Трехфазно-двухфазная двухслойная полюсопереключаемая обмотка Советский патент 1991 года по МПК H02K17/14 

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение, например, в двухскоростных полюсопереключаемых двигателях.

Целью изобретения является расширение области применения и улучшение использования активных материалов путем приближения номинальных напряжений обмотки со стороны обеих полюсностей к напряжению промышленной сети.

На фиг.1 показана электрическая схема обмотки; на фиг.2,3 даны кривые намагничивающих сил обмотки.

Обмотка при и соотношении чисел пар полюсов 3/9 содержит семьдесят две катушки с порядковыми номерами 1-72, которые распределены по шести частям

Ai,A2,Bi,B2,Ci,C2, причем в часть AI последовательно включены катушки с порядковыми номерами 49,50, -61.-62,1,2,- 13,-14,25,26,-37,-38, в часть А2 последовательно включены катушки с порядковыми номерами 51,52,-63,-64,3,4,-15,-16,27,28,- 39.-40, в часть BI последовательно включены катушки с порядковыми номерами 59,60,-71,-72Л1,12,-23,-24,35,36,-47.-48. в часть В2 последовательно включены катушки с порядковыми номерами 57, 58,-69,-70,9.10,- 21,-22,33,34,-45,-4б, в часть Ci последовательно включены катушки с порядковыми номерами -53,-54,65,66,-5.-6,17,18,-29,- 30,41.42, в часть С2 последовательно включены катушки с порядковыми номерами -55,-56, 67,68,-7,-8,19,20,-31,-32,43.44. знак

ON О СП -N О СО

- при порядковом номере катушек соответствует их встречному включению по отношению к катушкам, номера которых приведены без знака. Для переключения с одной полюсности на другую в обмотке 5 используются один Двухполюсный и один однополюсный переключатели. Двухполюсный переключатель (П1) содержит два нижних вывода и две пары - правую и левую верхних выводов, а однополюсный пере- 10 ключатель (П2) имеет два вывода - верхний и нижний, первый правый верхний вывод и второй верхний левый вывод П1 объединены в общую точку и соединены с началом 38-й катушки, второй правый верхний вывод 15 П1 соединен с началом 48-й катушки, пер- вый нижний вывод П1 соединен с началом 51-й катушки, второй нижний вывод П1 сое- динен с началом 57-й катушки, первый ле- вый верхний вывод П1 и нижний вывод П2 20 объединены в общую точку и соединены с концом 44-й катушки, верхний вывод П2 соединен с началом 49-й катушки. Вывод с отводом А выполнен от начала 49-й катушки, вывод В выполнен из точки гоедине- 25 ния начал 40-й и 59-й катушек, вывод С выполнен из точки соединения начала 46-й катушки и конца 53-й катушки, вывод Д выполнен от начала 48-й катушки и нулевой вывод выполнен из точки соединения кон- 30 цов 42-й и 55-й катушек,

При подключении трехфазного питания к зажимам А,В,С /верхние правые и нижние выводы П1, верхний и нижний выводы П2 замкнуты между собой/ в воздушном зазо- 35 ре возникает шестиполюсная вращающая магнитная волна, а при подключении двухфазного источника питания, например, с углом сдвига между фазами 90°, к зажимам А,Д и к нулевой точке 0 /, верхние левые и 40 нижние выводы П1 замкнуты между собой, выводы П2 разомкнуты/ - восемнадцатипо- люсная вращающаяся магнитная волна.

При подключении к зажимам А,Д и нулевой точке 0 двух трехфазной промышлен- 45 ной сети с нулевым отводом /фазовый сдвиг 120°/ в воздушном зазоре возникает также восемнадцатиполюсная вращающаяся магнитная волна. Картины намагничивающих сил при шаге катушек создаваемые 50 полюсопереключаемой обмоткой в случае подключения ее к трехфазному источнику питания и к двухфазному источнику питания с фазовыми сдвигами 90° и 120° (см.фиг.2,3).

При обмотка соединена в схему 55 треугольник, векторы ЭДС каждой из фаз равны по амплитуде и сдвинуты по фазе в пространстве на угол 2 л;/3 эл.рад. При обмотка соединена в схему двухфазная звезда с нулем векторы ЭДС каждой из фаз равны по амплитуде и сдвинуты по фазе в пространстве на угол л/2 эл.рад, т.е. с обеих сторон обмотка совершенно симметрична по отношению к источнику питания. Обмоточные коэффициенты полюсопереключаемой обмотки с 2pi и 2р2 - полюсной стороны, соответственно равны К0бм1 0,949 и Кобм2 0,853. В общем случае обмотка с отношением чисел пар полюсов q/3q содержит 12q катушечных групп с порядковыми номерами 1-12q, которые распределены по шести частям Ai,A2,Bi,B2,Ci,C2, причем конец части А2 соединен с началом части Bi, конец части В2 соединен с началом части Ci, выводы выполнены из начал частей Ai.Bi.Ci, с конца части Bi и с точки соединения конца части Ci и начала части С2. в обмотке установлены один двухполюсный и один однополюсный переключатели, двухполюсный переключатель содержит два нижних вывода и дбе пары - правую и левую верхних выводов, однополюсный переключатель имеет два вывода верхний и нижний, первый правый верхний вывод и второй верхний левый вывод двухполюсного переключателя объединены в общую точку и соединены с концом части А г, второй правый верхний вывод двухполюсного переключателя соединен с концом части Bi, первый нижний вывод двухполюсного переключателя соединен с началом части Аз, второй нижний вывод двухполюсного переключателя соединен с началом части В2, первый левый верхний вывод двухполюсного переключателя и нижний вывод однополюсного переключателя объединены в общую точку и соединены с концом части С2, верхний вывод однополюсного переключателя соединен с началом части AI, причем в часть AI последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами N (-1) 12(q- 1)+1+6(п-1)+4М, в часть Аа последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами N (-1) 12(q- 1)+2+6(п-1)ММ, вчасть Bi последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами N (-1) n T 12(q-1)+6+6(n-1)+ +4М, вчасть В2 последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами N(-1) n+1 (q-1)+5+6(n-1)+4M, в часть Ci последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами N(-1) п 12(q-1)+3+6(n-1)+4M, в часть Са последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами N (-1) n 12q-1)+ +4+6(n-1)+ 4M где ,2,3,.../flio6oe целое число/, M 3r-3qt, при N 12q и , если N 12q; h принимает значения 1 и 2;

г изменяется в пределах от 0 до q-1; число катушек в катушечной группе определяется отношением Z/12q, для случаев Z/12q l1 /2 число катушек в катушечных группах соответствует ряду 1+1,1.1,1+1, повторенному 3q раза; Z - число пазов магнитопровода из стандартного ряда 12,18, 24,36, 48, 54,72,90,108,144 и т.д.; ,2,3,... /любое целое число/; знак - при порядковом номере катушечных групп соответствует их встреч- ному включению по отношению к катушечным группам, номера которых приведены без знака.

Предлагаемая полюсопереключаемая обмотка в отличие от прототипа выполняется при кратности чисел пар полюсов 1/3 на магнитопроводах со стандартными числами пазов и позволяет значительно облегчить условия согласования параметров/ т.е. ее номинальных напряжений/ при включении ее к промышленной сети с обеих сторон /кратности чисел пар полюсов и чисел витков, приходящихся на величину фазного напряжения, с каждой из сторон обмотки соответственно равны 1:3 и 1:2,6 вместо 2:9 и 1:2 у прототипа/, что расширяет область применения обмотки, улучшает использование активных материалов электрической машины.

Формула изобретения Трехфазно-двухфазная двухслойная полюсопереключаемая обмотка, состоящая из равномерно распределенных по пазам равновитковых катушек одинакового шага, сгруппированных в катушечные группы, о т- личающаяся тем, что. с целью расширения области применения и улучшения использования активных материалов путем приближения номинальных напряжений об- мотки со стороны обеих полюсностей к напряжению промышленной сети, обмотка с отношением чисел пар полюсов q/3q, содержит 12q катушечных групп с порядковыми номерами 1-12q, которые распределены по шести частям Ai,A2,Bi.B2,Ci,C2, причем конец части Аа соединен с началом части Вт, конец части В2 соединен с началом части Ci, выводы выполнены из начала частей Ai,Bi,Ci, с конца части Bi и с точки соеди- нения конца части Ci и начала части С2, в обмотке установлены один двухполюсный и

один однополюсный переключатели, двухполюсный переключатель содержит два нижних вывода идее пары -правую и левую верхних выводов, однополюсный переключатель имеет два вывода - верхний и нижний, первый правый верхний выводи второй верхний левый вывод двухполюсного переключателя объединены в общую точку и соединены с концом части AI, второй правый верхний вывод двухполюсного переключателя соединен с концом части Вт, первый нижний вывод двухполюсного переключателя соединен с началом части Аа, второй нижний вывод двухполюсного переключателя соединен с началом части Ва, первый левый верхний вывод двухполюсного переключателя и нижний вывод однополюсного переключателя объединены в общую точку и соединены с концом части Са, верхний вывод однополюсного переключателя соединен с началом части AI,причем в часть AI последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами N(-1) n+1 12(q-1)+ 1-t 6(n-1)J 4M, в часть Аа последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами N (-1) 12(q- 1)+2+6(n-i)+4M, в часть Bi последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами N (-1) 12(q-1)f 6+ 6(n-1)+ 4М, в часть Ва последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами N-(-1)nM 12(q-1)+5+6(n-1)+4M, в часть Ci последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами N(-1)n x 12(q-1)+3H 6(n-1) + 4M, в часть Са последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами N (-1)n+ 12(q- 1)И(6(п-1)+-4М, где q-1,2,3... /любое целое число/, M 3r-3qt, где при N 12q и , если при N 12q; n принимает значения 1 и 2, г изменяется в пределах O-q-1; число катушек в катушечной группе определяется отношением Z/12q, для случаев Z/12q l« 1/2, число катушек в катушечных группах соответствует ряду 1+1. l,l, 1+1, повторению: му 3q раза; Z число пазов магнитопровода; ,3.../любое целое число/; знак - при порядковом номере катушечных групп соответствует из встречному включению по отношению к катушечным группам, номера которых приведены без знака.

и-О

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в двухскоростных полюсопереключаемых двигателях. Цель - расширение области применения и улучшение использования активных материалов путем приближения номинальных напряжений отметки со стороны обеих полюсностей к напряжению промышленной сети. Полюсопереключаемая обмотка, состоящая из равномерно распределенных по пазам равновитковых катушек одинакового шага, сгруппированных в 12 Q катушечные группы, которые соединяются по схеме "треугольник - двухфазная звезда с нулевой точкой" дано распределение номеров катушечных групп по ветвям обмотки в виде алгебраических выражений. 3 ил.

И 1г|3UI5 б |7|Я |Д ЫУЛД| | | У 1У1/Л/ЛДИУ|УИТО| ЬЯУ|27ИМ Ш |3 51

Фиг Л

%.2

ФигЗ