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

(21)4307376/24-07

(22)18.09.87

(46) 15.07.89. Бюп. № 26 «(75) В.И.Попов

(53) 621.313.333.2.045.58 (088.8) (56) Копылов И.П. и др. Проектирование электрических машин. Учеб. пособие для вузов. М.: Энергия, I980.

Попов В.И. Электромашинные совмещенные преобразователи частоты. М.: Энергия, I980.

Попов В.И. Матричный анализ схем обмоток совмещенных электрических машин. - Электричество, 1984, № 11, с. 36-43.

Лившиц-Гарик М. Обмотки машин пе- ременногр тока. Пер. с англ. М.-Л.: ГЭИ, 1959, с. 224.

(54) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СОВМЕЩЕННОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка для электрической совмещенной машины с числами пар полюсов

ь

полей р4/Р5 /7 выполнена с полюс- ностью в пазах из распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, с номерами групп 1+Зк в первой фазе, 3+Зк -во второй фазе, 3+Зк в третьей фазе, включенных в каждой фазе последовательно-согласно, где , 1,2 ,... ,(Р4 ). Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам и 2 для групп четвертой, седьмой, одиннадцатой, четырнадцатой, восемнадцатой, двадцать первой, с углом сдвига их осей относительно двух соседних по обе стороны от каждой из них равным 2,5о(; Уп 5 и 3 для остальных групп и углом сдвига их осей относительно друг друга равным 2о(, где о( 360Vz 7,5. Стороны внутренней катушки групп второй, девятой, шестнадцатой расположены в пазах однослойно с числом витков 2, а стороны остальных катушек всех групп - двухслойно с числом витков Wn. Пазы с номерами 13, 14, 29, 30, 45, 46 содержат WH витков. 6 ил.

с

(Л

4ib

:о

4

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка для электрической совмещенной машины с числами пар полюсов полей P₁/P₂=1/7 выполнена с полюсностью P₂=7 в Z=48 пазах из 3P₂=21 распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, с номерами групп 1+3K в первой фазе, 3+3K во второй фазе, 3+3K в третьей фазе, включенных в каждой фазе последовательно-согласно, где K=0, 1, 2,...,(P₂-1=6). Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам Y_N=4 и 2 для групп четвертой, седьмой, одиннадцатой, четырнадцатой, восемнадцатой, двадцать первой, с углом сдвига их осей относительно двух соседних по обе стороны от каждой из них равным 2,5α

Y_N=5 и 3 для остальных групп с углом сдвига их осей относительно друг друга равным 2α, где α=360°/Z=7,5°. Стороны внутренней катушки групп второй, девятой, шестнадцатой расположены в пазах однослойно с числом витков 2W_K, а стороны остальных катушек всех групп - двухслойно с числом витков W_K. Пазы с номерами 13, 14, 29, 30, 45, 46 содержат W_K витков. 6 ил.

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

Целью изобретения является упрощение конструкции и ее изготовления,

а также уменьшение потерь в ме ди..

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг. 2 - чередования ее фазных зон для полюсности Pg 7; на фиг. 3 - диаграмма сдвига осей катушечных групп обмотки для полюсности на фиг. 4 - диаграмма ЭДС катушечных групп фазы (С1) от поля с полюсностью р I; на фиг. 5 и 6 - многоугольники МДС обмотки

фиг. 1 (фиг. 5) и известной двухслойной обмотки (. 6).

Обмотка (фиг. 1) выполнена симметричной трехфазной с полюсностью - в с номерами от 1 до 48 пазах из катушечных групп (с номерами от 1Г до 21 Г) с концентрическими катушками с шагами по пазам: и 2 для групп 4Г, 7Г, 11Г, 14Г, 18Г, ю 21 Г; и 3 для остальных групп. Фазы содержат группы с номерами: 1Г, 4Г, ,7Г, ЮГ, 13Г, 16Г, 19Г в первой фазе; 2Г, 5Г, 8Г, 11Г, 14Г, 17Г, 20Г о зторой фазе; ЗГ, 6Г, 9Г, 12Г, 15Г, is 18Г, 21Г в третьей фазе, включенные в каждой фазе последовательно-согласно, начала фаз обозначены как С1, С2, СЗ (на фиг. 1 фазы соединены в звезду). Для групп 4Г, 7Г, 11 Г, 14Г, 20 18Г, 21Г угол сдвига их осей относительно двух соседних групп по обе стороны от каждой из них равен 2,5d (угол о( на фиг. 1), а угол сдвига осей остальных групп относительно25

друг друга равен 2о(,. где о 7,5°. Для групп 2Г, 9Г, 16Г стороны внутренней катушки расположены в пазах однослойно с числом витков 2w(c, а стороны остальных жатушек всехзО

групп расположены в пазах двухслойно с числом витков Wn, причем пазы с номерами 13, 14, 29, 30, 45, 46 содержат w витков, т.е. заполнены обмоткой наполовину (на фиг. 2 эти па- , зы заштрихованы). Стрелки на фиг. 1 показывают направления трехфазного тока при питании обмотки через зажи- М)| С1, С2, СЗ (Р() и им соответст вуют чередования фазных зон на фиг.2, Q где -зоны обозначены как A-Z-B-X-C-Y; вектора токов фазных зон изображены в центре фиг. 5 и 6.

ЭДС катушечных групп пропорциональны коэффициентам укорочения их j катуиек и равны: для палюсности с полюсным делением 48/14 24/7 з1п(1ГА 7/48)+sin( 7/А8)0,9659+ +0,,7593 дпя групп 4Г, 7Г, ПГ, 14Г, 18Г, 21Г ( и 2); sin(ir5 х

X 7/48)+2 з1п(ТГЗ-7/48)0,7518 + + 2 0,,7134 - для групп 2Г,« 9Г, 16Г ( и 3); 0,7518-ю,9808 1,7326 - дпя остальных групп (Уо «5 и 3); для полюсности р 1 - sin(T4/48)+sin(F-2/48)0,2588 -- + 0,,3893 - дпя групп 4Г, 7Г, ПГ, 14Г, 18Г, 21Г; sinCT 5/48) + + 2 sin(T 3/48)0,3214+2 0,1951

55

Q

j

5

0,7116 - для групп 2Г, 9Г, 16Г; 0,3214+0,,5165 - для остальных групп. По диаграмме сдвига осей катушечных групп для полюсности р/2 7 (фиг. 3) определяем ЭДС фазы и обмоточный коэффициент: ,7134 + + 2 I ,7593-созЗ,75 +2 1 , 7326 х X (cos7,5 +cosl5 ) 13,0072 и KgS7 13,0072/15 0,8671. По заполненным пазам обмотка эквивалентна 45 папам. По диаграмме фиг. 4 для ЭДС взаимоиндукции фазы (С1) от поля с полюс- ностью р, 1 определяем: ,7116 + +2 0,5165(cos52,5 -cos75 ) - -2 0,3893 cos26,,, т.е. обмотка имеет взаимоиндуктивную связь с полем полюсностью совмещенного магнитопровода.

Для оценки качества обмотки по коэффициенту дифференциального сеяния ff, характеризуют го содержание гармонических (выс1 1их и низших) в кривой МДС обмотки, построены многоугольники ЩС (фиг. 5 и 6), где использована вспомогательная треугольная сетка и ее сторона принята за 0,5 единиц; цифрами от 1 до 48 обозначены пазовые точки многоугольников. Для обмотки фиг. 1 по фиг. 5

определяем: Rg - , 3,625 2 1

квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника ( - 48); R (z - Korf/p5-7i) (45 0,8671/7-) 3,14824 - квадрат радиуса окружности для основной гармонической (использовано 45 пазов из 48) ; 6 (Rg/R)-lllOO 15, 14%. Для известной двухслойной обмотки при , , , ,9372 по фиг. 6 определяем: ,75; R(48 0,9372/71i ) 4,184573 и 6 3,51%; ЭДСЛЕ такой обмотки, вычисленная подобно обмотке фиг. 1, равна ,441.

Таким образом, предлагаемая обмотка значительно проще конструктивно и в изготовлении, чем обмотка по прототипу, а также имеет меньшу1э величину ДЕ , (в 0,441/0,,18 раза) при незначительно большей величине коэффициента б д .

Предлагаемая обмотка используется в асинхронных одномашинных преобразователях частоты, статор которых имеет 48 пазов. Такой преобразователь содержит на статоре две раздельные трехфазные обмотки - двигательную с

полюсносп.ю р 1 и генераторную с по- люсностью , а на роторе с кои- тактн |1ми KOJibuaNoi - одну фазную обмотку совмсщеннот о типа. Применение предл araeMoii обмотки способствует упроцениго конструкции и изготовления преобразователя, а также уменьшению потерь в меди обмотки из-за ослабления ее взаимоиндуктизной связи с лем полюсностью р.

Фор м у л а и о б р е т е н и я

Трехфазная обмотка для электрической совмещенной машины с числами парополюсов полей , выполненная в сорока восьми пазах с номерами от 1 до 48 из двадцами одной катушечной группы с номерами от 1Г до 21Г, содержацая катушечные группы с номерами 1+Зк в первой фазе, 2+Зк во второй фазе, 3+Зк в третьей фазе, соединенные в ка/кдой фазе поспедова- тельно согласно с выводами фаз из

ЛГ

ff 2Г ЗГ Sr 6Г 7Г вГ J4 1, 14.

бг 9г ЮГ т ш ш м rsr №г пг юг Г9г гйг

Vl rlffl Il

Ч 3 5 7 3 fl 13 IS 17 /ff 2f 2J 15 27 29 31 Л 35 37 33 41 V S 4Г

I г Sf 7Г

Ч-: 1|Г; Г

19Г

Фиг. I

начал групп 1Г, 2Г, ЗГ и из концов групп 19Г, 20Г, 21 Г, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и изготовления, а также уменьшения поте1)ь в меди, каждая катуиечная группа содержит две концентрические катушки с шагами по пазам y, t и 2 для групп 4Г, 7Г, ИГ,

0 14Г, 18Г, 21 Г, и и 3 для остапь- ных групп, начальные стороны катушек групп 1Г, 2Г, ЗГ, 4Г, 5Г, 6Г, 7Г уложены соответственно в пазы с номерами 1 и 2, 3 и 4, 5 и 6, 8 и 9,

5 10 и 1 1 , 12 и 13, 15 I 16, указанная укладка повторяется для групп 8Г, 9Г, ЮГ, ИГ, 12Г, 13Г, 14Г, со смешением пазов на 16 номеров, а для групп 15Г, 16Г, 17Г, 18Г, 19Г, 20Г, 21Г 0 со смещением пазов на 32 номера,

причем внутренняя катушка групп 2Г, 9Г, iSr содержит 2w витков, а все остальные катушки групп содержат w витков, где ,1,2,...,().

V,-7

19Г

4Г

wr

J8

Составитель А.Кецарис Редактор 0.Спесивых Техред Л.Олийнык

Заказ 4123/51

Тираж 6А6

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

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

19

10

3i

43

Корректор Т.Колб

Подписное,