Совмещенная кольцевая трехфазно-однофазная 2р @ /2р @ - полюсная обмотка Советский патент 1992 года по МПК H02K3/26 

Изобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока, например регулируемых магнитоэлектрических и асинхронных генераторов с подмагничиваемой спинкой статора.

Известна однофазная кольцевая обмотка, питаемая постоянным током, который протекает по всем виткам в одном направлении и служит для подмагничивания спинки якоря, например магнитоэлектрического или асинхронного генератора с подмагничи- ванием. Недостатком такой обмотки является необходимость значительного расхода медного провода (до 50% от общего количества меди, расходуемой в генераторе).

Известна также совмещенная кольцевая трехфазно-однофазная 2pi/2p2 полюсная обмотка, катушки которой обхватывают спинку якоря машины, содержащая 6р1 катушечных групп, катушки которых включены между собой последовательно согласно и размещены в 6piq пазах с номерами от 1 до 6piq, катушечные группы соединены в фазах в две трехфазные звезды, соединенные параллельно, выводы которых образуют трехфазные зажимы для полюсности pi, a нулевые точки подключены к двум дополнительным выводам для полюсности р2, причем первые параллельные ветви всех трех фаз соединены с трехфазными pi-полюсными зажимами началами катушек, расположенных соответственно в пазах 1, 1+2q и 1+4q, вторые параллельные ветви всех трех фаз соединены с pi-полюсными зажимами

VI

ю

VI

концами катушек, расположенных соответственно в пазах 1+3q, 1+5q и 1+7q, фазу А в первой параллельной ветви составляют катушки, расположенные в пазах с номерами 1+6qi и (2+6qi)(q-1), в второй параллельной ветви - катушки, расположенные в пазах с номерами 1+ 3q+6qi и (2+3q+6qi)(q-1), две другие фазы смещены соответственно на 2q и 4q пазовых деления. Недостаток этой обмотки - ее однослойность. В результате форма кривой напряжения недостаточно синусоидальна и содержит значительный состав высших гармонических.

Цель изобретения - улучшение формы кривой ЭДС в фазах кольцевой обмотки.

Указанная цель достигается тем, что кольцевую обмотку выполняют двухслойной и в каждой фазе в верхней части пазов установлены дополнительные катушки, соединенные между собой и указанными катушками соответствующих ветвей последовательно согласно, расположенные в фазе А в первой параллельной ветви в пазах (2+6qi)(q-1), (3+6qi)(q-1), в второй параллельной ветви - в пазах (2+3q+6qi)(q-1), (3+3q+6qO(q-1), в фазах В и С дополнительные катушки расположены аналогично со смещением на 2q и 4q пазовых деления,

rAeq 1,2, , 1,2(pi-1).

орт

На чертеже показана схема совмещенной кольцевой трехфазно-однофазной 2р1/2р2-полюсной двухслойной обмотки, выполненной в магнитопроводе числом пазов , , .

Обмотку выполняют двухслойной кольцевого типа, катушки обмотки обхватывают спинку якоря и размещены в 6piq пазах с номерами от 1 до 6piq. В каждом пазу располагают нижние катушки (Н),лежащие на дне паза, и верхние катушки (В), лежащие в верхней части паза. Таким образом, число катушек равно удвоенному числу пазов расточки якоря. Катушки в катушечных группах соединены последовательно - согласно, число катушек в катушечной группе равно удвоенному числу пазов расточки якоря на полюс и фазу

rfleq

9

6-3

2pi m 6pi

Число катушечных групп в обмотке равно .

Одну параллельную ветвь в фазе А составляют катушки, расположенные в пазах 1Н, 2Н, 2В, 3В, 13Н, 14Н, 14В, 15В, 25Н, 26Н, 26В, 27В или (в общем случае) (1+6qi)H, (2+6qi)(q-1)H, (2+6qi)(q-1)B, (3+6qi)(q-1)B, где , 1, 2, последняя цифра 2 равна pi-1

(), , 2, вторую параллельную ветвь в фазе А составляют катушки (1+3q+6qi)H, (2+3q+6qi) (q-1)H, (2+3q+6qi)(q-1)B, (3+3q+6qiXq 1)B. Две другие фазы смещают

соответственно на 4 и 8 пазовых делений, а также выполняют каждую из двух параллельных ветвей. Катушечные группы в параллельных ветвях соединяют последовательно-согласно, при этом параллельную

ветвь фазы А и параллельные ветви фаз В и С, смещенные соответственно на 4 и 8 пазовых делений, включают в сеть согласно, а остальные параллельные ветви всех фаз включают в сеть встречно. Начала параллельных ветвей каждой фазы соединяют совместно и образуют трехфазные 2р1-по- люсные зажимы А, В, С, с которых снимают под действием 2р1-полюсного поля трехфазное напряжение U2. Концы параллельных ветвей, включенных в сеть согласно, образуют дополнительный вывод 01, а концы параллельных ветвей, включенных в сеть встречно, образуют дополнительный вывод 02. К выводам 01 и 02 подсоединяют

источник постоянного тока. Постоянный ток протекает в одном направлении по всем активным проводникам предлагаемой кольцевой обмотки и подмагничивает спинку якоря. Число полюсов постоянного магнитного поля . В магнитоэлектрических и асинхронных генераторах, для статоров которых предлагается предлагаемая обмотка, с зажимов А, В, С снимают трехфазное напряжение U2, которое уменьшается с увеличением нагрузки. Для поддержания U2 постоянным к выводам 01 и 02 обмотки подают ток намагничивания от источника постоянного тока, который создает магнитный поток, замыкающийся по спинке статора и

насыщающий магнитопровод статора. Ток намагничивания уменьшают с увеличением нагрузки. Таким образом, предлагаемая обмотка заменяет собой две отдельные обмотки, применяемые в настоящее время в

магнитоэлектрических и асинхронных генераторах; трехфазную обмотку барабанного типа и кольцевую однофазную обмотку, питаемую постоянным током.. Благодаря этому уменьшается расход медного провода (до

20%), увеличивается КПД машины вследствие меньших электрических потерь в совмещенной обмотке, уменьшается трудоемкость изготовления (вместо двух обмоток необходимо выполнить одну обмотку),

увеличивается надежность работы машины. В таблице приведены значения обмоточных коэффициентов для v -ых гармонических от до v 13 обмотки-прототипа и предлагаемой обмотки.

Обмоточные коэффициенты для четных гармоник равны нулю.

Как видим, в предлагаемой обмотке значительно меньшие значения обмоточных коэффициентов для высших гармонических, поэтому форма кривой ЭДС более синусоидальна.

Формула изобр ет ения

Совмещенная кольцевая трехфазно-од- нофазная 2р1/2р2 полюсная обмотка, катушки которой обхватывают спинку якоря машины, содержащая брг катушечных групп, катушки которых включены между собой последовательно согласно и размещены в 6piq пазах с номерами от 1 до 6piq, катушечные группы соединены в фазах в две трехфазные звезды, соединенные параллельно, выводы которых образуют трехфазные зажимы для полюсности pi, a нулевые точки подключены к двум дополнительным выводам для полюсности ра, причем первые параллельные ветви всех трех фаз соединены с трехфазными pi-полюсными зажимами началами катушек, расположенных соответственно в пазах 1, 1+2q и

0

5

0

5

1+4q, вторые параллельные ветви всех трех фаз соединены с pi-полюсными зажимами концами катушек, расположенных cooteeT- ственно в пазах 1+3q, 1+5q и 1+7q, фазу А в первой параллельной ветви составляют катушки, расположенные в пазах с номерами 1+6qi и (2+6qi) (q-1), в второй параллельной ветви - катушки, расположенные в пазах с номерами 1+3q+6qi и (2+3q+6qi) (q-1), две другие фазы смещены соответственно на 2q и 4q пазовых деления, отличающая- с я тем, что, С целью улучшения формы кривой ЭДС в фазах обмотки, кольцевую обмотку выполняют двухслойной и в каждой фазе в верхней части пазов установлены дополнительные катушки, соединенные между собой и указанными катушками соответствующих ветвей последовательно согласно, расположенные в фазе А в первой параллельной ветви в пазах (2+6qO(q-1), (3+6qi) (q-1), в второй параллельной ветви - в пазах (2+3q+6qi)-(q-1), (3+3q+6qO (q-1), в фазах В и С дополнительные катушки расположены аналогично со смещением на

2q и 4q пазовых деления, где а ,2,

6pi

, 1,2... (pi-1).

10 важзЕДВД О

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам электрических машин переменного тока, например регулируемых магнитоэлектрических и асинхронных генераторов с подмагничиваемой спинкой статора. Цель изобретения - улучшение формы кривой ЭДС в фазах обмотки. Совмещенную кольцевую обмотку выполняют двухслойной в 12pi пазах, в каждому пазу располагают нижние (Н) катушки, лежащие на дне паза, и верхние (В), лежащие в верхней части паза, катушки в катушечных группах включают последовательно согласно, одну Параллельную ветвь фазы А составляют катушки 1Н, 2Н, 2В, 3В (1+12i), вторую параллельную ветвь фазы А составляют катушки 7Н, 8Н, 8В, 9В(1+12|), две другие фазы смещены соответственно на 4 и 8 пазовых делений, 1 табл., 1 ил. где ,1,2,3pi -1 Ј