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

Изобретение относится к якорным обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в общем магнитопро- воде.

Цель изобретения - улучшение электромагнитных параметров путем повьш1е- ния обмоточных коэффициентов и снижения дифференциального рассеяния для полюсности p 2,

На фиг. 1 изображена схема пред- . (Лагаемой обмотки; на фиг. 2 - чере- Иования фазных зон обмотки для полюсности р, 2; на фиг. 3 - упрощенная схема соединений фазы обмотки; на фиг. 4 и 5 - диаграммы сдвига осей катушечных групп для полюсности р, 2 и р 6 соответственно; на фиг. 6 - многоугольник НДС обмотки для р 2 при с 1,0 (наружный) и с 0,5 (внутренний).

3 , 1495 Обмотка (фиг. 1) выполнена двухслойной в 45 пазах с номерами от 1 до 45 из 12 катушечных групп (с номерами от 1Г до 12Г) с концентричес- кими катушками с шагами по пазам у п; 10-2(1-1) 10, 8, 6 для групп 2Г, 6Г, ЮГ и УГТ 11-2(k-1) 11, 9, 7, 5 для остальных групп, где i 1-3 и k 1-4 - номера катушек в трех- и четырехкатушечных группах. Она соединена в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами С1, С2, СЗ для р 2 и дополнительными однофазными зажимами 01-02 для Р5 6, Фаза первая содержит группы 1Г, 4Г, 7Г, ЮГ, а для двух других одинаковых с первой фаз их номера чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и в во- семь групп. В ветвях первой фазы включены последовательно катушки

1, 1

с номерами: k 1 групп 1Г и 7Г - в ветвь первой звезды, k 4 групп 1Г, 4Г, 7Г - в ветвь второй звезды, а остальные катушки групп фазы (k 1 группы 4Г, k 2иЗ групп 1Г, 4Г, 7Г и i 1, 2, 3 группы ЮГ) - в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы (С1) и ее конец подключен к началам ветвей звезд фазы (точка С1 на фиг, 3), причем катувжи четных групп включены в вет- ,вях встречно относительно нечетных-. На диаграммах фиг. 4 и 5 угол d - 15/3,75 4, где 45/(3-4) 3,75 число пазов на полюс и фазу. ЭДС катушек пропорциональны их коэффициентам укорочения К

75)

.

81п(1Г.уп/11,25) HKv 51п(, 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 обмотки путем увеличения обмоточных коэффициентов, а также путем снижения дифференциального рассеяния для полюсности P₁=2. Обмотка якоря выполнена двухслойной в 45 пазах из двенадцати распределенных катушечных групп с концентрическими катушками с шагами по пазам J_NI=10-2(I-1) для второй, шестой, десятой групп и J_HK=11-2(K-1) для остальных групп, где I=1-3 и K=1-4 - номера катушек в группах обмотки. Соединена в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами для полюсности P₁=2 и дополнительными однофазными зажимами для полюсности P₂=6 от нулевых точек. Первая фаза содержит первую, четвертую, седьмую, десятую группы. Их катушки включены последовательно в ветви звезд и дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы, ее конец подключен к началам ветвей звезд фазы. Катушки четных групп включены в ветви встречно относительно нечетных. Для двух других фаз, одинаковых с первой, номера групп чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и восемь групп. В верви первой фазы включены катушки с номерами K=1 первой и седьмой групп - в ветвь первой звезды, K=4 первой, четвертой, седомой - в ветвь второй звезды, а остальные катушки групп фазы - в дополнительную ветвь. 6 ил., 1 табл.

ЭДС ветвей фазы (фиг. 3) для Pi 2 (фиг. 4) равны: С1 -01 - 20,9994cosc/-W 1,9939-W(,, ветви С1 -02 - 0,6428(1+2coso)-W 1,9253-W, т.е. они практически 40 одинаковы и их среднее значение равно 1,9596W ; ветви С1-С1 - (0,9511 + + 0,8290)(T+2cosoO + 0,9994 +0,9848 + +0,8988 + 0,7431 J.cWi 8,9577cW. ЭДС фазы равна (8,9577 с+1,9596)W 45 при числе витков фазы равном (Юс + + 2,5)Wjj и тогда при с 1,0 полу- чануг Ко5. 10,9173/12,5 0,8734; для ЭДС фазы в VJ раза меньшей полу- чакуг (8,9577 с + 1,9596) 10,9173/ 3, -откуда определяют с 0,48 и . 6,2593/7,3 0,8574; при с 0,5 получают К 5,5 0,8585.

ЭДС цепи 01-02 для полюсноети р 6 не зависит от коэффициента с и равна (0,9945 + 0,8660) (1+2cos3o() - - 0,9945 W у 4,5057-W, при числе витков этой цепи равном 5 -W |, и тогда обмоточный коэффициент равен Ko6

4,5057/5 0,9011. Сечение про вода катушек дополнительных ветвей фаз следует изменять обратно пропорционально коэффициенту с и тогда все пазы будут иметь одинаковое заполнение медью. Путем изменения коэффициента с согласуются параметры разнополюсных цепей обмотки при выполнении ее на напряжения 400 (380) и 230 (220) В при неизменных параметрах цепи 01-02 для Р2 6. По сравнению с обмоткой Г2}, для которой Коб- 0,840 и К g. 0,665 предлагаемая обмотка, имеет лучшие электромагнитные параметры, так как ее обмоточные коэффициенты вьшге в 0,8734/0,840 1,04 раза для р. 2 и в 0,9011/0,665 1,355 раза для Рг 6 (при с 1,0),

На фиг, 2 фазные зоны для р - 2 обозначены как A-Z-B-X-C-Y и их вектора показаны в центре фиг. 6; цифрами от 1 до 45 на фиг, 2 и 6 пронумерованы пазы и пазовые точки, многоугольника МДС; круясочками на фиг, 2

514

отмечены пазы, в которых расположены стороны катушек дополнительных ват- вей фаз, обтекаеьй 1х значениями тока (фиг. 3) и среднее значение тока паза равно (10-2 + 5)3/45 - 75/45. Для построений многоугольника (фиг. 6) использована вспомогательная треугольная сетка, сторона которой принята за две единицы длины. По фиг. 6 определяют: при с ,1,0 (наружный многоугольник) - R rt 4950/45 110,0 - квадрат среднего радиуса пазовых точек; R2 (75-0,8734/2) 108,68988 - квадрат радиуса окруж- ности для основной гармонической НДС 6.j ( 1) 100 1,2054% - коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий качество обмотки по уровню содержания в кривой ее НДС высших (и низших) гармонических; при с 0,5 аналогичным образом .определяют j.- 1,222% и это значение соответствует обычной двухслойной обмотке при q 45/(34) 3,75 и

среднем шаге катушек по пазам, равном у п 120/15 8,0. Для обмотки по 2 коэффициент 6d равен 5,0-5,5%, т.е. предлагаемая обмотка имеет значительно меньшее дифферен- циальное рассеяние, вследствие чего при ее применении в синхронном генераторе уменьшается коэффициент нели- .нейных искажений и улучшается форма кривой выходного напряжения .

Предлагаемая обмотка может использоваться, например, в синхроннвк машинах с системой возбуждения от третьей гармонической поля. Она заменяет собой две раздельные обмотки якоря машины, что упрощает конструкцию и изготовление машины, уменьшает расход меди и изоляции, улучшает электромагнитные параметры и повьшхает эксплуатационную надежность машины.

136

Формула Т1зобретения

Совмещенная электромашинная обмотка якоря, например для синхронных машин с системой возбуждения от третьей гармонической магнитного поля, вьшолненная в 45 пазах из двенадцати катушечных групп с номерами от 1Г до 12Г, катушечные группы с номерами 2Г, 6Г, ЮГ выполнены из трех концентрических катушек с шагом по пазам у 10-2(1-1), остальные катушечные группы вьтолнены из че- тьфех концентрических катушек с шагами по пазам у 11-2(k-1) катушечные группы уложены в 45 пазов с номерами от 1 до 45, причем начала катушечных групп от 1Г до 12Г уложены в пазы 1, 5, 8, 12, 16, 20, 23, 27, 31, 35, 38, 42 соответственно, катушки соединены в две параллель ные 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 ветвей, причем катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно катушек нечетных групп, а номера групп фаз чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в че- тьфе группы для фазы второй и в восемь групп для фазы третьей, от-, личающаяся тем, что, с .. - :: целью улучшения электромагнитных параметров путем увеличения обмоточных коэффициентов и уменьшения дифференциального рассеяния для полюс- ности р 2, в первую фазу первой звезды включены первые катушки катушечных групп 1Г, 7Г, в первую фазу второй звезды включены четвертые катущки катушечных групп 1Г, 4Г, 7Г, в первую дополнительную ветвь включены остальные катушки катушечных групп 1Г, 4Г, 7Г и катушки катушечной группы ЮГ, где 1 1, 2, 3, k 1, 2, 3, 4- номера катушек.

и сг

Д Ve oZ о |й о ° j 0° Х Г |оУ° ° i j ° 1 У 3 оХ ° f ° j ° °У J о Йоо о f f 1 У М о oj 2 (Й X о f о о о |у о о о4о а

j о Йоо о f f 1 У М о oj 2 (Й X ° f о о о I у о о оДо о

f J 5 7 9 II f3 tS П tff If 23 25 77 29 31 Л J5 J7 J f « W

Риг.2

ff - OZ

ЮГ 11Г

. 5 I ж

Г71

Фиг. 5

18 19