Многофазная двухслойная концентрическая обмотка Советский патент 1991 года по МПК H02K17/14 H02K3/28 

групп. Каждая катушечная группа (фиг. 1) состоит из концентрически расположенных катушек (1, 2,... д), Номер 1 присвоен катушке с наибольшим шагом yi mg, остальным катушкам присвоены номера в порядке убывания их шага 2, 3,... д, при этом шаг катушки с произвольным номером удовлетворяет соотношению

yi mg - 2i + 2.

(1)

Число витков 1-й катушки выполнено по соотношению

1 wi Tj-wn, | 14

W| (1I -1

),для1 I д (3)

Величины шагов катушек в пазовых делениях и их числа витков wi , выраженные в долях числа wn(wi wi/wn), для наиболее распространенных трехфазных обмоток при различных числах g приведены в табл. 1.

На фиг. 2 показана укладка по переходам для случая m 3, g 4, 2р 4. Такая обмотка должна укладываться в z пазов (z 2 -m p- g 48) в четыре перехода, за каждый из которых укладывается m р/2 3 катушечных групп с шагом между ними укг 4 -д 16, а шаг между переходами равен уп g 4 (пазы с номера 26 по номер 42 на фиг. 2 не показаны).

За первый переход в пазы укладываются три катушечные группы с шагом укг 16, принадлежащие фазам А, В и С и расположенные в пазах:

1-я катушечная группа (фаза А) 1, 2, 3,4, 10, 11, 12, 13

2-я катушечная группа (фаза С) 17, 18, 19,20,26,27,28,29

3-я катушечная группа (фаза В) 33, 34, 35, 36, 42, 43, 44, 45

При укладке катушечных групп первого перехода, начиная с первого паза, укладка катушечных групп второго перехода начинается с паза 5, при этом катушечные группы второго перехода укладываются в пазы:

1-я катушечная группа (фаза С) 5, 6, 7, 8, 14, 15, 16, 17

2-я катушечная группа (фаза В) 21, 22, 23,24,30,31.32,33 «

3-я катушечная группа (фаза А) 37, 38, 39, 40, 46, 47, 48, 1

Укладка трех катушечных групп третьего перехода начинается с паза 1+2 уп

1+2 -4 9, при этом катушечные группы укладываются в пазы:

1-я катушечная группа (фаза В) 9,10, 11, 12, 18, 19,20,21

52-я катушечная группа (фаза А) 25, 26,

27, 28, 34, 35, 36, 37

3-я катушечная группа (фаза С) 41, 42, 43, 44, 2, 3, 4, 5

Укладка катушечных групп четвертого 10 перехода начинается с паза 1+3 уп 1 + + 3 4 13, при этом катушечные группы укладываются в пазы:

1-я катушечная группа (фаза А) 13, 14, 15, 16,22,23,24,25

15 2-я катушечная группа (фаза С) 29, 30, 31,32,38,39,40,41

3-я катушечная группа (фаза В) 45, 46, 47, 48, 6, 7, 8, 9

В результате четвертого перехода в па- 20 зы уложены все 2 -т р 3 -4 12 катушечных групп, при этом в каждой из пазов уложено одинаковое число проводников.

Катушечные группы, принадлежащие одной фазе, могут быть соединены между 25 собой последовательно или параллельно, образуя требуемое число параллельных ветвей обмотки.

При подключении обмотки к т-фазному симметричному источнику питания по ка- 30 тушкам будут протекать токи, которые создадут магнитное поле, характеризующееся спектральным составом v 2im K+1, где V-номер гармоники;

К 0, ±1, ± 2...;

35 знак + соответствует прямовращаю- щимся,

знак - обратновращающимся гармоникам по отношению к основной v 1 при К 0.

40 При прочих равных условиях относительная величина амплитуды v -и гармоники поля определяется величиной обмоточного коэффициента для этой гармоники, который для обмотки описывается вы45

ражением

K«5V

sinv

л 2m

9sinv gj

i/

(4)

Значения величии К0§удля трехфазных обмоток при разных g приведены в табл. 2. . Поскольку величины паразитных моментов, вибраций, шумов и дополнительных потерь зависят от , свойства обмоток оценивают по величине коэффициента

Кфу (КобУ/КобО2.(5)

Обмоточный коэффициент обычной двухслойной концентрической обмотки определяется выражением

sin

nv 2т

g sin

nv 2 mg

.,

где /З - расчетный коэффициент укороче- ния, равный коэффициенту укорочения обычной двухслойной обмотки.

Величины обмоточных коэффициентов для этой обмотки при m 3, g 4 и различных значениях /3(в данном случае техниче- ски реализуемые величины / равны 1, 11/12, 10/12, 9/12 и 8/12) приведены в табл. 3.

В табл. 4 приведены значения коэффициентов и Кфу при различных величинах расчетного шага $ обмоток при m 3 и g 4.

Величины Кф из табл. 4 показывают, что обмотка характеризуется значительно меньшим уровнем амплитуд высших про- странственных гармоник. Аналогичные результаты имеют место и для обмоток с другими числами m и д.

10

15

20

Таким образом, обмотка обеспечивает снижение влияния высших пространственных гармоник на КПД и другие показатели машины.

Формула изобретения Многофазная двухслойная концентрическая обмотка, содержащая m фаз, 2р полюсов с числом пазов на полюс и фазу g 3, 2р одинаковых катушечных групп в каждой фазе, из которых g концентрических разно- шаговых катушек, с максимально допустимым числом витков в пазу wn и шагом 1-й катушки по пазам yi, отличающаяся тем, что, с целью повышения КПД путем снижения амплитуд высших пространственных гармоник обмотки с механизированной укладкой, стороны катушек с наибольшим шагом смежных катушечных групп одной фазы уложены в один паз, а число витков w; и wn шаг yi, число фаз m и число катушек I связаны соотношениями

Wl

Wn Для 1 1 i-i

4 ,,

i (i--y) яля

где Int yl mg - 21 + 2, - функция округления числа до ближайшего целого.

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к асинхронным электродвигателям средней мощности общепромышленного и сггеци- ального назначения с механизированной укладкой статорных обмоток. Цель изобретения - повышение КПД путем снижения амплитуд высших пространственных гармоник обмотки с механизированной укладкой. Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к асинхронным электродвигателям средней мощности общепромышленного и специального назначения с механизированной укладкой статорных обмоток. Цель изобретения - повышение КПД путем снижения амплитуд высших пространственных гармоник обмотки с механизированной укладкой. Двухслойная обмотка включает 1pm идентичных катушечных групп с числом пазов на полюс и фазу g 3. Каждая катушечная группа включает g расположенных концен- трично катушек(1,2,..., g). Номер 1 присвоен катушке с наибольшим шагом yi mg, остальным катушкам присвоены номера в порядке убывания их шага 2, 3,... g, при этом шаг катушки с произвольным номером удовлетворяет соотношению yi mg- - 21 + 2. Число витков 1-й катушки рассчитано в соответствии с соотношением wtпри (i-Y) при Ы п где wn - максимальное число витков паза, определяемое допустимой величиной коэффициента заполнения паза пароводниками; Int - функция округления до ближайщего целого числа. Выполнение двухслойной обмотки из равновитковых катушек позволяет снизить обмоточные коэффициенты высоких пространственных гармоник, уменьшить потери от них и повысить КПД при сохранении механизированной укладки обмотки. 2 ил., 4 табл. На фиг. 1 схематически показана структура катушечной группы двухслойной концентрической обмотки для произвольных чисел фаз m с числом пазов на полюс и фазу g 3 с указанием шагов катушек у,-, выраженных в пазовых делениях; на фиг. 2 - схема укладки катушечных групп обмотки по переходам для случая m 3, 2р 4, g 4. Двухслойная концентрическая обмотка содержит 2pm идентичных катушечных СО с Os ю о о со

Таблица 1

Таблица2

/

Угщ-2(№

У Ш -2(Н)

У1«тд,

ТаблицаЗ

Таблица 4

9 (номера катушек)

Фиг/

И) 1ШЯ 1ШШ

5

§

i

та

, ИШ 1

т

zu;;i жг1

ЦР - Л - -t -

irtbuit isl JL - .J

г

i CQ

$

Л CD

i 8.

II I I ЦЩ

Д&Ј 71

Т

.