Электромашинная совмещенная роторная обмотка для одномашинного преобразователя частоты Советский патент 1991 года по МПК H02K3/28 

Изобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока совмещенного типа с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе и может быть использовано в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

Цель изобретения - расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров.

На фиг.1 изображена упрощенная схема фазы Р1-0 предлагаемой трехфазной обмотки для полюсности на фиг.2 и 3 - чередования фазных зон трехфазной обмотки при 45 пазах для полюсности (фиг.2) и (фиг.З); на фиг.4 - многоугольники МДС трехфазной обмотки при 45 пазах для полюсности (наружный многоугольник) и (внутренний многоугольник); на фиг.5 и 6 - диаграммы ЭДС Р1-0 для полюсности (фиг.6) и (фиг,5).

Обмотка выполнена двухслойной, трехфазной для полюсности в 45 лазах из

36 катушечных групп с соединением фаз в звезду и каждая фаза содержит 12 групп, показанных условно в виде зачерненных прямоугольников на фиг.1 (для фазы Р1-0) с их нумерацией по ряду 1+Зк, а для двух других фаз (Р2-0 и РЗ-0 на фиг.1 не показаны) нумерация групп - по рядам 3+3k и 5+3k, где ,1,2...(2р2+1). Группы с номерами 1+4к(для фазы Р1-0 на фиг.1 - группы 1, 13, 25) содержат две катушки, а остальные группы - одну катушку при среднем шаге катушек по пазам . В первой фазе начала групп 1+120 1, 13, 25 соединены в зажим начала фазы, концы групп 1 + 12с и 10+12с 10,22,34 соединены вместе, начала групп 1+12с и 7+12с 7, 19, 31 соединены вместе, концы групп 7+12с и 4+12с 4, 16,28 соединены вместе, а начала групп 4+12с соединены в нулевую точку звезды, где ,1,2. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в четыре группы для фазы второй (Р2-0) и восемь групп для фазы третьей (РЗ-0).

На фиг.2 и 3 фазные зоны для трехфазной полюсности обозначены как A, Z, В, X, С, Y (фиг.З), а для т 9-фазной полюсности приняты те же обозначения с добавлением значков () и ( ) (см. векторы -токов фазных зон в центре на фиг.4). На фиг.5 и 6 векторам ЭДС приписаны номера катушечных групп. Из диаграммы ЭДС фазы Р1-0 для полюсности (фиг.5) видно, что фаза соединена в Э2-р2/2 3 ветви и выполнена с уравнительными соединениями между равнопотенциальными(для )точками ветвей, причем в контурах ветвей не протекают уравнительные токи от ЭДС поля с этой полюсностыо. Из диаграммы ЭДС фазы Р1-0 для полюсности (фиг.6) видно, ято фаза образует т 6-фазную коротко- замкнутую систему, причем на зажимах Р1- 0 отсутствует ЭДС от поля с этой полюсностью, С учетом углов сдвига между осями малых катушечных групп фазы (фиг.5), равных 8° для р( 4 и 12° для , определяем обмоточные коэффициенты обмотки: для К0б.,7287; для Коб.б-0,9099. Электромагнитные параметры предлагаемой совмещенной обмотки для полюсностей и определили по многоугольникам МДС (фиг.4) путем вычислений квадрата радиуса пазовых точек

R

g-y 2 R квадрата радиуса окружности для основной гармонической R2(ZKo6/p л)2 и коэффициента дифференциального рассеяния crA(Rg2/R -1) 100%, Для трехфазной полюсности много

5

угольник МДС (внутренний на фиг.4) построен по треугольной сетке, откуда Одб 10,203%. Для т 9-фазной (18 фазных зон) полюсности многоугольник МДС построен по вспомогательным равнобедренным треугольникам, боковые стороны крторых наклонены к основаниям ab, be, ... под углом а 10°, причем точки а, Ь, с лежат на окружности радиуса R0(ac/2 sin80°). Вычисления по наружному многоугольнику МДС (фиг.4) для р., 4 дают результаты: (cos10°+cos50°)2 VT-cos Ж ab 2(2х jccos10° + cos50°) bc + 2cos100; (ac)2(ab)2+(bc)2+2(ab). (be) -cos20° и

( ac/2sin 80° ) 11,290856;

R2o

Для

пазовой точки 1 F (VRo-(cos50°y ) sin50°) .6,411736; для пазовой точки 2 R2: RI+ (2 с о s 5 0 °) 2 8 , 0641792;

R, (3R +2 R),0725554; R2(45. .0,728774л: ),8100533 и Од4 3,855%. По величине (7д4 для многофазной коротко- замкнутой части совмещенной обмотки можно судить о меньшем содержании высших гармонических МДС, чем в гл 3-фаз- ной обмотке с полюсностью pi 4 , , выполненной в 45 пазах.

Таким образом, по сравнению с известной обмоткой, выполняемой с ветвями в фазе, предлагаемая обмотка имеет , ветви вфазе, расширенную область применения и улучшенные электромагнитные параметры для полюсности . Увеличение числа уравнительных соединений (по сравнению с известной обмоткой) способствует снижению магнитного шума совмещений электрической машины с предлагаемой обмоткой ротора,

Обмотка может применяться в одномашинных преобразователях частоты 60/150 Гц, выполняемых в конструкции серийных асинхронных машин с фазным ротором. Ее применение позволяет улучшить электромагнитные показатели преобразователя из- за уменьшения потерь в стали от высших гармонических полей, а также снизить магнитные шумы и вибрации совмещенной машины.

Формула изобретения Электромашинная совмещенная роторная обмотка для одномашинного преобра- с зователя частоты с числами пар полюсов двигательного и генераторного полей рт/р2 многофазная короткозамкнутая для полюсности pi, трехфазная для полюсности р2 с соединением фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, выполненная из двухслойных катушечных

групп, соединенных в каждой фазе в параллельные ветви, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения и улучшения электромагнитных параметров, обмотка выполнена с полюсностью и в 45 пазах из 36 катушечных групп с номерами от 1 до 36, группы с номе- рами 1+4k содержат две катушки, а остальные группы содержат одну катушку при среднем шаге катушек по пазам , в первой фазе начала групп 1+12с соединены в

зажим начала фазы, концы групп 1 - 12с и 10+12с соединены вместе, начала групп 10+12с и 7+12с соединены вместе, концы

групп 7+12с и 4+12с соединены вместе, а начала групп 4+12с соединены в нулевую точку звезды, причем для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в четыре

0 группы для фазы второй и в восемь групп для фазы третьей, где ,1,2...(р2+2); ,1 и 2.

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам совмещенных электрических машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе. Цель изобретения - расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров. Электромашинная совмещенная роторная обмотка выполнена с числами пар полюсов P₁/P₂ многофазной короткозамкнутой для полюсности P₁, трехфазной для полюсности P₂ = 6 с соединением фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, содержит двухслойные катушечные группы, соединенные в каждой фазе в параллельные ветви. Обмотка выполнена с полюсностью P₁ = 4 и P₂ = 6 в 45 пазах из 36 катушечных групп с номерами от 1 до 36. Группы с номерами 1 + 4K содержат две катушки, а остальные группы содержат одну катушку при среднем шаге катушек по пазам Y_п = 3. В первой фазе группы 1 + 12C началами соединены в зажим начала фазы, концы групп 1 + 12C и 10 + 12C соединены вместе, начала групп 10 + 12C и 7 + 12C соединены вместе, концы групп 7 + 12C и 4 + 12C соединены вместе, а начала групп 4 + 12C соединены в нулевую точку звезды. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в четыре группы для фазы второй и в восемь групп для фазы третьей, где K = 0, 1, 2,.... (P₂ + 2), C = 0, 1, 2. 6 ил.

Ю

/J 16 79 22 25 28 31 J4

... . 9 . /.;.J. ff Л 1Э 21 23 25 27 23 J7 JJ 35 J7 39 ft tf 4S

фиг.З

a

Фиг.2

Фиг. Ц

. О

7

19

ЗП

-70/-22

71 73 25

Р1 Фиг. 5

А-4

Фиг, 6

19

ЗП

-Щ