Трехфазная обмотка для электрической машины совмещенного типа 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 уменьшение потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции от поля с полюсностью р 1, а также улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и умень шения дифференциального рассеяния обмотки.

На фиг. 1 показаны чередования фазных зон обмотки; на фиг. 2 и 3 - диаграммы ЭДС катушек фазы для ,полюс- ности р 7 (фиг. 2) и р 1 (фиг.З); на фиг. 4 - многоугольник МДС обмотки для полюсности р 7.

Обмотка выполнена с полюсностью р 7 двухслойной (фиг. 1), трехфазной в пазах из катушечных Групп с номерами от 1Г до 42Г с шагом катушек по пазам у 3, имеет число пазов на полюс и Фазу q 54/42 9/7 и группировку катушек в группах по ряду 2112111, повторяемому шесть раз„ фазы содержат группы с номерами

|+Зс, 3+Зс, 5+Зс соответственно в йервой - третьей фазах, где с 0, 1, 2, ,.., (2р-1 13), соединенных в аждой фазе последовательно при йстречном включении четных групп от- Мосительно нечетных (группы 1Г, 4Г, 7Г, ЮГ, 13Г, 16Г, 19/Г, 22Г, 25Г, 28Г, 31Г, 34Г, 371% 40Г в первой фазе - на фиг. 1). Фазные зоны обозначены как А и X в первой фазе, В и Y во второй фазе, С и Z в третьей фазе, где зоны А,В,С соответствуют согласно включенным в фазах сторонам г|рупп, а зоны X, Y, Z - встречно включенным; цифрами от 1 до 54 пронумеро- ваны пазы обмотки На фиг. 2 и 3 окружность разбита на части (d 360°/54 20°/3) и векторам ЭДС приписаны номера пазов верхнего слоя катушек.

Из фиг. 2 видно, что ЭДС взаимоиндукции в фазе обмотки (зоны А и X) оТ поля с полюсностью при рав- новитковых катушках (w витков) равна (проекции векторов на ось симмет- рйи): ДЕ 4wK(0,5 + cos160°/3 -cos80°- cos220°/3 - cos80°/3) sin(F 3/54) -0,1785wK, где 54/2 27 - полюсное деление для р 1,

/Утя уменьшения этой ЭДС катушки об- мотки выполнены разновитковыми (см,фиг. 1). Принимая для групп с номерами 5 + 7k, б + 7k, 7 + 7k число витков катушек равным xw,, а для остальных групп (с номерами 1 + 7k, 2 + 7k, 3 + 7k, 4 + 7k) число витков равным (2 - x)w к, для ЭДС Е., фазы получаем; ДЕ (0,5 + cos160°/3-(2-х) (cosSO0 + cos22073 + coc80°/3) xsin(r3/54) (1,7026x - 1,8811)wk, откуда при ЛЕ7 0 определяем х 1S1

и (2-х) 0,9. При этом ЭДС фазы обмотки для полюсности Р 7 (фиг. 2) получается равной (проекции векторов нз ось симметрии): Е-, 4wfe 1 ,140,5 + + cos40°/3) + 0,9(cos20°/3 + cos 20° + + cos8073)Jtsin(fT7/54) 15,6526wK, t где 54/14 - полюсное деление для Обмоточный коэффициент равен

5,6525wR/17,4wK 0,8996, где w (1,1-6 + 0,9-12)wk 17,4wK- число витков фазы.

Наружный многоугольник МДС обмотки (фигс 1) построен на фиг. 4 с использованием вспомогательной треугольной сетки; слоям паза с 1,1wp и 0,9wK витками соответствуют 5,5 и 4,5 сторон сетки; вектора токов фазных зон (фиг„ 1) изображены в центре фиг. 4. По фиг. 4 определяются: R2a 14,8./3 - квадрат среднего радиуса пазовых точек; R2 (54х 0,8996/7Ю2 (17,4/18)2 4,559782 - квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС; bq (R2 /R2 - - 1)-100 8,192% - коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий процентное содержание высших (и низших) гармонических в кривой МДС обмотки. При выполнении обмотки фиг. 1 с равиовитковыми катушками ее электромагнитные параметры равны (по внутреннему многоугольнику фиг. 4, где одному слою паза соответствуют две стороны сетки): К0б--т 0,8978; 16/3; R2 4,860163 и ,736%

Таким образом, предлагаемая обмотка при одинаковом с обмоткой по прототипу расходе меди имеет значительно меньшую ЭДС взаимоиндукции (ЛЕ «0 от поля с р 1 и, следовательно, меньшие потери в меди от уравнительных токов, а также более высокий обмоточный коэффициент (в 0,8996/ /0,8978 раза) и меньшее дифференциальное рассеяние (в 9,736/8,192 1,19 раза).

Формула изобретения

Трехфазная обмотка для электрической машины совмещенного типа с числами пар полюсов полей р 7 и р 1 выполненная двухслойной в z 54 пазах из k 54 катушек с шагом по пазам у 3 и 6р 42 катушечных групп с номерами от 1Г до 42Г, 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 зажимов начал и концов фаз от начал групп 1Г, |5Г, 29Г и 40Г, 12, 261% отличающаяся тем, что, с целью уменьшения потерь в меди

тем снижения ЭДС взаимоиндукции от поля с полюсностъю р 1, а также улучшения электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного ко- Ьффициента и снижения дифференциального рассеяния обмотки, группы с номерами 1 + 7с, 4 + 7с содержат две катушки, а остальные группы содержат одну катушку, причем числа витков

катушек равны XWK для групп с номерами 1 + 7с, 2 + 7с, 3 + 7с, 4 + 7с и (2-x)wK для групп с номерами 5 + 7с, 6 + 7с, 7 + 7с, где k 0, 1,

2(2р-1); с 0, 1, 2

(р-2), а значение х 0,85-0,95 и выбирается из условия получения целевого числа витков xwk.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - уменьшение потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции от поля с полюсностью PЪ=1, а также улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния обмотки. Обмотка с числами пар полюсов полей P=7 и PЪ=1 выполнена двухслойной с полюсностью P=7 в Z=54 пазах из 6P=42 катушечных групп с шагом катушек по пазам Y_п=3 и с группировкой катушек по ряду 2112111, повторяемому шесть раз. Фазы содержат группы с номерами 1+3C, 3+3C, 5+3C соответственно в первой, второй, третьей фазах, включенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных, где C=0, 1, 2, ... (2P-1). Для групп с номерами 516K, 6+7K, 7+7K катушки содержат по 1,1W_K витков, а для остальных групп катушки содержат по 0,9W_K витков, где K=1, 2, ... (P-2), а 2W_K - число витков в пазу. Обмотка применяется в электрических машинах с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе, например в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз. 4 ил.

ff- V 7Г ЮГ (ЗГ 1ВГ КГ 21Г 25Г ИГ у Г «ИГ 37Г Ш

t 3 f 7 $ Я в IS Я Ю Я 23 25 2 29 Я 33 3 17 39 1 43 $ 4Г 9 Я Я f-i ,,л .-1-1 . .,i . I .. -гУ-т т г .. H VSb-- . г i-M-Hi t л I i

- . г. I I I Т1 . T I I11 .. ; i Г l Г . iЈ. M i I1 - ...- f r i l .- .

ЛШрГсуМ г BM с в у я фТТПуТТгг с fyu| дШс /и1г{У гШу

H ZM l-X kjgilPM lг gEli IJHL

&«г./

25 27 0//.J

Я

ФигЛ