Полюсопереключаемая трехфазная двухслойная обмотка совмещенного типа Советский патент 1991 года по МПК H02K17/14 

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано, например, в электрических двигателях с переключением чисел пар полюсов, совмещенных электромашинных преобразователях энергии.

Цель изобретения - расширение области применения.

На фиг. 1-4 представлена развернутая схема полюсопереключаемой трехфазной двухслойной обмотки совмещенного типа на соотношение чисел пар полюсов 5/6, с шагом Y 16-.

Обмотка состоит из 180 катушек с номерами от 1 до 180, в которой в первую ветвь первой звезды (A-D) последовательно включены катушки с порядковыми номерами 76. 77, 78, -91, -92. -93, -94, -95. 109, 110, во

вторую ветвь первой звезды (B-D) последовательно включены катушки с порядковыми номерами 16. 17, 18. -31. -32, -33, -34, -35, 49. 50 и в третью ветвь первой звезды (C-D) последовательно включены катушки с порядковыми номерами 136, 137, 138, -151, -152, -153, -154, -155, 169, 170, в первую ветвь второй звезды (A -D1) последовательно включены катушки с порядковыми номерами 1. 2, 3, 4. 5, -19, -20, -166, -167, -168, во вторую ветвь второй звезды (B-D ) последовательно включены катушки с порядковыми номерами -106, -107, -108, 121. 122, 123. 124, 125, -139, -140 и в третью ветвь второй звезды (C-D1) последовательно включены катушки с порядковыми номерами -46, -47, -48, 61, 62. 63, 64. 65, -79, -80 в первую ветвь третьей звезды (А-Е) последовательС

CJ

но включены катушки с порядковыми номерами 131, -132, 146, 147, 148, 149, 150,

163, 164, -165, во вторую ветвь третьей звезды (В -Е) последовательно включены катушки с порядковыми номерами -71, -72, 86 87, 88, 89, 90, -103, -104, -105 и втретью ветвь третьей звезды (С-Е ) последовательно включены катушки с порядковыми номерами -11, -12, 2G, 27, 28, 29, 30, -43, -44, -45, в первую ве1 ь четвертой звезды (А-Е) последовательно включены катушки с порядковыми номерами 41, 42, -56, -57, -58,

5q -60, 73, 74, 75, во вторую ветвь четвертой звезды (В-Е ) последовательно включены катушки с порядковыми номерами 13,14, 15, 161, 162, -176, -177, -178, -179, -180 и в третью ветвь четвертой звезды (С-Е) последовательно включены катушки с порядковыми номерами 101, 102,-116,-117,-118, -119, -120, 133. 134, 135, в первую ветвь пятой звезды (A-F) последовательно включены катушки с порядковыми номерами 6, -21, -22, -23, -24, 37, 38, 39, 40, -55, во вторую ветвь пятой звезды (B-F) последова- тельно включены катушки с порядковыми номерами 126, -141 -142, -143, -144, 157, 158, 159, 100, -175 и в третью ветвь пятой заезди (C-F) последовательно включены катушки с порядковыми номерами 66, -81, - 82, -83 -84, 97, 98, 99, 100, -115, в первую ь:гвь шестой звезды (A-F ) последовательно включены катушки с порядковыми номерами 96, 111, 112, 113, 114, -127, -128, -179, 130, 1-15, во вторую ветвь шестой звезды (В -Г1 ) последовательно включены катушки с порядковыми номерами -36, 51, 52, 53, 54, -67 -68, -69, -70, 85 и в третью вктвь шестой звезды (C-F1) последовательно включены катушки с порядковыми номерами -7, -8, -9, -10, 25, -156, 171, 172, 173, 174 Знак - перед номерами катушек означаем их встречное включение в ветвях по отношению к катушкам, номера которых приведены без знака.

На фиг 5 показана электрическая схема полюсопереключаемой обмотки с двумя трехполюсными переключателями П1. П2 и с одним двухполюсным переключателем ПЗ. В обмотке каждый из трехполюсных переключателей имеет три группы выводов по два вывода в каждой группе - левый и правый, начала первых, вторых и третьих ветвей первой и второй звезд соединены с первым, вторым и третьим левыми выводами первого переключателя (П1) соответственно, начала первых, вторых и третьих ветвей третьей и четвертой звезд соединены с первым, вторым и третьим правыми выводами П1 и с первом иторым и третьим левыми выводами второго переключателя

(П2) соответственно, начала первых, вторых и третьих ветвей пятой и шестой звезд соединены с первым,вторым и третьим правыми выводами П2 соответственно, двухполюсный переключатель (ПЗ) имеет три вывода - верхний, средний и нижний, соединенные соответственно с нулевыми точками четвертой, второй и шестой звезд, Выводы обмотки подключены к выводам пе0 реключателей в таком порядке: начала 76-й и 1-й катушек объединены в общую точку и подключены к левому выводу первой группы выводов П1, начало 16-й и конец 106-й катушек аналогично подключены к левому выво5 ду второй группы выводов П1, начало 136-й и конец 46-й катушек аналогично подключены к левому выводу третьей группы выводов П1, конец 131-й и начало 41-й катушек объединены в общую точку и подключены к пра0 вому выводу первой группы выводов Шик левому выводу первой группы выводов П2. начало 13-й и конец 71-й катушек аналогично подключены к правому выводу второй группы выводов Шик левому выводу вто5 рой группы выводов П2, конец 11-й и начало 101-й катушек аналогично подключены к правому выводу третьей группы выводов П1 и к левому выводу третьей группы выводов П2, начало 6-й и конец 96-й катушек объеди0 нены в общую точку и ..одключень: к правому выводу первой группы выводов П2, начало 126-й и конец 36-й катушек аналогично подключены к правому выводу второй группы выводов П2, конец 7-и и начало 66-й

5 катушек аналогично подключены к правому выводу третьей группы выводов П2, концы 75-й, 135-й и начало 180-й катушек объединены в общую точку и подключены к верхнему выводу ПЗ, начала 168-й, ИО-й и 80-й

0 катушек аналогично подключены к среднему выводу ПЗ. В узел с отводом А выводятся начала первых ветвей всех шести звезд, в узел с отводом В - начала вгпрых ветвей этих звезд, в узел с отводи. С начала

5 третьих ветвей этих звезд, а из нулевых точек первой-шестой звезд соответственно выполнены выводы D, D ,Е, Е , F, F .

При подключении трехфазного питания к зажимам А. В, С (левые и правые выводы

0 всех трехполюсных переключателей замкнуты между собой, выводы двухполюсного переключателя разомкнуты) в воздушном зазоре возникает десятиполюсная вращающаяся магнитная волна, а при питании за5 жимов D, D1, Е, Е1, F, F1 (все группы выводов трехполюсных переключателей разомкнуты, а все выводы двухполюсного переключателя замкнуты между собой) в воздушном зазоре возникает двенадцатиполюсная вращающаяся магнитная волна На фиг. 6-9

показаны картины намагничивающих сил, создаваемые полюсопереключаемой обмоткой.

Обмотка со стороны шести пар полюсов является симметричной, а со стороны пяти пар полюсов расхождение векторов ЭДС (создаваемых десятиполюсной вращающейся волной индукции поля) одноименных ветвей первой и второй звезд относительно третьей и четвертой, третьей и четвертой относительно пятой и шестой звезд составляет 2,007; по амплитуде векторы ЭДС ветвей первой, второй, пятой и шестой звезд одинаковы и превышают ЭДС ветвей третьей и четвертой звезд на 0,37%. Однако, несмотря на указанное расхождение векторов ЭДС в ветвях каждой из фаз, со стороны пяти пар полюсов обмотка является симметричной по отношению к источнику питания, так как в ветвях соответственно первых-шестых трехфазных звезд ЭДС образуют совершенно симмет- ричные трехфазные системы. Обмоточные коэффициенты полюсопереключаемой обмотки с 2pi и 2р2-полюсной сторон соответственно равны Ком 0,941 и К0б2 0,951.

Предлагаемая полюсопереключаемая обмотка в отличие от известной позволяет подключить к системам ее выводов, соответствующих обеим полюсностям, два стандартных напряжения электрической сети без дополнительных преобразователей электрической энергии, так как отнбшение номинальных напряжений обмотки с одной и другой стороны составляет 1,7, что соответствует отношению стандартных напряжений, например 380 В/220 В, 600 В /380 В, 1000 В/600 В. 10000 В /6000 В и т.д. Это расширяет возможности промышленного использования обмотки в двигателях больших габаритов и мощности.

Формула изобретения

Полюсопереключаемая трехфазная двухслойная обмотка совмещенного типа на соотношение чисел пар полюсов 5/6, состоящая из равномерно распределенных по пазам равновитковых катушек одинакового шага, катушки обьединены в ветви параллельных трехфазных звезд, число которых равно шести, одноименные фазные ветви звезд подключены к отдельным выводам, образующим одну систему, соответствующую одной полюсности, а нулевые точки подключены к выводам, образующим другую систему, соответствующую второй полюсности, обмотка выполнена с числом катушек равным 180 с порядковыми номерами от 1 до 180, в обмотке установлены два трехполюсных переключателя и один двухполюсный переключатель, каждый из трехмолюсных переключателей имеет три группы выводов подва вывода в каждой группе - левый и правый, причем начала первых, вторых и третьих ветвей первой и второй

звезд соединены с первым, вторым и треть им левыми выводами первого трехполюсно го переключателя соответственно, начала первых, вторых и третьих ветвей третьей и четвертой звезд соединены с первым, вто0 рым и третьим правыми выводами первого трехполюсного переключателя и с первым, вторым и третьим левыми выводами второго трехполюсного переключателя соответственно, начала первых, вторых и третьих вет5 вей пятой и шестой звезд соединены с первым, вторым и третьим правыми выводами второго трехполюсного переключателя соответственно, двухпелюсный переключатель имеет три вывода - верхний, средний и

0 нижний, соединенные с нулевыми точками четвертой, второй и шестой звезд соответственно, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения, в первую ветвь первой звезды последова5 тельно включены катушки с порядковыми номерами 76, 77, 78 -91, -92, 93. -94, -95, 109, 110, во вторую ветвь первой звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами 16, 17, 18, -31 --32,

0 -33, -34, -35, 49, 50 и в третью ветвь нерпой звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами 136, 137, 138 - 151. -152, -153, -154, -155. 169. 170. в первую ветвь второй звезды последовательно

5 включены катушки с порядковыми номерами 1,2,3,4,5, -19, -20, -166, 167, -168, но вторую ветвь второй звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами -106, -107, -108, 121, 122. 123, 124,

0 125, -139, -140 и в третью ветвь второй звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами-46, 47 -48,61, 62, 63, 64, 65, -79, -80, в первую ветвь третьей звезды последовательно включены

5 катушки с порядковыми номерами 131, -132, 146, 147, 148, 149, 150, -163, -164, --165, во вторую ветвь третьей звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами -71, -72. 86, 87, 88. 89, 90,

0 - 103, -104, -105 и в третью ветоь третьей звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами -11, 12, 26, 27, 2Р. 29, 30, -43, -44, -45, в первую ветвь четвертой звезды последовательно включе5 ны катушки с порядковыми номерами 4-1, 42. -56, -57, -58, -59, -60, 73, 74, 75, во вторую ветвь четвертой звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами 13, 14, 15. 161, 162, -176, -177, -178, -179, -180 и в третью ветвь четвертой звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами 101, 102, -116, -117,-118,-119,-120, 133, 134. 135, в первую ветвь пятой звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами 6. -21, -22, -23, -24, 37. 38. 39, 40, -55, во вторую ветвь пятой звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами 126, -141. -142, -143, -144, 157, 158, 159, 160, -175 и в третью ветвь пятой звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами 66, -81, -82, -83, -84, 97. 98, 99, 100, -115. в первую ветвь

0

шестой звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами -96, 111, 112, 113, 114,-127,-128,-129,-130,145,во вторую ветвь шестой звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами -36, 51, 52, 53, 54, -67, -68, -69, -70, 85 и в третью ветвь шестой звезды последовательно включены катушки с порядковыми номерами -7, -8, -9, -10, 25, 156, 171, 172, 173, 174, где знак - перед номерами катушек означает их встречное включение в ветвях по отношению к катушкам, номера которых приведены без знака.

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - расширение области применения. Обмотка содержит 180 равновитковых катушек одинакового шага, равномерно распределенных по пазам магнитопровода. Катушки группируются по ветвям, которые соединяются в шесть трехфазных звезд. Одноименные выводы этих звезд образуют группу, соответствующую одной полюсности, а нулевые точки - группу выводов, соответствующую другой полюсности. Дано распределение катушек по ветвям звезд. Обмотка снабжена двумя трехполюсными и одним двухполюсным переключателями. 9 ил.

1 1 j ч г б « 1 юн и п и w it и it n ie и ц ш л it я v п эт л v к я я in i м «

и ч it ч и я 51 л я 5 п н я «о «I я (I а к а «I и я я и п м w -м и и it i n it о ч is к ч п

ФиГ. 2

М V И N U К Я tt IM It) Wll«Ti«(loli«|lot IK) 111 И1 ШМЦ ПСЦ( 111 HI мМгОШ Hi НМЛ ЦГ И«Ц Щ l ИСШ РППЧИ

Фиг.з

IlltUlil IUM jtUlUUul III Ml Oi «UK «I WKMtMtft t «II Ul ISJ Ul tta Ui Wl UitM ttl «II MM iWtUlkl HiiMl1) (MM) U HUH Mi

aew.9i

Шмдтч тпм ииМп ИнИиИяИ

А

F Е

4Kils bM «lnkh klM|«|n|0Mti|ol«il«4«Mlcilo|MWvliMn NlHHIWlti|tiTtn l l l3 |Ml th

Фип

Фии

ш11ЕИЕЕП1Ш1П С2Г Л 1 СЕа13 2Е ш111 2СС2

ФиГ 9.