Совмещенная электромашинная якорная обмотка Советский патент 1989 года по МПК H02K3/28 

31495912

р 2 при с 1,0 1/3 (внутренний).

Обмотка (фиг, 1) выполнена двухслойной в 45 пазах с номерами от 1 д 45 из 12 катушечных групп (с номерами от 1 Г до 12Г) с концентрическими катушками с шагами по пазам УП, 10-2(1-1) 10, 8, 6 для групп 2Г, 4Г, ЮГ и у„ 11-2(k-1) 11, 9, 7, 5 для остальных групп, где i 1-3 и k 1-4 - номерами катушек в треч- и четьфехкатушечных группах. Она соединена в три параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами С1, С2, СЗ для р 2, дополнительными однофазными зажимами 01-0 для полюсности р 6 от нулевых точек первой и второй звезд, дополнительным нулевым зажимом О от нулевой I точки третьей звезды. Фаза первая I содержит группы 1Г, 4Г, 7Г, ЮГ и I их катушки включены последовательно в ветви звезд и в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы и ее конец подключен к началам I ветвей звезд фазы (фиг. 3): катушки I с номерами k 1 групп 1Г и 7Г - I в ветвь первой зйезды, k 4 групп : 1Г, 4Г, 7Г - в ветвь второй звезды, I k 1 группы 4Г и i 1 - в ветвь

третьей звезды, а остальные катушки (k 2 и 3 групп 1Г, 4Г, 7Г и i 2, 3) - в дополнительную ветвь, причем катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно нечетных. Для двух других одинаковых с ггервой фаз номера групп чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и в восемь групп. Оси соседних катушечных групп смещены на углы (в электрических градусах) 60°+ с( для р, 2 (фиг. 4, о/ 15°/q 4,0) и 180 3 о/ для

Р2 6 (фиг.5), где q 45/(3-4) 3,75 - число пазов на полюс и фазу. Их ЭДС образуют трехфазную симметричную систему для р 2 и однофазную систему с тремя ветвями

для р-г 6. На фиг. 1 верхний ряд

стрелок показывает направления трехфазного тока при питании обмотки через С1, С2, СЗ (р, 2), а нижний ряд - направления однофазного тока

при питании обмотки через 01-02

(Р2 6).

ЭДС катушек пропорциональны их

(Коэффициентам укорочения Ку sin(Ti-y „/11 ,25) и Ку sin(ffx

Уп/3,75), где 45/4 11,25 и

45/12 3,75 - полюсные деления.Данные приведены в таблице.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточных коэффициентов. Обмотка выполнена двухслойной в 45 пазах из двенадцати распределенных катушечных групп с концентрическими катушками с шагами Y _пI = 10-2 (I-1) для второй, шестой, и десятой групп и Y _пК = 11-2 (K-1) для остальных групп. Обмотка соединена в три параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами для полюсности P ₁ = 2 и дополнительными однофазными зажимами для полюсности P ₂ = 6 от их нулевых точек. Первая фаза содержит первую, четвертую, седьмую, десятую группы и их катушки включены последовательно в ветви звезд и в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы, ее конец подключен к началам ветвей звезд фазы. Катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно нечетных. Для двух других фаз, одинаковых с первой, номера групп чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и в восемь групп. В ветвях первой фазы включены катушки с номерами K = 1 первой и седьмой групп - в ветвь первой звезды, K = 4 первой, четвертой, седьмой групп - в ветвь второй звезды, K = 1 четвертой группы и I = 1 - в ветвь третьей звезды, а остальные катушки групп фазы - в дополнительную ветвь. 6 ил. 1 табл.

Ддя групп 4Г, 8Г, 12Г - в третью ветвь.

ЭДС ветвей фазы (фиг. 3) для р, 2 (фиг. 4) равны; ветви С1 -01 - 2-0,9994.coso( W 1,9939 W,, ветви СГ-02 - 0,6428 (1+2cosoO W. 1,9253-W, ветви С1 -О - (JD,9994 + + 0,9848) W, 1,9842 W,,, т.е. они практически одинаковы, и их среднее значение равно 1,9678 Wj, ветви С1-С1 - (0,9511 + 0,8290)(1+2со5оО + + 0,8988 + 0, ,9735

ЭДС фазы равна (6,9735-c+l ,9678) при числе витков фазы равном (8с + + 7/3)W. и тогда при с 1,0 получают К„5 8,9413/(8+7) 0,8653. Для ЭДС фазы, меньшей в V3 раза, получают (6,9735с + 1,9678) . 8,9413/тЗ, откуда находят с 0,46 и 0,8607; при с 1/3 получают Ков- 0,8585.

514

ЭДС цепи 01-02 для полюсности р 6 не зависит от коэффициента с и равна (фиг. 5) (0,9945 + 0,8660)х )(1+2cos3c() - 0,9945 W 4,5057Wj

при числе витков этой цепи, равном

-

DW,, И тогда обмоточный коэффи1 ;иент

равен KOSC 4,5057/5 0,9011. Сечение провода катушек дополнительных ветвей фаз следует изменять обратно пропорционально коэффициенту с, вследствие чего сохраняется для всех пазов одинаковьш коэффициент заполнения медью.

По сравнению с известной обмоткой для которой Ko6t 0,840 и К g 0,665, предлагаемая обмотка имеет более высокие значения обмоточных коэффициентов в 0,8653/0,840 1,035 раза для р, 2 и в 0,9011/0,665 1,355 для р- 6. Кроме того, она имеет расширенные функциональные возможности, так как допускает подключение на фазное напряжение однофазной генераторной нагрузки.

На фиг. 2 и 6 цифрами от 1 до 45 пронумерованы пазы, фазные зоны для р 2 обозначены как A-Z-B-X-C-Y и их вектора изображены в центре фиг.6 кружочками на фиг. 2 отмечены пазы, в которых расположены стороны катушек дополнительных ветвей фаз, обтекаемые тройным значением тока, и среднее значение тока паза равно ( + 7)3/45 93/45. Многоугольники МДС на фиг. 6 построены с исполь- зованием вспомогательной треугольной сетки, сторона которой изображает ток фазной зоны и принята за две единицы длины. Из фиг. 6 определяют; при с 1,0 (наружньй многоугольник) fR i 7518/45 - квадрат среднего радиуса пазовых точек; R (93 0,8653/2 f) 164,03615 - квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС обмотки; -г (R /R - ОЧОО 1,8475% - коэф 2

фициент дифференциального рассеяния, характеризуюо№1й качество обмотки по уровню содержания в кривой ее МДС высших и низших гармонических. Аналогичным образом при с 1/3 (внутрен- .ний многоугольник) определяют 32 1,222% и это значение соответствует обычной двухслойной обмотке при q - 45/(34) 3,75 и среднем шаге катушек по пазам, равном Уп ср 8,0. Таким образом, по сравнению с известной обмоткой, для которой г

0

9

0 5

0

12 6

5,0 - 5,5%, предлагаемая обмотка имеет значительно лучшие электромагнитные параметры по качес тву МДС. Предлагаемая обмотка может использоваться, например, на якоре синхронных машин с системой возбуждения от третьей гармонической магнитного поля. Она заменяет собой две раздельные обмотки якоря серийной машины: трехфазную основную с полюс- ностью р, 2 И дополнительную однофазную с полюсностью р 6, работающую через блок регулирования напряжения с вентилями на обмотку возбуждения ротора. Применение такой совмещенной обмотки в синхронных машинах серии ОС способствует упрощению конструкции машины и ее изготовле ния, уменьшению расхода меди и изоляции на якоре, повьшзению эксплуатационной надежности машины. Для упрощения изготовления обмотки целесообразно наматывать катушки ветвей фаз на шаблоне непрерывно, что позволяет исключить выполнение междукатушечных соединений,

Формула изобретения

Совмещенная злектромашинная якорная обмотка, например для синхронной машины с системой возбуждения от третьей гармонической магнитного поля, вьтолненная в 45 пазах с номерами от 1 до 45 из двенадцати катушечных групп с номерами от 1Г до 12Г, катушечные группы с номерами 2Г, 6Г, ЮГ выполнены из трех концентрических катушек с шагами по пазам у 10-2(1-1), остальные катушечные группы выполнены из четырех концентрических катушек с шагами по.пазам у 11-2(k-1), причем начала катушечных групп от 1Г до 12Г уложены в пазы 1, 5, 8, 12, 16, 20, 23, 27, 31, 35, 38 соответственно, катушки соединены в параллельные трехфазные звезды и три дополнительные ветви, причем конец каждой дополнительной ветви подключен к точке соединения одноименных фаз звезд, выводы выполнены из нулевых точек звезд и начал дополнительных ветвейд причем.

катушки четных групп включены встречно относительно катушек нечетных групп, а номера групп фаз чередуются относительно групп первой фазы с интервалам в четыре группы для

фазы второй и восемь групп для фазы третьей, отличающаяся тем, что, с целью улучшения электромагнитных параметров путем увеличения обмоточных коэффициентов, число трехфазных звезд выполнено равным трем, а в первую фазу первой звезды включены первые катушки катушечных групп 1Г, 7Г, в первую фазу второй звезды

iZr

// Zr

f г 3 / 5f 7 в Э/О о ttUIIISUn IS tS20212lt}Z1i526tJ2SiS30}

11 I: H I II I

iX

ХОР IYOO If 00 yooMoojZoo l/goo |Aroo|foo |Уо°

fi -r f L .I-,.-,. ---. i.. - - J-,.... ,-. ... «I I . . Л.-шр... I .| II .1.

oozl о о el ooxjoocl 002(005 о ол о oV) о oV|° о/

I I I I I t I I I-I-1-ГТ1-I I I-I I tr- l t I-(-1гН-I I r 1-ГТ1 I . I г Iг r t I .

) 3 5 7 9 Л n fS n 19 2f Z3 Z5 27 29 jr 33 JS 37 39 fl fi fS

Фи«.2

C1

Редактор Е.Папп

Z4 Its

Фие.В

Составитель А.Кецарис

Техред М.Ходанич . Корректор И,Муска

включены четвертые катушки катушечных групп 1Г, 4Г, 7Г в первую фазу третьей звезды включены первые катушки катушечных групп 1Г, ЮГ в первую дополнительную ветвь включены остальные катушки катушечных групп 1Г, 4Г, 7Г, ЮГ, где i 1 , 2, 3; k 1, 2, 3, 4 - номера катушек.

nr

Л-/

3Z}33USSJSJ7 lg334et fH3 WW И

Л

Фие.1