Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 1 и 3 пары полюсов Советский патент 1990 года по МПК H02K17/14 

ел ел

1C

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в асинхронных двигателях со ступенчатым регулированием угловой скорости путем переключения числа пар полюсов статорной обмотки. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей. Для этого обмотку выполняют из 18 катушечных групп, включенных в девять частей обмотки A1, A2, A3, B1, B2, B3, C1, C2, C3 и трех трехполюсных переключателей, причем каждая из 9 частей содержит 2 катушечные группы, соединенные последовательно и состоящие из одинаковых рядом лежащих катушек. Переключатели снабжены перемычками и соединяют части обмотки так, что при одной паре полюсов части A1, A2, A3 соединены последовательно и входят в фазу C, части B1, B2, B3 соединены последовательно и входят в фазу A, части C1, C2, C3 соединены последовательно и входят в фазу A. При трех парах полюсов в фазу A входят последовательно соединенные части A1, C2, B3, в фазу B - последовательно соединенные части B1, A2, C3, в фазу C - последовательно соединенные части C1, B2, A3. Обмотка соединена в треугольник при одной паре полюсов и в звезду при трех парах полюсов. 3 ил.

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в электромашиностроении для создания двухскоростных асинхронных двигателей с I и 3 парами полюсов, предназначенных для привода станков, насосов, вентиляторов, колесных пар электроподвижного состава, устройств автоматики.

Цель предложения - улучшение энергетических показателей обмотки.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема обмотки; на

фиг. 2 - векторные диаграммы катушечных ЭДС предлагаемой обмотки при и числе пазов на фиг. 3 - схема- развертка предлагаемой обмотки при , Z-36, у-18.

Через А1, А2, A3, В1, В2, ВЗ, С1, С2, СЗ на фиг.1 обозначены 9 частей обмотки. Через Ш,П2 и ПЗ обозначены первый, второй и третий трехпо- люсные переключатели соответственно. Цифрами от I до 18 в скобках обозначены номера катушечных групп (КГ), входящих в состав соответствующих

частей-обмотки. Цифрами от 19 до 54 обозначены номера 36 катушек, входящих в состав обмотки, к которым относятся соответствующие векторы ЭДС, Одним, двумя и тремя штрихами на фиг.2 обозначены векторы ЭДС катушек, включенных согласно в схемы фаз А,В и С соответственно, а одним, двумя и тремя штрихами с поперечным штрихом обозначены векторы ЭДС катушек, включенных встречно в схемы фаз А,В и С соответственно. Буквами Н и К (фиг.З) обозначены начала и концы соответствующих частей обмотки.

Начала частей А1, В1 соединены соответствено с внешними выводами А, В, концы частей А1, В1,С1 соединены с первым, вторым и третьим верхними выводами первого трехполюсного пере- ключателя Ш соответственно, начала частей А2,В2,С2 соединены с первым, вторым и третьим средними выводами первого трехполюсного переключателя П1 соответственно, а их концы - с первым, вторым и третьим верхними выводами второго трехполюсного переключателя П2 соответственно, начала частей АЗ,ВЗ,СЗ соединены с первым вторым и третьим средними выводами второго трехполюсного переключателя П2 соответственно, концы частей ВЗ и СЗ соединены с вторым и третьим средними выводами третьего трехполюсного переключателя ПЗ соответственно, верхние выводы третьего трехполюсного переключателя ПЗ соединены между собой, кроме того, первый П1 и второй П2 трехполюсные переключатели снабжены перемычками, соединяющими первый нижний с вторым верхним, второй нижни с третьим верхним и третий нижний с первым верхним их выводами, второй и третий нижние выводы третьего трехполюсного переключателя ПЗ соединены с внешними выводами А и В соответственно, первый нижний вывод третьего трехполюсного переключателя ПЗ соединен с концом части A3 и внешним выводом С, начало части С1 соединено с первым средним выводом третьего трехполюсного переключателя ПЗ, каждая из частей А1,А2,АЗ,В1,В2,ВЗ,С1, С2,СЗ состоит из последовательно

включенных катушечных групп с номерами: 1, -10 - в части А1; 3, -12 - в части А2; 2-11 - в части A3; 9, -18 - в части В1; 8 -17 - в части В2; 7, -16 - в части ВЗ; -5, 14 - в части

0 с 0 5 Q

5

С1; -4, 13 - в части С2; -6, 15 - в части СЗ; причем знак минус перед номером катушечной группы означает, что она включена встречно катушечным группам с положительным знаком, а в . каждую катушечную группу входит S последовательно согласно включенных рядом лежащих катушек (,2,3...).

Обмотка работает следующим образом.

При установке переключателей П1 и П2 в верхнее, а переключателя ПЗ в нижнее по схеме на фиг.1 положение катушечные группы КГ распределяются по фазам следующим образом: КГ -7, -8,-9,16,17,18 входят в фазу А, КГ 4, 5,6,-13,-14,-15 входят в фазу В, КГ -1,-2,-3,10,1I,12 входят в фазу С. Схема соединения обмотки - треугольник. При подключении выводов А,В и С к трехфазной сети обмотка создает в этом случае основное вращающееся магнитное поле с одной парой полюсов. При установке переключателей П1 и П2 в нижнее, а переключателя ПЗ в верхнее по схеме на фиг.1 положение катушечные группы распределяются по фазам следующим образом: КГ 1,-10,-4, 13,7,-16, входят в фазу А, КГ 9, -18, 3,-12,-6,15 входят в фазу В, КГ -2, 11,-8,17,5,-14 входят в фазу С. Схема соединения обмотки - звезда. При подключении выводов А,В и С к трехфазной сети обмотка создает в этом случае основное вращающееся магнитное поле с тремя парами полюсов.

Из векторных диаграмм пазовых ЭДС, приведенных на фиг.2, видно, что предлагаемая обмотка при обоих числах пар полюсов является полностью симметричной, шестиэонной со сплошными фазными зонами шириной 60 эл. град., имеет целое число пазов на полюс и фазу и не создает четных и низших пространственных гармоник МДС, т.е. при обоих числах пар полюсов обмотка имеет наиболее желательное максимальное распределение, характерное для. одно- скоростных обмоток, При выборе шага обмотки равным полюсному делению при одной паре полюсов, обмотка -имеет одинаковые и равные единице коэффициенты укорочения для первой гармоники при обоих числах пар полюсов. Обмоточные коэффициенты предлагаемой обмотки КОБ 0,956 и ,966 для и соответственно.

Изнестная обмотка имеет значения обмоточных коэффициентов, равные коб 0 841 и лля р и соответственно. Таким образом, предлагаемая обмотка, имея одинаковые с известной обмоткой значения обмоточных коэффициентов при трех парах полюсов, превосходит ее по величине обмоточного коэффициента при одной паре полюсов на 14%, обеспечивая таким образом, более высокие энергетические показатели при этом числе пар полюсов. Увеличение значения К обусловлено тем, что известная обмотка при имеет несплошные фазные зоны шириной 100 эл. град., в то время как предлагаемая обмотка обладает сплошными фазными зонами шириной 60 эл. град, и обеспечивает максимальное распределение векторов НДС, соответствующее; распределению кату- Шек по пазам статора двигателя. Таким образом, предлагаемая обмотка, обладая указанными преимуществами, имеет более высокие энергетические показатели по сравнению с известной.

Формула изобретения

Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 1 и 3 пары полюсов, состоящая из одинаковых равномерно распределенных катушек, входящих в восемнадцать катушечных групп,каждая из которых содержит S последовательно соединенных рядом лежащих катушек, номерами от 1 до 18, соединенных в девять частей А1,А2,АЗ,В1,В2,ВЗ, С1,С2,СЗ и трех трехполюсных переключателей, каждый из которых имеет три группы выводов по три вывода в каждой группе - верхний, средний и нижний с возможностью замыкания в каждой группе одной цепи между средним и верхним, или между средним и нижним выводами, причем начала частей А1,В1 соединены с внешними выводами обмотки А,В соответственно, концы частей А1,В1,С1 соединены с первым, вторым и третьим верхними выводами первого трехполюсного переключателя соответственно, начала частей А2,В2,С2 соединены с первым, вторым и третьим

средними выводами первого трехполюсного переключателя соответственно, а их концы - с первым, вторым и третьим верхними выводами второго трехполюсного переключателя соответственно, начала частей АЗ,ВЗ,СЗ соединены с первым, вторым и третьим средними выводами второго трехполюсного переключателя соответственно, концы частей ВЗ и СЗ соединены с вторым и третьим средними выводами третьего трехполюсного переключателя, верхние выводы третьего трехполюсного переключа5 теля соединены между собой, кроме того, первый и второй трехполюсные переключатели снабжены перемычками, . соединяющими первый нижний с вторым верхним, второй нижний с третьим верх0 ним, третий нижний с первым верхним выводами, отличающаяся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей, катушечные группы с номерами 1, -10 включены после5 довательио в часть А1 , катушечные

группы с номерами 3, -12 включены последовательно в часть А2, катушечные группы с номерами 9, -18 включены

последовательно в часть В1, катушеч- ные группы с номерами 7, -16 включены последовательно в часть ВЗ, катушечные группы с номерами -4, 13 включены последовательно в часть С2, катушечные группы с номерами 15, -6 включены последовательно в часть СЗ, катушечные группы с номерами -5, 14 включены последовательно в часть С1, катушечные группы с номерами 8,-17 включены последовательно в часть В2, катушечные группы с номерами 2, -11 включены последовательно в часть A3, второй и третий нижние выводы третьего трехполюсного переключателя соединены с внешними выводами А и В соот- ветственно, первый нижний вывод третьего трехполюсного переключателя соединен с концом части A3 и внешним выводом С, начало части С1 соединено с первым средним выводом третьего трехполюсного переключателя, где знак минус перед номером катушечной группы означает, что она включена встречно катушечным группам со знаком плюс, a S - натуральное число.

/7/ A P:J

v

«,iJO

JW5

5л.щаН

л.лп

.«.«

/72 i P-l

A3

фие.1

zoe

3J5,7

Ш5,«