Трехфазная обмотка для 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 мот жет использоваться, например в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз,,

Цель изобретения - упрощение конструкции обмотки и ее изготов-пения, а также y eньшeннe потерь в меди.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг., 2 и 3 чередования фазных зон для полюсности Pg 5 предлагаемой и известной

- l f«

.(1|( ( fiMOToK (()(I PBс fc ГНОЙНО ; H;I (intr. - ;i ;ir-p iM -ta с/ияп а nc..:i I lixatn ripe/yiai neMoit обртот- КИ дия полюсиости p,, 5; на фиг„3 - диаг)амма ;)ДС катутолшых груттп фазы (С1) предлагаемой обмотки дня полюс- Юности р, 1; на Лиг. 6 и 7 - многоугольники для предлагаемой и ; пзвестно1 двухсло тиой обмоток соот- пе тс ТВ ей но,,

I Обмотка (фиг. 1) выполнена трсх- |фазт1ой симметричной с полюсностью ip 5 в X 48 пазах с номерами от И до 48 из Зр 15 катушечных групп (с Номерами от 1г до 15г) с /трумя |коицентрическ1гми катушками в каждой :с luaraMH по пазам у„ 6 и 4 для jгрупп Зг, 4г, 8г, 9г, 13г и 14г и |Ур1 5 и 3 для остальных групп, Фа- ;зы содержат группы: 1г, 4г, 7г, Юг н 13г в первой фазе, 2г, 5г, 8г, 11г |и 14г во второй фазе, Зг, 6г, 9г, И2г и 15г в третьей фазе, включен- ;пые в каждой последовательно- |Согласно; начала фаз обозначены как |С1, С2, СЗ и на фиго 1 фазы соедине- ;ны в звезду„ Угол сдвига между ося- :ми групп 2г и Зг, 4г и 5г, 7г и 8г, |9г и Юг, 12г и 13г, 14г и 15г ра- вен , а между осями остальных Irpynn - Зо , где cxL 360VZ 7,5. Для всех катушечных I pyiin наружная катушка своими сторонами расположена в пазах однослойно с числом вит- :ков 2W|, а катушка внутренняя - двух слойно с числом витков w,, при этом пазы с номерами 11, 12, 27, 28, 43, 44 содержат w витков и заполнены обмоткой наполовину (на фиг, 2 эти пазы заштрихованы). Стрелки на фиг.1 показывают направления трехфазного :тока при питании обмотки через зажи- 1ьт С1, С2, СЗ (р 5) и им соответствуют чередования фазных зон на фиг о 2, обозначеиньЕх (как и на через A-Z-B-X-C-Y, вектора токов фазных зон изображены в центре фиг о 6 и 7,,

ЭДС катушечных групп пропорцио- нальны коэффициентам укорочения их, катушек и равны: для полюсноети р 5 с полюсным делением 48/10 4,8- 2sin76/9,6)+ sin(.4/9,6) 2,8137 для групп Зг, 4г, 8г, 9г, 13г и 14г (УП 6 и 4 при 2w(, и W (. витках); 2siii(fr 5/9,6) +-,sin(7-3/9,6) 2,8272 - дпя остальных групп (Y -5 и 3 при 2W) и w, в,птках); дпя

91Я

гк, у1(1сности р. - 1 - 2н ,i п (м Ь/Д8) + + к in ( li 4/48) 1,0242 - для групп с 6 и 4: 2я1п( 7Г 5/481 t- ;п п((Тк

.;3/48) 0,8380 - для ij.yrrn с у

5 и 3.

По диаграмме фиг. 4 для полюс- ности р 5 определяют ЗДС фазы, обмоточный коэффИ11,,иент и средний

10шаг катушек по пазам: Eg 22,8137х X (:-,s3,75° + (1 + 2 cos 7,5°) 2,8272 14,0486; KO 14,0486/15 0,9366; Yn со (56 + З З + 6-4 + 42)/15

71/15 4,733 (заполнено 45 пазов 15 из -48). По диаграмме фиг. 5 определяют ЭДС фазы, наводимой взаимоин- дуктивно полем с полюсностью р 1 - ЛЕ| 2-1,0242 X cos 71,25° + + 0,838(1 - 2cos 37,5°) 0,167 О, 20 т.е. обмотка имеет взаимоиндуктив- ную связь с полем полюсностью р 1

качества обмотки проведена по коэффициенту дийкЪеренциального рассеяния (То З, характеризующему процентное содержание высших и низших гармонических в кривой МДС обмотки,. Коэффициент Gg определяют по многоугольнику МДС, тщя построения которого использована вспомогательная треугольная сетка и ее сторона принята за 0,5 единиц (фиг. 6 и 7). Дпя предщагаемой обмотки (фиг. 1) по фиг о 6 определяются 31: Rf

л J ff

IZR 7,75 квадрат радиуса

(среднего) пазовых точек многоугольника (i 1-48); R ( Z KOB/P,. M)

(45-0,9366/57)2 7,19935 - квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС (z 45 - число заполненных обмоткой пазов); Gg (Ra/R)2 - l.100 : 7,649%. дЛ известной обмотки 4, выполненной двухслойной (фиг. 3), при Р2. 5, Z 48, у„ 5, , Крб 0,9536 по фиг о 7 определяется: RJ 9,0; R (48-0,9536/5)2 8°49132 и С, 5,991%; ЭДС uE| такой обмотки, определяемая подобно обмотке на фиг.1, равна А Е I 0,339„

Таким образом, предпагаемая обмот- ка значительно проще конструктивно и в изготовлении, чем известная , имеет значительно меньшую ЭДС hЕ (в 0,339/0,167 2,03 раза) при незначительно большей велигчине коэФФи51 А

циента С ,- , а тлкжо лучшее использование меди (в П,93665/0,9536-4,733 1,04 раза)

Предлагаемая обмотка использована в асинхронных одноташинпых преобразователях частоты, которых статор имеет 48 пазов. Такой преобразователь имеет на статоре две раздельные трехфазные обмотки - двигательную с полюсностью р, 1 и генераторную с полюсностью р 5, на роторе с контактными кольцами - одну фазную обмотку совмещенного типа . Применение прелдтагаемой обмотки позволяет упростить изготовление машины и улучшить электромагнитные параметры (уменьшить потери в меди обмотки из-за снижения ЗДС , от поля с р 1, повысить степень использования меди). Предлагаемая обмотка может применяться и в друп-гх типах совмещенных электрических машин.

Формула изобретения

Трехфазная обмотка для совмещенной электрической машины с числами пар полюсов полей . 1/5, выпол86

пенная в 48 ппз. с гомерами от 1 до 48 из 15 кат т1ечньп групп с ном.- от г до 15г, содержащая катушечные группы с номерами 1+3k в первой фазе, 2+3k во второй фазе, 3+3k в третьей фазе, соединенные в каждой фазе последовательно-согласно с выводами фаз из иачал групп 1г,

2г и Зг и концов 13г, 14г и 15г, отличающаяся тем, что, с целью про1чения конструкции и изготовлент я, а также у теньшония потерь в медт, каждая катушечная

группа содержит две концентр гческие катушки с iiiararni по пазам у 6 и 4 для грлапт Зг, 4г, 8г, 9г, Пг и 14г и у,, 5 и 3 для остальных групп, началь 1ые стороны

групп 1г-5г уложены соответственно- в пазы с нoмepn и 1 и 2, 4 и 5, 7 и 8, 10 и 11, 14 и 15, указанная укладка повторяется групп 6г-10г со смещением пазов на 16 номеров,

а для групп 11г-15г - со смещением пазов на 32 номера, причем в каждой катушечной группе нар жная и : внутренняя кату1 гки содержат соЬтвет- ственно 2w 1 и w витков, где k

0,1,2,.„., (г. - Оо

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции обмотки и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка для совмещенной электрической машины с числами пар полюсов полей P ₁ P ₂ = 1/5 выполнена с полностью P ₂ = 5 в Z = 48 пазах из 3 P ₂ = 15 катушечныхпервой фазе, 3 + 3 K во второй фазе и 3 + 3 K в третьей фазе, включенные в каждой фазе последовательно-согласно, где K = 0, 1, 2 ... P ₂ - 1 = 4. Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам Y _п = 6 и 4 для третьей, четвертой, восьмой, девятой, тринадцатой, четырнадцатой групп и Y _п = 5 и 3 для остальных групп. Угол сдвига между осями второй и третьей, четвертой и пятой, седьмой и восьмой, девятой и десятой, двенадцатой и тринадцатой, четырнадцатой и пятнадцатой групп равен 3,5 Α, а между осями остальных групп - 3 Α, где Α = 360 ° / Z = 7,5 °. Для всех катушечных групп стороны наружной расположены в пазах однослойно с числом витков 2 WK, а стороны внутренней катушки - двухслойно с числом витков WK. Пазы с номерами 11, 12, 27, 28, 43, 44 содержат WK витков и заполнены обмоткой наполовину. 7 ил.

IP Zr Зг Цг 5г Sr 7г 8- Зг Юг ;//- JZг /Jr I4r 15г .

.3;/,1,°,1,.5,1.3сб,,Д5ы,Зо,;,Зс.,3,5(,..5-ос, у Зр., Д5дб,Дсг ,,

(CjJyA Z9j XCj-iyAj- ZSf XC JAr ar Cr fr SrPxc

j

1ПГ J

Лл/

r ar Cr fr SrPxc

Put. г

, J/ .1 .1 .зХ Х, /. .-. i К

555 yj4f

tZ 33

Ф&/з.7