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

Изобретение относится к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в обп1ем магни- топроводе и может применяться, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, 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 катушечных групп обмотки для полюсности р 5; на фиг. 4 - диаграмма ЭДС, наводимых в фазе обмотки полем с полюсностью р 1 1; на фиг. 5 и 6 - многоугольники ВДС для предлагаемой и двухслойной известной обмоток соответственно.

3i/49

Обмоткя (фиг. 1) пьптолнена смммс рнчнои трехфазной с полюсиостью р 5 в -18 пагшх с номерами от 1 до 48 из 15 катушечных групп (с номерами от 1г до 15г) с двумя концентрическими катушками в каждой с шагами по пазам у 7 и 5 для групп Зг, 8г, 13г и у р| 6 и 4 для остальных групп. Для каждой группы внутренняя :катушка имеет 2w, витков и вьтолие- ;на однослойной, а наружная катушка |имеет W, витков и выполнена двух- iалойной, причем пазы с номерами 10, И1, 26, 27, 42 и 43 содержат

:витков и заполнены наполовину (на 1ФИГ. 2 эти пазы заштрихованы). Фазы ;содержат группы: с номерами 1г, 4г, :7г, Юг, 13г - для перовой фазы. j2r, 5г, 8г, 11г, 14г для второй фа- |зы; Зг. 6г, 9г, 12г и 15 г - для Iтретьей фазы и в каждой из них группы включены последовательно-согласно. Начала фаз обозначены как С1, С2, СЗ и на фиг. 1 фазы соеди- иены в звезду. Оси групп Зг, 8г и 1 смещены относительно двух соседних по обе стороны от каждой из них на углы 3,5о, а оси остальных групп смещены на углы 3 of , где /

360/48 7,5. Стрелки на фиг. 1 показыва ют направления трехфазного тока при питании обмотки через зажимы С1, С2, СЗ (Р2 3) и им соответствуют чередования фазных зон, обозначенных на фиг, 2 как A-Z-B- -X-C-Y.

ЭДС катушечных групп пропорциональны коэффигу ентам ук-орочения их катушек и равны: для полюсности

р2 5 с полюсным делением 48/10 4,8 - sin (f. 7/2 4,8) + + 2sin(fr5/2.4,8) 0,7518 + + 2-0,9979 2,7476 - для групп Зг,

8г, 13 г (у„ 7 и 5); 51п(ТГб/2-4,8 + 2sin()-4/2-4,8) 0,9239+2-0,9659 2,8557 - для остальных групп (у 6 и 4); для полюсности р , 1 с полюсным делением 48/2 24 - sin(jr.7/2-24) + 2sin(tr-5/2 24) 0,4423+ +2-0,3214 1,0852 - для групп Зг, 8г, 13г; sin(ir-6/2-24) + 2sin(fr-4/2-24 0,3827+2-0,2588 0,9003 - для остальных групп.

По диаграмме сдвига осей катушечных групп для полюсности р (фиг. 1) определяют ЭДС фазы, обмоточный коэффициент и средний шаг катушек по пазам: Еj 2,7476 +

+ 2-2,8557(cos3,75 cos11,25) - 14,0485, К„6- 14,0485/15 0,9366 и Упср 73/15 4,867. По диаграмме фиг. 4 для ЭДС взаимоиндукции фазы (С1) от поля с полкх:ностью р , 1 определяют: ЛЕ, 1,0852+2 0,9003 x(cos71 ,25°-cos33,) 0,. Для построения многоугольников НДС (фиг. 5 и 6) использована вспомогательная треугольная сетка и ее сторона принята за 0,5 единиц, а вектора ЭДС фазных зон изображены в центре многоугольников. По многоугольнику НДС обмотки фиг. 1 (фиг. 5

21-5определяют: Ra - R; 7,75 - t, 1

квадрат среднего радиуса пазовых точек (i 1-48); R (1-0,9366 75)

51

48

0 5 О

,,

5

5

0

7,19935 - квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС, где 45/48 - среднее значение тока паза (для обмотки фиг. 1 заполнены 45 пазов из 48); бд C(Ry/R)2 - ijx xlOO 7,649% - коэ({)фициент дифференциального рассеяния, характеризующий качество обмотки по уровню содержания высших и низших гармонических в кривой ее НДС. Для двухслойной обмотки при Р2 5, Z 48, ур 5, KpSg 0,9536 по фиг, 6 определяют: Rn 9, R2 - (48-о,9536/570 8,49132 и й-д 5,991%; ЭДС ДЕ, для такой обмотки, вычисленная подобно обмотке фиг. 1, равна Е , 0,340. Для однослойной такой обмотки (у р 5, 0,9556): Re 10, R 8,52697, 6А 17,275% и/1Е 0,528.

Таким образом, предлагаемая обмотка значительно проще, чем известная двухслойная обмотка, имеет не- сколько больший (в 7,649/5,991 1,28 раза) коэффигдиент 6д , но значительно меньшую (в 0,340/0,1668 2,04 раза) ЭДС взаимоиндукции от поля с р, 1, совмещенного магнито- провода. По сравнению же с однослойной обмоткой, предлагаемая обмотка (фиг. 1) имеет значительно меньшие коэффициент 6д (в 17,275/7,649 2,26 раза) и ЭДС 4Е,(в 3,17 раза).

Предлагаемая обмотка использована на статоре асинхронных одномашинных преобразователей частоты, сердечник статора которых имеет 48 пазов. Такой преобразователь выполняется с

числами пар полюсоп р 1 для двигательной н Р2 5 для генераторной части и имеет на роторе с контактными кольцами одну фазную обмотку совмещенного типа. Применение предлагаемой обмотки уменьшает потери в меди обмотки и повьпиает энер- гетические показатели преобразователя из-за значительного ослабления взаимоиндуктивной связи обмотки с двгательным полем с полюсностью Pi 1 совмещенного магнитопровода.

Формула изобретения

Трехфазная обмотка для совмещенной электрической машины с числами пар полюсов полей р /Р-- , выполненная с полюсностью р 5 в 48 паза с номерами от 1 до 48 из 15 катушечных групп с номерами от 1г до 15г, содержащая группы с номерами 1+3k. в первой фазе, 2+3k во второй фазе.

нвия

ах

/495916

3 + 3k 7} третьей фазе, соединенные в каждой фазе последовательно-согласно с выводами фаз из начал групп 1г, 2г и Зг и концов групп 13г, 14 г и 1 5г, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и изготовления - а также уменьшения потерь меди, каждая катушечная группа содер10 жит две концентрические катушки с шагами по пазам Ур 7 и 5 для групп Зг, 8г и 13г и у 6 и 4 для остальных групп, начальные стороны катушек групп 1г - 5г уложены соответственно

15 в пазы с номерами 1и 2, 4 и 5, 7 и 8, 11 и 12, 14 и 15, указанная укладка повторяется для групп 6г - .Юг со смещением пазов на 16 номеров, а для групп 11г - 15г - со смещением

20 пазов на 32 номера, причем в каждой катушечной группе наружная и внутренняя катушки содержат соответственно w . и 2w витков, где k О, 1, 2, .Л, (pj-D.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка для совмещенной электрической машины выполнена с полностью P ₂ = 5 в Z = 48 пазах из пятнадцати распределенных катушечных групп с концентрическими катушками и содержит катушечные группы с номерами 1 + 3 K в первой фазе, 2 + 3 K во второй фазе, 3 + 3 K в третьей фазе, включенные в каждой фазе последовательно-согласно, где K = 0, 1, 2 ... (P ₂-1). Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам Y _п = 7 и 5 для групп третьей, восьмой, тринадцатой и Y _п = 6 и 4 для остальных групп. Их оси смещены на углы 3,5 Α для групп третьей, восьмой, тринадцатой относительно двух соседних групп, по обе стороны от каждой из них и на углы Α ДЛЯ ОСТАЛЬНЫХ ГРУПП, ГДЕ 98A=360 ° / Z= 7,5 °. Для каждой катушечной группы стороны внутренней катушки расположены в пазах однослойно с числом витков 2 WK, а стороны наружной катушки - двухслойно с числом витков WK и пазы с номерами 10, 11, 26, 27, 42, 43 содержат WK витков. 6 ил.

;5г 1г 2г Зг Чг 5г Вг 7г вг 9г lOf Пг Пг Пг 14 г

,3, StJL 3 Ы. 1 Д JoL I 3°С .. , 3 ,jr, 5 . J, JToL

J .. . f . . V . 2f гз 25 27 гз 3J 33 3S J7 3S V. J. . f.

VIfflx4MWIz4 lx4l 4 l IWI/n1 HWWlWl i

7r r,.J

PfS

.

Фиг.1 Фиг.2

y

3r

7r

Фиг.

S

Фиг. 5

Фие.б