Многофазная одно-двухслойная концентрическая обмотка Советский патент 1991 года по МПК H02K17/14 

порядкеубывания их шага присвоены номера 2, 3д-1. Шаг 1-й катушки (для 1 1,2

д-1) удовлетворяет соотношению

Yi-mg-2l + 1.

Число витков 1-й катушки рассчитывают по соотношению

Wi

q-1

.

Шаги катушек в пазовых делениях и их числа витков, выраженные в долях числа Wn, для наиболее распространенных трехфазных обмоток при разных числах g приведены в табл.1.

Укладка предложенной одно-двухслойной обмотки производится по известным алгоритмам укладки обычных одно-двухслойных обмоток. В качестве примере на фиг. 2 показана укладка по переходам для обмотки п 3, g 4, 2р 4. Такая обмотка должна укладываться в z пазов (z 2mpg 2 3 2 4 48) в четыре перехода, за каждый из

m р 32 0 - -fr- 3 кату

которых укладывается „

шечных групп, с шагом между ними YKT 4д 16, а шаг между переходами равен Yn g 4.

За первый переход укладывается три катушечных группы с шагом YKr 16 принадлежащих соответственно А, В и С и расположенных в пазах:

1, 2, 3, 10, 11, 12 - для 1-й катушечной группы

17, 18, 19, 26, 27, 28 - для 2-й катушечной группы

33, 34, 35, 42, 43, 44 - для 3-й катушечной группы

При укладке катушечных групп первого перехода с первого паза, второй переход начинается с укладки трех катушечных групп с паза 1 + g - 1 - 4 5, при этом катушечные группы укладываются в пазы

5, 6, 7, 14, 15, 16 - для 1-й катушечной группы

21, 22, 23, 30, 31, 32 ной группы

37, 38, 39, ной группы

Укладка катушечных групп третьего перехода начинается с паза 1 + 2д 1 2 4 - 9, при этом катушечные группы укладываются в пазы

9, 10, 11, 18, 19,20- для 1-й катушечной группы

25, 26, 27. 34, 35, 36 -- для 2-й катушечной группы

41, 42, 43, 2, 3, 4 - для 3-й катушечной группы

Укладка катушечных групп четвертого перехода начинается с паза 1 Зд -- 1 t 3 4

для 2-й катушеч- 46, 47, 48 - для 3-й катушеч

0

5 0

5

5

0

5

- 13, при этом катушечные группы укладываются в пазы

13,14, 15,22,2.3,24-для 1-й катушечной группы

29,30,31, 38,39,40 - для 2-й катушечной группы

45, 46, 47, 6, 7, 8 - для 3-й катушечной группы

В результате четвертого перехода в пазы уложены все 2тр 3 4 12 катушечных групп, при этом общее число витков в каждом из пазов одинаково и равно Wn. Катушечные группы, принадлежащие одной фазе, соединяются между собой последовательно или параллельно, образуя требуемое число параллельных ветвей обмотки.

При подключении обмотки к симметричному многофазному источнику питания по катушкам будут протекать токи, которые создадут магнитное поле, характеризующееся спектральным составом v 2mk + 1. Основная гармоника поля v 1(К 0), взаимодействуя с обмоткой ротора, создает вращающий момент. Гармоники v , соответствующие К 0(К 1.2, 3,...), создают ,прямовращающиеся поля, которые вызывают провалы в механической характеристике, вибрации и шумы. Для трехфазных машин это гармоники v 7, 13, 19 и т.д.

Гармоники v . соответствующие К О К -1, -2, -3,...} создают обратно вращающиеся поля, При прочих равных условиях относительная величина амплитуды гармоники поля определяется обмоточным коэффициентом для гармоники, который для предложенной обмотки описывается выражением

... V7T

sln

0

5

0

Ko6V

q sin

2 m

sin

2 mq

V3l

(q-1) sin

vя

2mq VM v - 2 m q Значения обмоточных коэффициентов Ko6V для трехфазных обмоток для первых трех прямых гармоник при различных v и g приведены в табл. 2.

Для обычных одно-двухслойных обмоток с одной большой катушкой в катушечной группе величина обмоточного коэффициента определяется формулой

VK

sin

Коб) --2mvn (1 2ч

cos 9 т л ц)

V П

sin

2 т q

2 т

Величины Коб г , рассчитанные для тех же значений ги g для трехфазных обмоток, приведены в табл. 3.

Величина вращающего момента полезной мощности при прочих равных условиях

,,г пропорциональна Кобт, а вредные влияния

(величины провалов, вибраций, дополнительные потери) пропорциональны Ko6V приЛ/ 1.

В табл. 4 приведены величины коэффициента Кф ( {

Коб V Ko6V

при различных v ид.

При д 3 величина «56V повышается на 2-6%, что позволяет на соответствующую величину уменьшить расход обмоточ- ного провода для обмотки или при том же объеме и величине потерь увеличить полезный момент.

Величины Ko6V для первых двух прямых высших гармоник,(7 и 13), влияющих на величину провалов моментной характеристики и дополнительные потери, значительно уменьшаются в зависимости от величин v и д, что обеспечивает сниже-

ние их отрицательного влияния на механические характеристики и потери.

Формула изобретения Многофазная одно-двухслойная концентрическая обмотка на 2р полюсов с g числом пазов на полюс и фазу g 3, каждая фаза которой содержит 2р одинаковых катушечных групп, а каждая из групп содержит (д-1) катушек с шагом 1-й катушки по пазам Yi mg-2l + 1 для I 1-(д-1)и максимально допустимым числом витков в пазу Wn, рассчитанным для катушки с номером I 1, о т личающаяся тем, что, с целью снижения расхода обмоточного провода, числа витков Wi и Wn находятся в соотношении

Wi | ,

где Int- функция округления до ближайшего целого числа.

Таблица 1

Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к асинхронным двигателям средней мощности общепромышленного и специального назначения при механизированной укладке статорных обмоток. Цель изобретения Изобретение относится к области электромашиностроения, в частности к асиТнх- ронным двигателям средней мощности общепромышленного и специального назначения при механизированной укладке статорных обмоток. Цель изобретения - снижение расхода обмоточного провода. На фиг. 1 схематически показана структура катушечной группы одно-двухслойной обмотки для произвольного числа фаз т, снижение расходов обмоточного провода. Многофазная одно-двухслойная обмотка содержит 2pm идентичных катушечных групп с числом пазов на пол юс и фазу g 3. Каждая катушечная группа включает д-1 расположенных концентрично катушек с номерами 1, 2 д-1. Номер 1 присвоен катушке с наибольшим шагом, остальным катушкам в порядке убывания их шага присвоены номера 2, 3,..., д-1. Шаг 1-й катушки YI удовлетворяет соотношению YI mg-2i + 1. Число витков i и катушки рассчитывают по соотношению Wj IntfWn . Катушка с наи- q - 1 большим шагом (I 1) имеет шаг YI mg-1. Максимальное число витков в пазу определяется допустимой величиной коэффициента заполнения паза проводниками. Int -- функция округления до ближайшего целого числа. Выполнение катушек неравновитко- выми позволяет повысить обмоточный коэффициент для 1-й гармоники, снизить расход обмоточного провода и уменьшить влияние высших гармоник на вращающий момент и потери. 2 ил., 4 табл. числа пазов на полюс и фазу д 3 с указанием шагов катушек YI, выраженных в пазовых делениях; на фиг. 2 - схема укладки т-фаз- ной одно-двухслойной обмотки по переходам для случая m 3, 2р 4, g 4. Одно-двухслойная обмотка содержит 2pm идентичных катушечных групп, каждая катушечная группа (фиг. 1) включает д-1 расположенных концентрично катушек 1, 2д-1. Номер 1 присвоен катушке с наибольшим шагом, а остальным катушкам в сл с о ю о ч о

Таблица 2

Таблица 3

/

-/

Риг. i.

Таблица 4

номера катушек

f-lo vepct переходов

/- Л

г

LSL

/

-фг ъ

л 71-РЯ1гг Я

41J- ЬЛЛ:. Л

1ПНШ7Ј1

1Ol Ь.АЈ,-.ла

45HUZH3НИШ Ж

43ШШ ni зад.

ив

17 № ФЯТ - -ЯЧ

/I JiSsIJ:- «a

- та т-7ТГЯ

ЛИЗШ1

/5

ZZH

7

:-т . в

реходов

/- Л

4

7

1- Ј|

«

JS31

- сраьа А -срази С (раза В