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

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

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

На фиг, 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг. 2 - чередования ее фазных зон; на фиг. 3 - диаграмма сдвига осей ее катушечных групп для полюсности Р фиг. 4 - диаграмма ЭДС катушечных групп фазы (С1), наводимых полем с полюсностью р.1; на фиг. 5 и 6 - многоугольники НДС обмотки фиг. 1 (фиг. 5) и известной двухслойной обмотки (фиг. 6).

Обмотка (фиг. 1) выполнена симметричной трехфазной с полюсностью в в пазах с номерами от 1 до 36

- 2,5с , где об номерами 6,7,

3,6 - sin(.4/2-3,6) + sin(ir-2/2x хЗ,6) 0,9848+0,7660 1,7508 - для ,групп 1Г, 6Г, 11Г ( и 2); sin(.3,6) + sin( M:.3/2. 3,6) 0,8192+0,,7851 - для остальных групп (УП 5 и 3); для полюсно- сти p, l-sin()+siп(72/36) 0,3420 + 0,1737 0,5157 - для групп 1Г, 6Г, ПГ; sin(ir.5/36) + +sin ( ir-3/36)0,4226+0,,6814 для остальных групп.

I

По диаграмме фиг. 3 для полюсно- сти Рл-5 определяем ЭДС фазы и точньй коэффициент: ,7509 + +2-1,6851 (cos5 +cosl5 )8,7560 и ,7560/10 0,8756 (обмоткой занято 30 пазов из 36). По диаграмме фиг. 4 ЭДС фазы от поля с полюсностью р,1 равна ,6814 х X(00335°-cos75 )-0,,248/0.

10

из катушечных групп (с номерами от 1Г до 15Г) с концентрическими катушками с Ьагами по пазам у, 4 и 2 для групп 1Г, 6Г, 11Г и У, 5 и 3 для остальных групп, фазы содержат группы: 1Г, 4Г, 7Г, ЮГ, 1ЗГ в первой фазе, 2Г, 5Г, 8Г, 11Г, 14Г во второй фазе, ЗГ, 6Г, 11Г, 12Г, 15Г в третьей фазе. 3 каждой фазе группы включены последовательно-согласно; на фиг. 1 начала фаз обозначены как С1, .С2, СЗ и фазы соединены в звезду. Угол сдвига метзду осями групп третьей и четвертой, восьмой и девя-j 15 той, тринадцатой и четырнадцатой равен Зоб, между осями групп второй и третьей, четвертой и пятой, седьмо11 и восьмой, девятой и десятой, двенадцатой и тринадцатой, четырнадцатой и пятнадцатой - 2oii, а между осями остальных групп 360°/z 10°. Пазы с

11,12,18,19,23,24,30,31,35,36 заполнены обмоткой наполовину (на фиг.2 эти пазы заштрихованы). На фиг. 1 (,5oi/H стрелки показывают направления токов при питании обмотки через залсим С1 , С2, СЗ трехфазным током () и им соответствуют чередования фазных зон (фиг. 2), обозначенных 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 катушек и равны: для полюсности с полюсным делением 36/10

20

30

25

40

45

35

50

55

10

15

94126

Качество обмотки оценивается козффициентс.м СГд, характеризующим уровень содержания высших и низших гармонических в кривой МДС обмотки, Коэффициент (Уд определяется по мно- гоуг ольноку МДС, для построения которого использована вспомогательная треугольная сетка и ее сторона принята за 0,5 единиц. Для обмотк фиг. 1 по фиг. 5 определяем: 19/6 - квадрат среднего радиуса

(i

-к, 120

30

пазовых точек многоугольника 1-36); R (Z .Kos5/P, T;) (30 х X 0,8756/5.1|) 2,79650 - квадрат радиуса.окружности для оспозной гармонической МДС ( - количество заполненных пазов из 36); д C(Rg/R) -l7 100 13,237. Япя известной двухслойной обмотки по прототипу при , z 36, у , 0,9416 по фиг. 6 определяем: Ra 32/6; R (36- 0,9416/5 Т)2 4,65691 и б д 14,525%; ЭДС Е,

25 такой обмотки, определяемая подобно фиг. 1, равна ДЕ, 0,596.

Таким образом, предлагаемая обмотка содержит в два раза меньшее число катушечных групп и значительно проще, чем обмотка по прототипу, имеет значительно меньшую ЭДС ЛЕ, (в 0,596/0,,4 раза) и меньшую величину коэффициента Сд(в 14,525/ /13,,1 раза).

Предлагаемая обмотка использована на статоре асинхронных одномашинных преобразователей частоты, имеющих на статоре 36 пазов. Такой преобразователь содержит на статоре две

40 трехфазные раздельные обмотки - двигательную с полюсностью р 1 и генераторную с полюсностью р.5 , а на роторе с контактными кольцам - фазную обмотку совмещенного типа. При45 менение предлагаемой обмотки позволяет упростить конструкцию и намотку статора, а также уменьшить потери в меди обмотки из-за снижения ЭДС взаимной индукции UE, от поля с полюсностью р 1, вследствие чего возрастают энергетические показатели машины. Такая обмотка может применягься и в других типах совмещенных электрических машин.

35

50

55

Формула изобретен и f

Трехфазная обмотка совмещенной электрической машины с числами пар .

514

полюсов полей р,/р,1/5, выполиоиная в тридцати шести пазах с noMepaNni от 1 до 36 из пятнадцати катушечных групп с номерами от 1Г до 15Г, содержащая гругшы с номерами +Зк в первой фазе, 2+Зк во второй фазе, 3+Зк в третьей (зазе, соединенные в кшхдой фазе последовательно-согл но с выводами фаз из начал групп 1Г, 2Г, ЗГ - концов групп 13Г, 1АГ, 15Г, о т л и ч а 10 ц а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и изготовления, а также уменьшения потерь в меди, каждая катушечная группа с;рдер;кит две концентрические ка6

тушки с шагами по пазам у „ и 2 для 1-рупп 1Г, ЬГ, 11Г и у„ 5 и 3 для остальных групп, начальные стороны катушек групп 1Г, 2Г, ЗГ, 4Г, 5Г уложены соответственно в с номерами 1 и 2 , 3 и 4, 5 и 6, 8 п 9, 10 и 11, указанная укладка повторяется для групп бГ, 7Г, 8Г, 9Г, ЮГ

СО смещением пазов на 12 номеров, л jviH групп 11Г, 12Г, 13Г, 4Г, 5Г - со смещением пазов на 24 номера, причем все катушки содержат одинаковое число витков, где к

0,Т,2,... , ().

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка совмещенной электрической машины с числами пар полюсов полей P₁/P₂=1/5 выполнена с полюсностью P₂=5 в Z=36 пазах из 3P₂=15 катушечных групп с концентрическими катушками, содержит катушечные группы с номерами 1+3K в первой фазе, 2+3K во второй фазе, 3+3K в третьей фазе, включенные 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=4 и 2 для групп первой, шестой, одиннадцатой и Y_N=5 и 3 для остальных групп. Угол сдвига между осями групп третьей и четвертой, восьмой и девятой, тринадцатой и четырнадцатой равен 3α, между осями групп второй и третьей, четвертой и пятой, седьмой и восьмой, девятой и десятой, двенадцатой и тринадцатой, четырнадцатой и пятнадцатой 2α, а между осями остальных групп 2,5α, где α=360°/Z=10°. Пазы с номерами 6, 7, 11, 12, 18, 19, 23, 24, 30, 31, 35, 36 заполнены обмоткой наполовину. 6 ил.

15Г /Г 2Г ЗГ «Г 5Г ВГ 7Г 8Г 9Г ЮГ ИГ 12Г Ш Ш X ,

IV « L«--т 1 - 1 -4 М «-

1 3 5 1 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 3/ 53 J

Р .й р f ip f f

у гШ1 x ymz x у z x

Ф1/е.2

Фиг.З

ЮГ

sis 18,

«

Tf

29 23

Фиг, 5

Составитель А.Кецарис Редактор О.Спесивых Техред Л.Олийньж

34каз 4123/51

Тираж 646

ВНИИПИ Государственного комитета 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

27 3fy 26 N

15

Фаг. 6

Корректор Т.Колб

Подписное