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

Изобретение относится к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсны- (Ми магнитными полями в общем магни- топроводе и может быть использовано, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

Целью изобретения является умень- шение потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции и улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и i

снижения дифференциального рассея- ния.

На фиг, 1 показаны чередования фазных рон обмотки; на фиг„ 2 и 3

да

:аграммы ЭДС катушек фазы для полюснс сти и р 1 соответственно; н4 фиг. 4 - г-шогоугольник МДС для пфлюсности .

Обмотка выполнена с полюсностыо двухслойной, трехфазной в пазах из катзпиечных групп с шагом катушек по пазам у 4, имеет q- 48/30 8/5 и группировку катушек ш ряду 22121 (повторяется шесть ра Фазы содержат группы с номерами

3с, 3+Зс, 5+Зс соответственно в

, второй и третьей фазах (группы I, IV, VII, X, XIII, XVI, , XXII,, XXV,- XXVIH в первой фа- 3 J, фиг с 1), соединенные в каждой ф1зе последовательно при встречном в стечении четных групп относительно н гчётных, где 1, 2, ,,„, (2р-1 ). Фазные зоны обмотки обозначены К1К А-Х щя первой фазы, B-V..для второй фазы, C-Z для третьей фазы, зэны А, В, С соответствуют согласно включенным в фазы сторонам катушеч- Нэ1х групп, а зоны X, Y, Z - встречно включенным. -На фиг, 2 и 3 окружность разбита на частей (об 360°/48 7,5), векторам ЭДС приписаны номера пазов для BepxHei o слоя кат:)Тпек и вектора ЭДС соседних газов смещены на углы (в электрических градусах);oip 795-5 для (фиг. 2) HKLpH 7,5° - для фиг. 3). Из фиг, 3 виднод что ЭДС 1заимоиндукции фазы (зоны А и X) от , г:оля с полюсностью р 1 при равно- I итковых катушках равна (проекции век горов на их ось симметрии) UE, f 4wK(cos 3,75° + cos 71,25« - f cos 41, - cos 33,75°)fs;r :. |( sin. C 4/48) 0,2733wn .Для умень1|пения этой ЭДС катушки обмотки выпол- йены ралновитковыми (фиг. 1). Прини-- числа витков катушек xw , и w |для I и II катушек групп первой и , ||шестнадцатой (пазы 1, 2 и 25, 26), Iwj, и XW,, для I и И катушек групп i седьмой и двадцать второй (пазы 11 И 2 и 35, 36), w для I и II катушек Iгрупп четвертой и девятнадцатой (па- зы 6, 7 и 30, 31), (2-x)«w для I групп десятой, тринадцатой, двадцать |пятой и двадцать восьмой (пазы 16, 21 140, 45), получаем; UE, 4wK/cos 3,75 icps 33,75°) + (2-х) COS 71,25° - х, kcos 41,25M/sin 15 (0,8378-1,1111

0

5

0 5 0 5 о 5 Q

x x)W|, о ткуда при условии & Е, 0 определяем х 0,75. Такое соотношение принимается для групп всех фаз (фиг. 1), при этом все пазы содержат 2w витков. Номера групп с разновитко- вьтми катушками определяются рядами: 0,75w и W( витков в I и II катушках- для групп с номерами 1+5k; w, и 0,75wK витков в I и II катушках - для групп с номерами 2+5k; w, витков в I и II ;катушках - для групп с номерами 4+5k; 1,25 w витков - для групп с номерами ;3+5k и 5+5k, где , 1, 2, ..., 5.

ЭДС фазы обмотки для полюсности (фиг. 2) равна: при Е 4w(cos 3,75° + cos 11,25° + + co.s 18,75°+ cos 26,25°)-sin (74/2 n4,8) 14,7688w. и Коб5 E5/16wK 0,92305; при ,75 Sg - 4w (1,25« ясоа 3,75° + cos 11,25 + cos 18,75%, + 0,75 .cos 26,25°). sin 105° .. . 14,8664x и kop5 - 0,92915.

Многоугольник МДС (фиг. 4) построен с использованием вспомогательной треугольной сетки; для наружного многоугольника слоям пазов с 0, 1,0w, и 1,25Wjj витками соответствуют 3,0; 4,0 и 5,0 сторон сетки; внутренний многоугольник (показан пунктирными линиями) соответствует обмотке фиг, 1 при равновитковых катушках, и здесь одному слою паза соответствуют две стороны сетки. По фиг. 4 определяем при ,75 R 8,390625 - квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника (точки с номерами , от 1 до 48); R (480,92915/5 П) 8,061472 - квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС; G.o (R 1)100 4,08% -г- коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий качество обмотки по процентному содержанию высших и циз- ших гармонических в кривой ее МДС; при X 1 R 8,375; R (048 / 0,92305/57-) 7,955971 и6 5,277а.

Таким образом, при одинаковом расходе меди пре гтагаемая обмотка по сравнению с обмоткой по прототипу(с разновитковыми катушками)имеет значительно меньшие потери от уравнительных токов, так как U.E, О, а также улучшенные электромагнитные параметры: более высокий обмоточный коэффициент (в 0,92915/0,92305 1,006 раза) и меньшее дифференциальное расстояние (в 5,27/4,08 1,29 раза).

5. 1529354

Предлагаемая обмотка применяется ненная с полюсностью двухслойной в асинхронных одномашинных преобра- в 48 пазах из катушечных групп зователях частоты типа ОГТЧС-300 Гц, разрабатываемых для серийного выпус- ка в конструкции серийных асинхрон- ных машин с фазным ротором (серий 4А и АИ), для которых число пазов статора равно 48. Она применяется также в асинхронном одномашинном пре- ю дои фазе последовательно при встреч- образователе частоты 50/60 Гц, раз- ном включении четных групп относительс шагом катушек по пазам Ур 4 и их группировкой по ряду 22121, повторяемому шесть раз, содержащая катушечные группы с номерами 1+Зс, 3+Зс, 5+Зс соответственно в первой, второй и третьей фазах, соединенные в кажненная с полюсностью двухслойной в 48 пазах из катушечных групп дои фазе последовательно при встреч- ном включении четных групп относитель

с шагом катушек по пазам Ур 4 и их группировкой по ряду 22121, повторяемому шесть раз, содержащая катушечные группы с номерами 1+Зс, 3+Зс, 5+Зс соответственно в первой, второй и третьей фазах, соединенные в каж

Изобретение относится к электромашиностроению. Целью изобретения является уменьшение потери в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции и улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния. Трехфазная якорная обмотка совмещенной электрической машины с числами пар полюсов полей P=5 и P¹=1 выполнена с полюсностью P=5 двухслойной в 48 пазах из 6P=30 катушечных групп с шагом катушек по пазам Y_п=4 и их группировкой по ряду 22121, повторяемому шесть раз. Фазы содержат катушечные группы с номерами 1+2C, 3+3C, 5+3C соответственно в первой, второй, третьей фазах, соединенные в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных, где C=0,1,2,...,/2P-1/. Новым является то, что числа витков катушек равны 0,75W₄ и 1,0W_K соответственно в первой и второй катушках для групп с номерами 1+5K

1,0W_K и 0,75W_K соответственно в первой и второй катушках для групп с номерами 2+5K

1,0W₄ для групп с номерами 4+5K

1,25W_K для групп с номерами 3+5K и 5+5K, где K=0,1,2,... .,/P=5/, а 2W_K - число витков в пазу. Трехфазная якорная обмотка совмещенной электрической машины относится к обмоткам электрических машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе и может применяться, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз. 4 ил.

работанном для испытания экспортного электрооборудования частотой 60 Гц. Применение предлагаемой обмотки позволяет уменьшить потери в меди (из-за уменьшения ЭДС взаимоиндукции ЛЕ,) ив стали (из-за уменьшения содержания высших гармонических кривой МДС обмотки) и тем самым увеличить КПД совмещенной электрической машины. Она может использоваться и в других типах совмещенных машин.

Формула изобретения

Трехфазная якорная обмотка совмещенной электрической машины с числами

пар полюсов полей и р 1, выпол- ло витков в пазу.

25 ми 4+5k; 1,25И|)д 3+5k и 5+5k, где 2р-1; k О, 1,2

1 35 7 9 If fj f5 f7 ff t1 а tS t tf Jf а J} Jf 39 4/ 4/ f5 7

Фиг.1

S3

но нечетных, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения потерь в меди путем снижения ЭДС взаимо-

индукции и улучшения электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния, числа витков катушек равны 0,75w и 1,0w)

соответственно в первой и второй катушках для групп с номерами 1+5k; 1, Ow , и 0,75w. соответственно в первой и второй катушках групп с номерами 2+5k; 1,)для групп с номераи 4+5k; 1,25И|)для групп с номерами 3+5k и 5+5k, где с О, 1, 2, ..., 2р-1; k О, 1,2, ..., р; 2w - чисn

19

27 25 ZJ

Фиг. 5

21

36

IS

12