Трехфазная обмотка электрической совмещенной машины Советский патент 1989 года по МПК H02K3/28 

(21)4307375/24-07

(22)18.09.87

(46) 15.07.89. Бюл. te 26 (75) В.И.Попов, С.В.Попов и Ю.Н.Петров

(53)621.313.333.2.045.58(088.8) (56) Копылов И.П. и др. Проектирование электрических машин. Учеб. пособие для вузов. М.: Энергия, 1980.

Попов В.И. Электромашинные совмещенные преобразователи частоты. М.: Энергия, 1980.

Попов В.И.Матричный анализ схем обмоток совмещенных электрических машин.- Электричество, 1984, № II, с. 36-43.

Лившиц-иГарик М. Обмотки мащин переменного тока. Пер. с англ. М.-Л.: ГЭЙ, 1959, с.224.

(54)ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СОВМЕЩЕННОЙ МАШИНЫ

(57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка электрической совмещенной машины с числами пар полюсов полей Р,/Р 1/5 вьшолнена с полюсностью в пазах из распределенных катушечных групп с концентрическими катушками с номерами групп 1+ЗК в первой фазе, 2+ЗК во второй фазе, 3+ЗК в третьей фазе, включенных в каждой фазе последовательно- согласно, где ,I,2,...,(). Каждая катушечная группа содержит две катупжи с шагами по пазам 6 и 4 для групп третьей, восьмой, тринадцатой и Y 5 и 3 для остальных групп. Угол сдвига между осями групп третьей, восьмой, тринадцатой и двух соседних групп по обе стороны от каждой из них равен 2,5oi, между осями групп пятой и шестой, десятой и одиннадцатой, пятнадцатой и первой 3uij, а между осями остальных групп 2о, глео . Причем стороны внутренней катушки для групп второй, четвертой, седьмой, девятой, двенадцатой, четырнадцатой расположены в пазах однослойно с числом витков 2W, а стороны остальных катушек всех групп - двухслойно с числом витков W,(. 6 ил.

о fi

ел

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка электрической совмещенной машины с числами пар полюсов полей P₁/P₂=1/5 выполнена с полюсностью P₂=5 в Z=36 пазах из 3P₂=15 распределенных катушечных групп с концентрическими катушками с номерами групп 1+3K в первой фазе, 2+3K во второй фазе, 3+3K в третьей фазе, включенных в каждой фазе последовательно-согласно, где K =0, 1, 2,...,(P₂-1=4). Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам Y_N=6 и 4 для групп третьей, восьмой, тринадцатой и Y_N=5 и 3 для остальных групп. Угол сдвига между осями групп третьей, восьмой, тринадцатой и двух соседних групп по обе стороны от каждой из них равен 2,5α, между осями групп пятой и шестой, десятой и одиннадцатой, пятнадцатой и первой 3α, а между осями остальных групп 2α, где α=360°/Z=10°. Причем стороны внутренней катушки для групп второй, четвертой, седьмой, девятой, двенадцатой, четырнадцатой расположены в пазах однослойно с числом витков 2W_K, а стороны остальных катушек всех групп - двухслойно с числом витков W_K. 6 ил.

Изобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока совмещенного типа с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магни- топроводе и может использоваться, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

Целью изобретения является упрощение конструкции изготовления, а также уменьшение потерь в меди.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг.2 - чередования ее фазных зон для полюсности на фиг.З - диаграмма сдвига

осей катушечных групп для полюсности на фиг,4 f диаграмма ЭДС, наводимых в группах фазы (С1) полем с полюсностью Р,1; на фиг.5 и 6 - многоугольники МДС обмотки фиг.1 (фиг,5) и известной двухслойной обмотки (фиг.6).

Обмотка (фиг.1) выполнена трехфазной симметричной с полюсностью JQ

в пазах с номерами от 1 до 36 из катушечных групп (с номерами от 1Г до 15Г) с концентрическими катушками с шагами по пазам: 9Y 6 и 4 для групп ЗГ, 8Г, 13Г; Yn ,5 5 и 3 - для всех остальных групп. Фазы содержит группы:- 1Г, 4Г, 7Г, ЮГ, 13Г в первой фазе, 2Г, 5Г, 8Г,

11Г, 14Г во второй фазе, ЗГ, 6Г,

9Г, 12Г, 15 Г в третьей фазе. В каж- 20 дои фазе группы яключеьы последовательно-согласно и начала фаз (от групп 1Г, 2Г, ЗГ) обозначены как С1, С2, СЗ (на фиг.1 фазы соединены в звезду). Углы сдвига между осями 25 групп рявны: для групп ЗГ, 8Г, 1ЗГ и двух соседних групп по обе стороны от каждой из них -oi 2,5 (фиг.1); для групп 5Г, и 6Г, ЮГ и ПГ, 15Г и 1Г - для остальных групп - 2oi, 30 гдеoi 360 . Внутренняя катушка групп 2Г, 4Г, 7Г, 9Г, 12Г, 14Г расположена своими сторонами в пазах однослойно, а остальные катушки всех

групп - двухслойно, причем число витков однослойных катушек равно 2W|,a двухслойных - W,.

Стрелки на фиг.1 показьшают направления трехфазного тока при

НИИ обмотки через зажимы С1, С2, СЗ

40

40

() и им соответствуют чередования фазных зон, обозначенные на фиг.2 как A-Z-B-X-C-Y.

ЭДС катушечных групп пропорциональны их коэффициентам укорочения , дс катушек и равны: для полюсности с полюсным делением 36/10 3,6- -8in(7-6/2 3,6)+ sin(7 4/2 3,6) 0,5010,,4848 - для групп ЗГ, 8Г, 13Г (Yn 06 и 4); sin(.5/2

3,6) + sin(7-3/2 3,6)0,8192+0,9659 1,7851 - для групп 1Г, ЗГ, 6Г, ЮГ, ПГ, 15Г ( и 3); 0,8192 + « 2 0,,7510 - для групп 2Г, 4Г, 7Г, 9Г, 12Г, 14Г (Yn 5 и 3); для полюсности sinCtT. 6/36) + + sin( rr.4/36)0,5010,,8420 - для групп ЗГ, 8Г, 13Г; sin(7-5/36) + + 8in()0,4226 + 0,2588

Q

5

0 5 0

5

0

с

0,6814 - для групп 1Г, 5Г, 6Г, ЮГ, ПГ, 15Г; 0,4226+2 0,,9402 - для групп 2Г, 4Г, 7Г, 9Г, 12Г, 14Г. По диаграмме сдвига осей катушечных i групп для (фнг.З) определяем ЭДС фазы и обмоточный коэффициент: ,4848+ + 22,751-cos 21,7851-cos I5 10,4145 и Кдб5 10Н1 5/12 0,8679. По диаграмме фиг.4 для ЭДС взаимоиндукции фазы (С1) от поля с полюсностью Р 1 определяем: 20,9402 X cos 35 - 2-0,6814 cos 75 - - 0,8420 0,346 0.

Для оценки качества обмотки по коэффициенту (S дифференциального рассеяния, характеризующему процентное содержание высших и низших гар- монических в кривой ее МДС, использованы многоугольники МДС (фиг.5 и 6), для построения которых использована вспомогательная треугольная сетка и ее сторона принята за 0,5 единиц; в центре фиг.5 и 6 изображены токи фазных зон (см. фиг.2), а цифрами от 1 до 36 пронумерованы паяовые точки многоугольников. По фиг.5 (для обмотки фиг.1) определяем: ,5 - квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника; радиус окружности для основной гармонической МДС равен R z-Ko6 /Pi- H СУд (Ra/R )-0 П00(4,5/3,95644-1),74%. Для двухслойной обмотки по прототипу при Р, 5, , , К,65 0,9416 по фиг.6 опррделяем: Rq 32/16; R (36 0,9416/5; ;) 4,65691 и бд 14,525%; ЭДС взаимоиндукции фазы такой обмо.тки от поля с Р( 1 , определяемая подобно обмотке фиг.1, равна iE, 0,596.

Таким образом, предлагаемая обмотка значительно проще конструктивно и технологически по сравнению с обмоткой по прототипу, а также имеет меньшее значение ЭДС АЕ(в 0,596/ /0,,72 раза) и меньший коэффициент G), (в 14,525/13,,06 раза).

Предлагаемая обмотка испопьзована на статоре асинхронных одномашинных преобразователей частоты, статор которых имеет 36 пазов. Такой преобразователь содержит на статоре две раздельные трехфазные обмотки - двигательную с полюсностью и генераторную с полюсностью , а на роторе с контактными кольцами - одну фазную обмотку совмещенного типа- Применение предлагаемой обмотки упро14Г, 15Г, отличающаяс я тем, что, с целью упрощен{1я конструкции и изготовления, а также уменьшения потерь в меди, каждая катушечная группа содержит две концентрические катушки с шагами по пазам и 4

дит к уменьшению потерь в меди обмотки иЭ-за ослабления ЭДС взаимоиндукции, наводимой в фазах обмотки полем с совмещенного магнитопро- вода, что повышает энергетические показатели машины.

«для групп ЗГ, 8Г, 13Г и и 3 для

Формула изобретения остальных групп, начальные стороны

катушек групп 1Г, 2Г, ЗГ, 4Г, 5Г уложены соответственно в с ноТрехфазная обмотка электрической мерами 1 и2, Зи4, 5 и 6, 8и9, совмещенной машины с числами пар по- 10 и 11, указанная укладка повторяет- люсов полей Р,/Р,, 1/5, выполненная в 15 ся для групп 6Г, 7Г, 8Г, 9Г, ЮГ - тридцати шести пазах с номерами от со смещением пазов на 12 номеров, а 1 до 36 из пятнадцати катушечных для групп 11Г, 12Г, 13Г, 14Г, 15Г групп с номерами от 1 Г до 15Г, содер- со смещением пазов на 24 номера, при- жащая катушечные группы с номерами чем внутренняя катушка групп 2Г,,4Г,

20 7Г, 9Г, 12Г, 14Г содержит 2 W витков, а все остальные катушки групп содержат W,( витков, где ,1,2,..., (Р,,-).

1+ЗК в первой фазе, 2+ЗК во второй фазе, 3+ЗК в третьей фазе, соединенные в каждой фазе последовательно- согласно с выводами фаз из начал

15Г 1Г 2Г ЗГ Г 5Г ВГ 7Г 8Г 9Г ЮГ Ш Ш Ш

J J I У I I /« , I ,y 1 г,

ь

в

1 5 7 9 11 13 15 rf 19 21 23 25 27 Z9 J/ 33 35

Фиг. 2

14Г, 15Г, отличающаяс я тем, что, с целью упрощен{1я конструкции и изготовления, а также уменьшения потерь в меди, каждая катушечная группа содержит две концентрические катушки с шагами по пазам и 4

Фиг.1

в

н

в

А

т

ИГ

Фиг.З

f.JJ

Редактор О.Спесивых

Составитель А.Кецарис

Техред Л.Олийнык Корректор Т.Колб

Заказ 4123/51

Тираж 646

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

22

fS W 9

Подписиое