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

Изобретение относится к обмоткам электрических совмещенных маиин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнито- йроводе и может применяться, например, в одномаишнных преобразовате,пях час-Готы 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 группах фазы (С1) обмотки полем с полюсностью р 1; на фиг. 5 и 6 - многоугольники МЦС

31A9

для предлагаемой н двухслойной из- : вестной обмоток соответственно.

Обмотка (фиг, 1) выполнена с по- люсностью p,j, 5 в 7, 36 пазах с но : мерам от 1 до 36 из 15 катушеч з1х групп (с номерами от 1г до 15г) с ;двумя конпентрическими катуиками ;в каждой с шагами по пазам у 5 и ;3. Фазы содержат группы с номерами I 1г, 4г, 7г, Юг и 13г в первой фа- |зе, 2г, 5г, 8г, 11г и 14 г во второ |фазе, Зг, 6г, 9г, 12г.и 15г в треть фазе. В каждой фазе группы включены |последовательно-согласно и начала

|фаз обозначены как G1, С2, СЗ (фазы 1обмотки фиг.1 соединены в звезду). Дпя групп 2г, 7г.и 12г внутренняя катушка имеет 2w. витков и выполнен однослойной, а все. остальные катушк групп имеют w витков и выполнены двухслойными, причем пазы с номерами 11, 12, 23, 24, 35 и 36 содержат W, витков и заполнены наполовину (на фиг, 2 эти пазы заштрихованы). I Угол смещения между осями групп I Зг и 4г, 5г и 6г, 8г и 9г, Юг и |11г, 13г и 14г, 15г и 1г равен 3 , а между осями остальных групп - 2а :(фиг. 1), где o 360 /Z 10,0°, ;Стрелки на фиг, 1 показывают направ ления трехфазного тока при питаний обмотки через С1, С2, СЗ (р 5) и им соответствуют чередования фазных зон, обозначенных на фиг. 2 как A-Z-B-X-C-Y. ЭДС катушечных групп пропорциональны коэффициентам уко- :.рочения их катушек и равны: для полюсности р .j 5 с полюсным деление :36/10 3,6sin(ff5/2-3,6)+2sin(B/2 х хЗ,6)0,8192+2-0,,7510 д.ля групп 2г, 7г, 12г и 0,8192+0,9659 1,7851 для остальных групп; для полюсности р j 1 с полюсным деление 36/2 18-sin(F-5/2 18)+2sin(Jr3/2- 18) 0,4226+2-0,,9403 для групп 2г, 7г, 12г и 0,4226+0,,6814 для остальных групп.

По диаграмме сдвига осей катушечных групп для полюсности р2 5 (фиг. 3) определяют Э71С фазы, обмоточный коэффициент и средний шаг катушек по пазам: ,7510+2x1 ,7851 x(cos10°+co,s20 )9,62)8, К 05-5 9,6218/11 0,8747 и У 3,909. По диаграмме фиг. 4 для ЭДС взаимоиндукции фазы (С1) от поля с полюсно .тью р 1 определяют К ,

Q

0 5 О

5

5

0,9403+2/0,681 4 (го.ч70 -со.ч40) 0,.

Для построения многоугольников №1С (фиг. 5 и 6) использована известная вспомогательная треугольная сетка 3j и ее сторона принята за 0,5 единиц, а вектора ЭДС фазных зон изображены в центре мног оугольников. По многоугольнику МДС обмотки на фиг. 1 (фиг. 5) определяют З

1 2

RO у R 23/6 - квадрат средне- 1 Z ,

го радт,иуса его пазовых точек (i 1-36); R2 (||-0,8747-)2

3,37681 - квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС, где 33/36 - среднее значение тока паза (для обмотки фиг, 1 заполнены 33 паза из 36); 6 ()2 - . х100 13,519% - коэффициент диффе- ренплального рассеяния, характеризующий качество обмотки по уровню содержания высших и низитх гармонически в кривой ее НДС,

Jinn известной двухслойной обмотки 4 при Р2 5, Z 36, у „ 4, Крб 0,9416 по фиг, 6 определяют: Rg. 32/6; R2 (36-0,9416/5(),65691 и d-д 14,525%; ЭДС ЛЕ, для такой обмотки, вычисленная подобно обмотке фиг, 1, равна ЛЕ, 0,596, Для однослойной обмотки при р 5, Z 36, у„ 3, Ko6j 0,9271, R| 32/6; R2 4,51459 и 6д 18,135%, аЛЕ, 1,028,

Таким образом, предлагаемая обмотка значительно проще, чем известная двухслойная f4 , имеет меньший (в 14,525/13,53 1, 07 раза) коэффи- илент Cf и меньшую (в 0,596/0,362 1,65 раза) ЭДС ЛЕ.,. По сравнению с однослойной обмоткой предлагаемая обмотка (фиг. 1) имеет значительно меньшие йд(в 18,135/13,519 1,34 раза) иДЕ, (в 1,028/0,362 2,84 раза).

Предлагаемая обмотка использована в асинхронных одномашинных преобразователях частоты, для которых статор имеет Z 36 пазов. Такой преобразователь содержит на статоре две трехфазные обмотки - двигательную с полюсностью Р, 1 и генераторную с полюсностью р , 5, а на роторе с контактными кольцами - одну

5149

фазную обмотку совмещенного типа 2J. Применение предлагаемой обмотки позволяет упростить намотку статора и уменьшить расход изоляции, а также уменьшить ЭДС взаимной индукции обмотки от поля с полюсностью р 1, вследствие чего снижаются потери в меди обмотки и повьпиаются энергетические показатели машины.

Формула изобретения

Трехфазная обмотка совмещенной электрической машины с числами пар . ,- полюсов полей 1/5,- выполненная с полюсностью р 5 в 36 пазах с номерами от 1 до 36 из 15 катушечных групп с номерами от 1г до 15г, содержащая группы с номерами 1+3k20 в первой фазе, 2+3k во второй фазе, 3+3k в третьей фазе, соединенные в

0

,-

176

каждой фазе последовательно-согласно с пыводаьт фаз из начал групп 1г, 2г. и Зг и концов 13г, 1Аг и -15г, О Т - личающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и изготовления, а также уменьшения потерь в меди, каждая катушечная группа со- две концентрические катушки с шагами по пазам у 5 и 3, начальные стороны катушек групп 1г - 5г уложены соответственно в пазы с номерами 1и2, Зи4, 5и6, 8и9, 10 и 11, указанная укладка повторяется для групп 6г - Юг со смеще нием пазов на 12 номеров, а для групп 11г - 15г - со смещением пазов на. 24 номера, npiweM внутренняя катушка групп 2г, 7г и 12г содержит 2w ,

1. витков, а все остальные катутпки групп содержат w витков, где k О,

1 , 2, . . . , (1 2 -О .

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 P ₁ P ₂ =1/5 выполнена с полюсностью P ₂ =5 в Z = 36 пазах из пятнадцати распределенных катушечных групп с концентрическими катушками и содержит 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 = 4. Каждая катушечная содержит две катушки с шагами по пазам Y _п = 5 и 3.Угол смещения между осями катушечных групп третьей и четвертой, пятой и шестой, восьмой и девятой, десятой и одиннадцатой и четырнадцатой, пятнадцатой и первой равен 3 Α, а между осями остальных групп - 2 Α, где Α = 360 ° / Z =10,0 °. Для катушечных групп второй, седьмой, двенадцатой стороны внутренней катушки расположены в пазах однослойно с числом витков 2 WK, а для остальных катушек групп - двухслойно с числом витков WK и пазы с номерами 11, 12, 23, 24, 35, 36 содержат WK витков. 6 ил.

15 Г 1г Zr Зг Цг 5 г В г 7л 5г 5г Юг 11 г 2г J3r . JKI/ J ll4|/SL k l U&iU

7 л 5 7 5 ;; 13 15 J7 f32J гз 25 27 29 51 .

Фие.

Фиг. 2

;r

бг -

Фиг. 5

Юг 7 г

4

г7- 3 |g -зт

л

.