9,11,-34,43,45,47,-70.-72,-74, 97,-1бб,-108,-110 включены последо- вательно в часть с номером А2, катушечные группы с номерами 13,-22,,-24, -26,49,51,53,-76,85,87,89,-112,-114, -116 включены последовательно в часть с номером A3, катушечные группы с номерами 19., 21,23,-46.,-48,57,59,-82, -84,-86,109,111,-120,-12.2 включены последовательно в часть с номером ВЗ, катушечные группы с номерами -2,25, 27,-36,-38,61,63,65,-88,-90,99,101, 15 -124,-126 включены последовательно и часть с номером В1, катушечные группы с номерами -4,-6,15, 17,-40, -42,-44,67,69,-78,-80,103,105,107 включены последовательно в часть с номером В2, катушечные группы с номерами -10,-12,-14,37,39,41,-50,73,75, 77,-100,-102,-104,113 включены последовательно в часть с номером С2., катушечные группы с номерами -16,-18,цы - с первьм, вторым и третьим верхними выводами второго трехполюсного переключателя соответственно, начала частей с номерами АЗ,ВЗ,СЗ соединены с первым, вторым и третьим средними выводами второго трехполюсного переключателя соответственно, а их концы соединены с первым, вторым и третьим средними выводами третьего трехполюсного переключателя соответственно, первый, второй и третий верхние выводы которого соединены с внешними выводами обмотки В,С и А соответственно, а нижние выводы третьего трехполюсного переключателя со единены между собой, кроме того, первый и второй переключатели снабжены перемычкамиi соединяющими первый нижний с вторым верхним, второй нижний - с третьим верхним и третий нижний - с. первым верхним их выводами, о т 10

рами 7,9,11,-34,43,45,47,-70.-72,-74, 97,-1бб,-108,-110 включены последо- . вательно в часть с номером А2, катушечные группы с номерами 13,-22,,-24, -26,49,51,53,-76,85,87,89,-112,-114, -116 включены последовательно в часть с номером A3, катушечные группы с номерами 19., 21,23,-46.,-48,57,59,-82, -84,-86,109,111,-120,-12.2 включены последовательно в часть с номером ВЗ, катушечные группы с номерами -2,25, 27,-36,-38,61,63,65,-88,-90,99,101, 15 -124,-126 включены последовательно и часть с номером В1, катушечные группы с номерами -4,-6,15, 17,-40, -42,-44,67,69,-78,-80,103,105,107 включены последовательно в часть с номером В2, катушечные группы с номерами -10,-12,-14,37,39,41,-50,73,75, 77,-100,-102,-104,113 включены последовательно в часть с номером С2., катушечные группы с номерами -16,-18,20

личающаяся тем, что, с це- 25 -20,29,-52,-54,-56,,83,-92,115, лью улучшения энергетических показа- 117,119 включены последовательно в телей путем уменьшения коэффициента часть с номером СЗ, катушечные группы дифференциального рассеяния, она вы- с номерами -8,31,33,35,-58,-60,-62, полнена из 126 катушечньк групп с но- 71,-94,-96,-98,121,123,125 включены мерами от 1 до 126 по S последова .30 последовательно в часть с номером С1, тельно включенных катушек, причем ка- где знак минус перед номером катушеч- тушечные группы с номерами 1,3,5,-28, ной группы означает, что она включе- -30,-32,55,-64,-66,-68,91,93,95,-118 на втречно катушечным группам со зна- включе ы последовательно в часть с ком плюс, а S - натуральное число.

1,3,5,7,9,11,13,43,45,47,49, 51,53,55,85,87,89,91,93,95,: 97,-22,-24,-26,-28,-30,-31, -34,-64,-66,-68,-70,-72,-74, -76,-106,-108,-110,-112,-114, -116,-118

15,17,19,21,23,25,27,57,59,61, 63,65,67,69,99,101,103,105,107, 109,111,-36,-38,-40,-42,-44, -46,-,-48,-78,-80,-82,-84,-86, -88,-90,120,-122,-124,-126, - -2,-4,-6

номером А1, катушечные группы с номе-

0

рами 7,9,11,-34,43,45,47,-70.-72,-74, 97,-1бб,-108,-110 включены последо- . вательно в часть с номером А2, катушечные группы с номерами 13,-22,,-24, -26,49,51,53,-76,85,87,89,-112,-114, -116 включены последовательно в часть с номером A3, катушечные группы с номерами 19., 21,23,-46.,-48,57,59,-82, -84,-86,109,111,-120,-12.2 включены последовательно в часть с номером ВЗ, катушечные группы с номерами -2,25, 27,-36,-38,61,63,65,-88,-90,99,101, 5 -124,-126 включены последовательно и часть с номером В1, катушечные группы с номерами -4,-6,15, 17,-40, -42,-44,67,69,-78,-80,103,105,107 включены последовательно в часть с номером В2, катушечные группы с номерами -10,-12,-14,37,39,41,-50,73,75, 77,-100,-102,-104,113 включены последовательно в часть с номером С2., катушечные группы с номерами -16,-18,0

25 -20,29,-52,-54,-56,,83,-92,115, 117,119 включены последовательно в часть с номером СЗ, катушечные группы с номерами -8,31,33,35,-58,-60,-62, 71,-94,-96,-98,121,123,125 включены 30 последовательно в часть с номером С1, где знак минус перед номером катушеч- ной группы означает, что она включе- на втречно катушечным группам со зна- ком плюс, а S - натуральное число.

1,3,5,19,21,23,37,39,41,55,47,59,73, 75,77,91,93,95,109,111,113,-10,-12, -l4,-28,-30,-32,-46,-48,-50,-64,-66, -68,-82,-84,-86,-100,-102,-104,-.118, -120,-122

13,15,17,31,3.3,35,49,51,53,67,69,71, 85,87,89,103,105,107,121,123,125,-4, -6,-8,-22,-24,-26,-40,-42,-44,-58, -60,-62,-76,-78,-80,-94,-96,-98,-112, -114,-116

1Й

125

№

fifi

1Й

п.

ЩЩ rW.77.J5 «ЙД

W.73i33 П,7.32 115,13.31

7j; пз.;.

Д « : 7:7

Щт89.7.55.35,П

m. n iomss.si,

12g,HMf.«iSSia.y2.№ Wl03.ffJi6 S,HtS

f

7

6,50,92 ,9.51.93 nS2,9ff n,S}.3S VMSB Д 55,97

f.SS.SS f7.S9 1В,5в,ЮО 53.ЮJ

юг

no

32 74 56

3«

20

2

S,21.39.,33,in

p 7

it,Z2,.S8J6,3if.J1Z S..77.9S,n3

$,ZWS0.78,96,f1f 125.3,61.79.97,V5 B.2B.ttt.62M9,1l6

ЮО 99

т 7 .2

lERtSvSBSUP К V .,