Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 2 и 3 пары полюсов Советский патент 1989 года по МПК H02K17/14 

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в электромашиностроении дпя создания двухскоростных асинхронных двигателей с 2 и 3 пар°ами полюсов, предназначенных дпя привода станков, насосов, вентиляторов, колесных пар локомотивов и эскалаторов метрополитена..

Цель изобретения - улучшение энергетических характеристик и повышение надежности двухскоростных асинхронных двигателей с 2 и 3 парами полюсов.

На фиг.1 изображена принципиальная схема предлагаемой обмотки; на 4ИГ.2 - векторные диаграммы катушечных ЭДС предлагаемой обмотки при S 1 и на фиг,3 схема-разверт1

ка предлагаемой обмотки при S у - 6.

1 и

На 4мг.1 через ЧИП, ЧМР, Ч12П, Ч12Р, Ч13П, Ч13Р, Ч21П, Ч21Р, Ч22П, Ч22Р, Ч23П, Ч23Р, Ч31П, Ч31Р, Ч32П, Ч32Р, ЧЗЗП и ЧЗЗР обозначены )8 час- тей обмотки через В, В2 и ВЗ - трех- полюсные Ьыключатели и через П, П2 и ПЗ - трехполюсные переключатели, с помощью которых производится переключение числа пар полюсов обмотки. При включении обмотки на две пары полюсов переключатели П1, П2 и ПЗ находятся в верхнем по схеме положении , а контакты выключателей BI, В2 и ВЗ замкнуты. При переключении на 3 пары полюсов переключатели П1, П2 и ПЗ занимают нижнее по схе|в

СП

о

СП

ме положение, а выключатели В1 , В2 и ВЗ разомкнуты.

На фиг.1 в скобках указаны номера катушечных групп КГ, входящих в состав соответствующих частей обмотки. Знак минус перед номером КГ означает, что данная катушечная группа включена встречно.

На фиг,2 цифрами от 1 до 36 обо- зиачены номера катушек, к которым относятся соответствующие векторы ЭДС

На фиг,2 одним,двумя и тремя штрихами обозначены векторы ЭДС ,катузнак минус перед номером части означает, что эта часть обходится от конца к началу, т,е, включена встречно. При таком включении обмотка создает магнитное поле с 3 парами полюсов, вращающееся в том же направлении, что в первом случае, В результате обеспечивается двухступенчатое регулирование угловой скорости асинхронного двигателя в отношении п1:п2 Р1:Р1 4:3.

Сравнение полюсоперекпючаемых обмоток производится по энергетичес

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - улучшение энергетических показателей и повышение надежности двухскоростных асинхронных двигателей. Обмотка выполнена из 36 катушечных групп, распределенных по 18 частям обмотки. Обмотка подключена к трем трехполюсным выключателям и трем трехполюсным переключателям. При включении обмотки на 2 пары полюсов фазы соединяются в звезду с двумя идентичными параллельными ветвями в каждой фазе

при включении обмотки на 3 пары полюсов фазы соединяются в треугольник с одной параллельной ветвью в каждой фазе. Изменение числа пар полюсов обмотки достигается переключением 12 частей из одной фазы в другую, а также изменением направления тока в 9 частях. Дано включение катушечных групп в каждую из девяти частей обмотки и их соединение с переключающимися устройствами. 3 ил., 2 табл.

ш-ек, которые включены согласно (обхо-15ким характеристикам асинхронного двидятся от начала к концу) в схемы А,Вгателя со сравниваемыми обмотками при

и С соответственно, а буквами Т,П и Шработе в приводах с нагрузкой различобозначены векторы ЭДС катушек, вклю-ного типа (с постоянным моментом,

ченных встречно в схемы фаз А,В и Спостоянной мощностью, вентиляторная

20с ), по сложности изготовлесоответственно.

Из фиг,2 Видно, что предлагаемая обмотка при обоих числах пар полюсов является симметричной и иМеет целое число катушек на фазную зону шириной

ния обмотки, по сложности схемы управления числом пар полюсов, по |фильтрующим свойствам, оцениваемым коэ ффициентом Кд дифференциального

ТГ/З электрических радиан, откуда сле- рассеяния, дует, что обмотка создает основную В табл,2 приведены параметры обволну и лишь нечетные высшие про-мотки-прототипа и предлагаемой обмотстрзнственные гармоники МДС,

На фиг,3 цифратии 1-36 обозначены номера катушек, а буквами Н и К обозначены начала и концы cooтвeтcfв,yю- П1ЯХ частей обмотки, следователь-но, состав 18 частей обмотки соответствует обозначениям, приведенным на фи1 , и фиг,2, с тем отличием, что каждая катушечная группа на фиг,3 представлена одной катушкой (), т,е. номера катушечных групп относятся к катушкам, изображенным на фиг,3.

Обмотка работает следующим образом.

При установке переключателей в положение, обозначенное на фиг,1 через Р1, при котором переключатели П1,П2 и ИЗ находятся в верхнем по схеме

35

40

ки.

Из табл.2 видно, что применение 30 предлагаемой шестизонной обмотки

обеспечивает увеличение значений мо- ггента М, мощности Pt и коэффициента

J.

Км на 33% по сравнению .с обмоткой- прототипом (0,7435/0,5577 0,372/ 0,279 / 2,97/2,23 1,33).

В то же время предлагаемая обмотка обладает лучшими филътруюшими свойствами по сравнению с обмоткой- прототипом: коэффициент дифференциального рассеяния при составляет 0,0245, что в 3,6 раза меньше, чем у обмотки-прототипа, В отношении числа коммутационных аппаратов (3 переключателя и 3 выключателя) предлагаемая обмотка уступает обмотке-прототипу (2 переключателя). Однако в случае двигателей средней и большой мощности указанный недостаток с избытком компенсируется улучшением энергетических характеристик и повьшдени- ем надежности двигателя с предлагаемой обмоткой.

45

положении, а выключатели В1, В2 и ВЗ замкнуты, обмотка соединяется в двойную звезду, и ее части распределяются по фазам так, как это указано.во. втором столбце табл,1.

При включении в трехфазную сеть такая обмотка создает вращающееся мат нитнбе поле с 2 парами полюсов.

При переключении переключателей в другое положение, обозначенное на фиг.1 через Р2, обмотка соединяется в треугольник и ее части распределяются по флчям так, как указано в третьем столбце табл,1. При этом

ния обмотки, по сложности схемы управления числом пар полюсов, по |фильтрующим свойствам, оцениваемым коэ ффициентом Кд дифференциального

рассеяния, В табл,2 приведены параметры об5

0

ки.

Из табл.2 видно, что применение 0 предлагаемой шестизонной обмотки

обеспечивает увеличение значений мо- ггента М, мощности Pt и коэффициента

J.

Км на 33% по сравнению .с обмоткой- прототипом (0,7435/0,5577 0,372/ 0,279 / 2,97/2,23 1,33).

В то же время предлагаемая обмотка обладает лучшими филътруюшими свойствами по сравнению с обмоткой- прототипом: коэффициент дифференциального рассеяния при составляет 0,0245, что в 3,6 раза меньше, чем у обмотки-прототипа, В отношении числа коммутационных аппаратов (3 переключателя и 3 выключателя) предлагаемая обмотка уступает обмотке-прототипу (2 переключателя). Однако в случае двигателей средней и большой мощности указанный недостаток с избытком компенсируется улучшением энергетических характеристик и повьшдени- ем надежности двигателя с предлагаемой обмоткой.

Таким образом, использование предлагаемой обмотки улучшает энергети- чесюте характеристики и фильтрующие свойства полюсопереклгочаемой обмотки на 2 и 3 пары полюсов (по сравнению с прототипом), улучшая тем самым использование асинхронных двига5

0

5

телей в приводах различного назначения и повышая их надежность. Формула изобретения

Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 2 и 3 пары полюсов, двухслойная, шестизонная, выполненная из одинаковых равномерно распределенных катушек, объединенных в катушечные группы по S последовательно согласно включенных катушек, включенных в части обмотки, которые соединенные с двумя трехполюсными переключателями П1 и П2, имеющими по три группы выводов (первая, вторая и третья) с тремя выводами (верхний, средний, нижний) в каждой группе, отличающаяся тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик и повьшения надежности двухскоростных асинхронных двигателей, обмотка выполнена из 36 катушечных групп, разделенных на 18 равных частей с номерами 41Ш, 41 IP, 412П, Ч12Р, Ч13П, Ч13Р, Ч21П Ч21Р, Ч23П, Ч23Р, Ч31П, Ч31Р, Ч32П, Ч32Р, ЧЗЗП и ЧЗЗР, обмотка снабжена трехполюс- ным переключателем ПЗ и тремя трех-,

полюсными выключателями В1, В2 и ВЗ, 30 соединены с правыми выводами однопереключатель ПЗ имеет 3 группы (первая, вторая и третья) выводов, по две пары (верхняя и нижняя) выводов в каждой группе, выключатели имеют по три пары (первая, вторая и третья) выводов правых и левых, причем начало частей с номерами 41 Ш, 422П и .433П соединены с внешними выводами обмоток А,В и С соответственно, а их концы соединены с концами частей 41 IP, 422Р,и 433Р соответственно и присоединены к первому, второму и третьему верхним выводам переключатель П1 соответственно; начало частей 41 IP, 422Р и 433Р :оединены с первым, вторым и третьим правыми выводами выключателя В1 соответственно, начала частей 412П, 423П и 433П соединены с первым, вторым и третьим ср едними выводами переключателя П1 соответственно, а их концы соединены с концами частей 412Р, 423Р и Ч31Р соответственно, и присоединены к первому, второму и третьему верхним выводам переключателя П2 соответствен- 55 шечные группы 13 и 14 включены в

но, начала частей 412Р, 423Р и 431Р соединены с первым, вторым и третьим правыми выводами выключателя В2 соответственно, начала частей 41ЗП,

Ч21П и Ч32Г1 соединены с первым, вторым и третьим средними выводами переключателя П2 соответственно, а их концы соединены с концами частей Ч13Р, Ч21Р и Ч32Р соответственно и присоединены к первому, второму и третьему левым верхним выводам переключателя ПЗ соответственно, начала

частей Ч13Р, 42 IP и 432Р соединены с первым, вторым и третьим правыми выводами выключателя ВЗ соответственно, кроме того, выключатели и переключатели снабжены перемычками, которЫе соединяют первый, второй и третий левые выводы выключателя В1 с. внешними выводами обмотки А,В и С соответственно, левые выводы вы- кл-ючателей В2 и ВЗ - со средними выводами одноименных групп переключателей Ц1 и П2 соответственно)П-ервый, второй и третий нижние выводы переключателей П1 и П2 - с вторым,третьим и первым правыми выводами выключателей В1 и В2 соответственно, правые верхние выводы переключателя ПЗ соединены между собой в общую точку, а первый, второй и третий левые нижние выводы переключателя ПЗ

именных групп выводов выключателя ВЗ, первый, вторхэй и третий правые нижние выводы переключателя ПЗ соединены с внешними выводами обмотки

Б, С и А соответственно, причем катушечные группы с номерами 1 и 2 включены последовательно в часть с номе- ном 411П, катушечные группы 19 и 20 включены в часть 41 IP, катушечные

группы -11 и - 12 включены в часть 412П, катушечные группы - 29 и - 30 включены в часть 412Р, катушечные группы 21 и - 28 включены в часть 413П, катушечные группы 3 и - 10

включены в часть 41ЗР, катушечные группы 25 и 26 включены в часть 42 Ш, катушечные группы 7 и 8 включены в часть 42IP, катушечные группы

-35 и - 36 включены в часть 22П, катушечные группы - 17 и

-18 включены в часть 422Р, катуечные группы 9 и - 16 включены в часть 422П катушечные группы 27

- 34 включены в часть 423Р, катучасть 431П, катушечные группы 31 и 32 включены в часть 43IP, катушечные группы - 23 и - 24 включены в часть 432П, катушечные группы 5 и 6

вклюн«ны в часть Ч32Р, катушечные группы - 4 и - 33 включены в часть ЧЗЗП, катушечные группы 15 и - 22 включены в 4actb ЧЗЗР, где

Примечание в пп.4,10,,13 и 16 в числителе приведены данные ,пля трехэонной обмотки .выполненной по схеме У/У, а в знаменателе для той же обмотки, соединенной по схеме Д/У.

знак минус перед номером катушечной группы означает, что она включена встречно остальным катушечным группам, где S - натуральное число,

Таблица I

Таблица 2

xo

«oO

R

ее

CiO

3S 5 w

«.

9,2f,W

w wT

:Фие.г

.

SS §§ fSSS gS % St ч V V5t V 5e 5 55

Z.3fi

P, t

,r5,27 fi

агчг