Трехфазная обмотка электрической совмещенной машины Советский патент 1990 года по МПК H02K3/28 

Изобретение относится к якорным обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе и может применяться, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

Целью изобретения является умень- шение потерь в меди обмотки путем снижения ЭДС взаимоиндукции от поля с полюсностью р 1, а также улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и снижения дифференциально го рассеяния.

г-лпХ

10

15

20

25

На фиг. 1 изображена схема обмоти; на фиг. 2 - чередования ее фазых зон; на фиг. 3 и 4 - диаграммы ДС катушек фазы дпя полюсности р 5 (фиг. 3) и р 1 (фиг.4); на фиг.5- ногоугольник МДС обмотки для р 5. Обмотка (фиг. 1) выполнена трехазной двухслойной с полюсностью 5 в z 48 пазах из 6р 30 катушечных групп с номерами до |ЮГ, с шагом катушек по пазам у 4, меет q 48/30 8/5 и группировку катушечных групп по ряду 22121 (повторяется шесть раз). Фазы содержат

руппы с номерами 1+3k, 3+3k, 5+3k Соответственно в первой - третьей азах (группы 1Г, 4Г, 7Г, ЮГ, 13Г, 16Г, 19Г, 22Г, 25Г, 28Г в первой фа- Је на фиг. 1) , соединенных в каждой азе последовательно при встречном включении четных групп относительно Нечетных, где k 0,1 ,2,...,(). (Начала фаз обозначены как А, В, Си на фиг. 1 фазы соединены в звезду (обмотка допускает соединение фаз в треугольник). Фазные зоны обмотки обозначены как А-Х, B-Y, C-Z и их чередование показано на фиг. 2„ где цифрами от 1 до 48 пронумерованы пазы обмотки. Векторам ЭДС на фиг. 3

и 4 приписаны номера пазов для верхнего слоя катушек и окружность разбита на z - 48 частей (d 360/48 7,5°),

Из фиг. 4 видно, что ЭДС взаимоиндукции в фазе обмотки от поля с полюсностью р 1 при равновитковых катушках равна ДЕ ., 4 33,75°+ + cos 41,25° - cos 71,25° - cos 3,75°) sin (-4/2- 24) 0,273 wk, где 2 w к - число витков в пазу, 48/2 24 - полюсное деление для р 1. Для уменьшения этой ЭДС катушки обмотки выполнены разновитковыми (см. фиг. 2). Принимая в первой фазе (А) для групп 1Г, 7Г, 16Г, 22Г число витков катушек равным х WK, а для остальных групп этой фазы (4Г, ЮГ, 13Г, 19Г, 25Г, 28Г) - (2 - х) ,для ЭДС ДЕ получаем: ДЕ 4 (cos 33,75 50 + cos 41,25°)-(2-x)(cos 71,25° + + cos 3,75е)-sin (1Г-4/48) (3,005-х - - 2,7317) WK, откуда при ДЕ , О определяем х 0,91-wKn (2-х) 1,09 w,, о Такое соотношение чисел

К

витков катушек обеспечивает одинаковое число витков 2 w K во всех пазах и ДЕ, 0. При этом ЭДС фазы для по30

35

45

55

люсности р 5 получается равной (см. фиг. 3). Б,- 4-wK.fl,09(cos 3,75°+ + cos 18,75°)+0,91 -(cos 11,25°+ + cos 26,25°) sin (f.4/24,8) 14,792-w,«.H обмоточный коэффициент равен K0Ј5 E /16-w( 0,9245. Аналогичным образом выполняются и две другие фазы, номера групп которых чередуются относительно групп фазы А с интервалами в дерять групп для фазы Вив двадцать групп для фазы С.

Многоугольник МДС обмотки (фиг.5) построен в соответствии с фиг. 2 с использованием вспомогательной треугольной сетки: слоям пазов с 0,91-wK и с 1,09-wk витками соответствуют 2,5 и 3,0 стороны сетки. По фиг. 5 определяются R 8,330578 - квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника относительно его центра (точки с номерами 1-48); R2 (48-0,8245/ /5)г 7,980985 - квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС; 6,j ( ) - ,380% - коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий уровень содержания высших и низших гармонических в кривой МДС обмотки. При выполнении обмотки фиг. 1 с равновйтковыми катушками ее электромагнитные параметры равны: Kofs 0,9231; R« 8,375; R 7,956832 и ka 5,255%.

Таким образом, предлагаемая обмотка при одинаковом с обмоткой по прототипу расходе меди имеет значительно меньшую ЭДС взаимоиндукции ( Л Е, - 0)

®5 Поля с полюсностью р 1,и, следовательно, меньшие потери в меди от уравнительных токов, а также лучшие электромагнитные параметры: более высокий обмоточньй коэффициент (в 0,9245/0,9231 раз) и меньший коэффициент дифференциального рассеяния 6$(в 5,255/4,38 1,2 раза).

Применение предлагаемой обмотки позволяет улучшать электромагнитные параметры, уменьшать Потери в меди (из-за уменьшения уравнительных токов) и в стали (из-за уменьшения содержания высших гармонических МДС), повышать КПД совмещенной электрической машины.

Формула изобретения

Трехфазная обмотка электрической совмещенной машины с числами пар полюсов полей р 5 и рг 1, выполнен515399006

ная двухслойной в пазах из ка- магнитных параметров путем повышения, тушек с шагом по пазам и кату- обмоточного коэффициента и уменьше- шечных групп с номерами от 1Г до ЗОГ, содержащая группы с номерами 1+3k, 3+3k, 5+3k соответственно в первой, второй, третьей фазах, соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных и с выводами за- -|Q 2+5c и (2-х)-WK для групп с номерами жимов начал и концов фаз соответст- 3+5с,.4+5с, 5+5с, где ,1,2,..., - венно от начал групп 1Г, 11Г, 21Г и (2р-1), с 0,1,2,...,р, а значение 28Г, 8Г, 18Г, отличающаяся х 0,85-0,95 и выбирается из усло- тем, что, с целью уменьшения потерь Вия получения целого числа витков в меди обмотки путем снижения ЭДС 1Ј. х wk при числе витков в пазу равном

ния дифференциального рассеяния обмотки, группы с номерами 1+5с, 2+5с, 4+5с содержат две катушки, а1 группы с номерами 3+5с, 5+5с содержат одну катушку, причем числа витков катушек равны X WK для групп с номерами 1+5с,

взаимоиндукции от поля с полюсностью р 1, а также улучшения электро1Г М7Г ЮГ W

2-w,

ЮГ

iQr

22Г

25Г

zsr

магнитных параметров путем повышения, обмоточного коэффициента и уменьше- 2+5c и (2-х)-WK для групп с номерами 3+5с,.4+5с, 5+5с, где ,1,2,..., - (2р-1), с 0,1,2,...,р, а значение х 0,85-0,95 и выбирается из усло- Вия получения целого числа витков х wk при числе витков в пазу равном

ния дифференциального рассеяния обмотки, группы с номерами 1+5с, 2+5с, 4+5с содержат две катушки, а1 группы с номерами 3+5с, 5+5с содержат одну катушку, причем числа витков катушек равны X WK для групп с номерами 1+5с,

2-w,

iQr

22Г

25Г

zsr

CPuz.t

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - уменьшение потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции обмотки от поля с полюсностью PЪ=1, а также улучшение электромагнитных параметров обмотки путем повышения обмоточного коэффициента и уменьшения дифференциального рассеяния обмотки. Трехфазная обмотка электрической совмещенной машины с числами пар полюсов полей P=5 и PЪ=1 выполнена двухслойной с полюсностью P=5 в Z=48 пазах из 6P=30 катушечных групп с шагом катушек по пазам Y_п=4 и с группировкой катушек по ряду 22121, повторяемому шесть раз. Фазы содержат катушечные группы с номерами 1+3K, 3+3K, 5+3K соответственно в первой, второй, третьей фазах, соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных катушечных групп относительно нечетных, где K=0, 1, 2..., (2P-1). В первой фазе для групп первой, седьмой, шестнадцатой, двадцать второй катушки содержат по 0,91^.W_K витков, а для остальных групп фазы катушки содержат по 1,09W_K витков, где 2W_K - число витков в пазу. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в десять групп для второй фазы и в двадцать групп для третьей фазы. Обмотка применяется для электрических машин переменного тока совмещенного типа с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе, например для одномашинных преобразователей частоты и числа фаз. 5 ил.

,/ 3 5 7 9 ft 13 IS 17 19 2 23 25 27 29 31 33 J5 37 39 4f 43 4S 47

to.

38

,. Ч//4

Фиг.З

47 /

/5

28

#

40

Фиг. 5