Двухслойная статорная обмотка для механизированной укладки Советский патент 1991 года по МПК H02K3/28 

Цл t

Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к двухслойным ста- торным обмоткам ля механизированной укладки

Чель изобретения - расширение области применения на машины с произвольным числом q 1 и улучшение ее фильтрующих свойств.

На фиг. 1 схематически показана структура катушечной группы двухслойной ста- торной обмотки для механизированной укладки при произвольном числе фаз m и числе пазов на полюс и фазу q с указанием шагов катушек yi, выраженных в пазовых деле мях; на фи 2 схема укладки катушечных групп обмотки по переходам для случая , , на фиг 3 - полюсно-фазовая зона одной из фаз обмогки

Двухслойная статорная обмотка для механизированной укяаяди содержит 2рп идентичных катушечных групп Ка дая катушечная группа содержит q онцентрических катуше - (1,2 ,q) Номер 1 присвоен катушке с наибол uu M ШгТ ом у -mq 1 остальным кзтушкгим i-1 ui моечы 2, 3 q в порядке у мсзни шага катушек, при этом шаг катушки с произвольным номером i удовлетворяет соотношению y-mq число витков i и катушчч iibiro/iH-jHO в соответствии с

COOi ИОШ°г 11СГ

Wi lrit{V. pCOS -у- С -у )}

При таком законе распределения витков по обеспечивается равномерное запопнрни0 всех пазор тяк

Y к i/Vi+ Wq-|H Wn

VI

О

ю

ь,

с оо

Действительно

f

W|+ Wq-|+1

П

2q

+ cos

n

ZQ

(q-H-1( --5 V

г 2 Я ,, 1 , WnlCQS (I- -y) +

+ sin2 (11

) v r,.

Величины шагов катушек yi в пазовых делениях и их числа витков wi. выраженные

,W.

в долях числа wn ( -) для наиболее

распространенных трехфазных обмоток при разных числах приведены в табл, 1,

Укладка в пазы предлагаемой обмотки производится по известным алгоритмам укладки двухслойных обмоток для механизированной укладки В качестве примера на фиг, 2 показана Слема укладки по переходам для случая гг.- 3, 2р 4 и q 4. Такая обмотка уложена в г 2mpq 2-3-2-4 48 пазов в четыре перехода, за каждый из которых у к ладывается 2тр/4 2-3 катушечные группы с шагом между ними укг 4 4 16, а шаг между переходами уп q 4.

Для обозначения принадлежности катушечных групп к отдельным фазам на Фиг. 2 использована оззличная штриховка ст- мывка - фаза А. косая клетка - фз. а С.; прямая клетка - фаза В. Пазы с номера 26 по номер Л2 на ф /ir 2 не показаны.

За пероый укладывается три катушечные rpynr. . ч каждой из которых q 4 катушзк. г нагом ук, 16 между катушечными руппами, соответственно прим .дими А, С, и В и расположенными в пазах:

1-я катушечная группа - 1, 2, 3. 4, 9, 10.11. 12 (А),

2-я катушечная группа - 17, 18, 19, 20, 25,26 77,2В, (Q,

3-я катушечная группа - 33, 34, 35, 36, 41,42.43, 44 (В)

Укладка трех катушечных групп второго перехода наминается с паза 1+ уп f + , при этом укладываются группы, принадлежащие фазам С, В, А соответственно, в пязы:

4-я катушечная группа - 5, 6, 7, 8, 13, 14. 15, 16 (С);

5-я кат шечная группа - 21, 22, 23. 24, 29,30,31.32(8);

6-я катушечная группа - З7, 38, 39, 40, 45, 46. 47. 48 (А).

Укладка катушечных групп третьего перехода начинается с 1+ + ,

|ри этом катушечные группы , ладываются

П

-я Y лушв ч.ая групп ч - 9 Ю 11 12,17, «. 70 21 (В):

8ч катушечная грулпя 25 2г /7 2.

33,31,35, 36 (А):

9-я катушечная группа - 41, 42 3 44 1 2, 3 4 (С).

Укладка кат /шечных групп

го перехода, принадлежащих фазам А,

С, В соответственно, начинается с паза

1-r 3q 1+ , при этом кэтушеоныр

ппы укладываются в пазы:

j я катушечная группа - 13, 14, 15 16,

21 22,23, 24 (А);

11-я катушечная группа - 29 30, 3 1. 32 З1 , .18.39,40 (С);

|2-ч катушечнп руппз 45,46 47,48 5, 6 7 (81

По OKoi-иан -м четвертого перехода Р пчты уложены все катушечных rpviin при -, м общее н.слп нитксв о каждом и1 |-)Зов одинахо зо и равно wn как и в извс .тноч обмот о Катушечные группы

lIp ridдлeжaL - каждой из соединчют- с i поел 1ьно и/ипи пгф лпельно, об- . iр°Оуг;г Оь .нрал-пэльннх г. обмотки Оазы обмо ки оидин от с по .хеме звезды ипи пряг оугольчьк

При пс дкпю1 1 «ни лбг. л чи к симметсич,iu,.iy источнику пи -Jii я по катушкам проте эют то и которые . оздз.от г/-с i НИГНОР моге мо-| f.:, jDaKirpv- уилеег jni.-c иче- K.v ivi ojc dRuM v 2rrkt- где i -С,- i / ,.

Огноьиэ гармс ика 1 ,г и К О1 взаимодействуя с ротороп мэшинь создзс вращающий MOMet,г Гармг С - и i coor ,ет- „|Вующие ;С (К- i 2 } создают прямовращающиеся поля . вь;зь:ва

юг провалы в механгческэи X,T| с«|0ристи- ке, дополнительны потери вибрэции, . Для трехфазных машиь JTO -.рмпни- кис номер,чми; 7, 13, 19 ит д рмочики соответствующие числам (К. -1 1, ),

создают обратновращэющисся попн (т- -5, -11,-17,.,.).

Вследствие того, что псля обратновра- щающихся гармоник сильно демпфируются короткозамкну ой обмоткой роторо на работу в режиме двигателя в основном казь - вается влияние пря ювращлющихся высших гчрмоник поля которых должны быть как можно больше ослабпенными

При прочих равных условиях относительная величина амплигуды гармоники поля порядка v определяется величиной обмоточного коэффициента для этой гармоники Коб . который для предлагаемой обмотки описывается выражением

t л

sin -

V m

1

sin

Я ,

TT1

/L(.4-o

2 о г,

) ь,п

m7

Значечия величин K06v для первых четырех прямых 1эрмс чк предлогаемор об- мо гки при и р;, зных числах q приг едоны в табл 2

Для rijBPC. JOH друхилойьой cia-орной обмоьи, которая выг олнм.иг, только при q, четьфем, GIMOTO-II- . э фици- -.т определяется выражением

,т

л-, ccs f 2 I Ј

1

Z, л |

Величины K06V для прямых гзпмоник первмх пяти вариэнтов ; зпро епемия витков по чэтуи-кам, лоизедечных для звзСТИОЙ oбмOT И (тзб 1 3) ПрРДСтЭ 1 16НЫ В

табл. 4 г, поспедней грчфе 1 ок гфиведе- HJ значения K(J6y ПР 1 о-4 тред/1агаемой

OfiMOTK Из приведенных в данных следу ет, ч го исполсзовчьие меди при применении предлэгэем ш обмотки (которое упракгери уегся величиной пропорциональной ) на несколько процентов луч- не по сравнению с известной обмоткой, кромз того, предлагаемая обмотка имеет для всех прямых высших rap лоник обмоточные коэффициенты знччите/шно меньш-й релмчинь1, за исключением К оь и К Об19 в четвертом варианте, где они сравнимы, но при этом Коб13 почти на порядок меньше соответствующей селичины для известной

Ызги и числа витков концентоических гагушек изтуш .чнои группы трехфазной двухслойной обмотки дни мехл

ниэироязнной укладки

5

0

5

0

5

обмотки (м ;.)(- в a re но предлагаема обмотка обладает пучыими фильтрующими свойствами.

Расширение области применения предлагаемой обмотки достигается за счет того что она выполнима при любом числе пазов на полюс и фазу , тогда как известная обмотка применима в электрических машинах с числом q кратным четырем Формула изобретения Двухслойная статорнэя обмотка для ме- хйниз -фованной укладки, каждая фаза которой содержит 2р одинаковых катушечных групп состоящих из q концентрических ка тушек, выполненных с шагом yi mq-2i+1 и с числом витков в катушках удовлетворяющим условию wi+wq-i+i wn, причем стороны катушек наибольшего шага двух смежных катушечных групп, принадлежащих одной и той же фазе оасположены в смежных пазах, отличающаяся тем, что. с целью расширения области применения на машины с произвольным числом и улучшения ее фильтрующих свойств, число витков 1-й катушки каждой катушечной группы wi выполнено в соответствии с соотношением

wi int{vvnCos2 -- --()}

где 1-1, 2, ..,q - номер катушки при начале нумераци с катушки наибольшего шага yi mq-1:

m - лисло фаз обмотки,

Wn - число проводников в пазу по условиям его заполнения,

Int - оператор округления числа в фигурных скобках до ближайшего целого числа,

Таблица 1

Таблица 4

Сравнение обмоточных коэффициентов для первых четырех прямых гармоник известной обмотки обмоточными коэффициентами предлагаемой обмотки при g 4

Таблица 2

Таблица 3

Фиг 1.

NS

5

« ШЗ

«V

«л

л

Г

ъ

ю

ёчГ

ЮГ

i

1ШШ

М cvS 5J

в

im

В . Ч Ц+Щ;

ш

в т®

Ш1

-ЕЭ

шшэ

V

Фиг.5.