Полюсопереключаемая трехфазная двухслойная обмотка на @ / 4 @ пар полюсов Советский патент 1992 года по МПК H02K17/14 

Изобретение относится к области электромашиностроения и может найти применение, например, в двухскоростных полюсопереключаемых двигателях.

Известна трехфазная полюсопереклю- чаемая обмотка 1 на 4 и 16 полюсов, выпол- ненная в 36 пазах статора, которая содержит 12 концентрических катушечных групп.

Недостатком этой обмотки является трудоемкость ее изготовления, связанная с выполнением катушек, входящих в катушечные группы, с разными шагами и разными числами витков.

Известна трехфазная полюсопереклю- чаемая обмотка 2 на 16 и 4 полюсов, содер- жащая равновитковые катушки с одинаковым шагом, распределенные по девяти частям, которые переключаются по схеме А/ЯЯ с использованием 2/3 катушек при схеме двойная звезда.

Недостатком указанной обмотки является наличие девяти выводов (вместо шести). Кроме того, эта обмотка не обеспечивает высокой перегрузочной способностью двигателя на низкой скорости вращения,

Известна также трехфазная полюсопе- реключаемая обмотка 3 двухскоростной электрической машины, каждая фаза которой состоит из трех ветвей, причем вторая и третья ветви выполнены из одинаковых катушек, а первые ветви состоят из катушек , намотанных из провода двойного сечения и имеющих половинное число витков по сравнению с катушками, образующими вторые и третьи ветви.При pi парах полюсов в каждой фазе первая ветвь соединена последо

CJ

о 1

вательно с параллельно соединенными между собой второй и третьей ветвями. При Р2 парах полюсов первые ветви фаз исключены из схемы, а вторая и третья ветви соединены последовательно.

Недостатком этой обмотки является то, что она должна выполняться из катушек двух типов, что повышает трудоемкость ее изготовления.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является полюсопереключаемая обмотка 4 с отношением чисел полюсов 4/16, выполненная в 36 пазах, содержащая катушки, распределенные по шести частям,которые переключаются по схеме двойная звезда - звезда.

Недостатком этой обмотки является сложная технология изготовления, что связано с большим числом межкатушечных соединений, соединением катушек как последовательно - согласно, так и последовательно - встречно, а также с большим расходом изоляционных материалов.

Цель изобретения - упрощение технологии изготовления путем исключения последовательно-встречных соединений катушек и сокращения числа межкатушечных соединений.

Поставленная цель достигается тем, что полюсопереключаемая трехфазная двухслойная обмотка на q/4q пар полюсов, содержащая равновитковые катушки с одинаковым шагом, сгруппированные в катушечные группы и распределенные по шести частям обмотки Ai, Aa, Bi, 62, Ci, Ca, конец части Ai соединен с началом части А2, конец части В1 соединен с началом части В2, конец части Ci соединен с началом части С2, концы частей А2, В2, С2 объединены в общую точку, выводы выполнены из начал частей Ai, Bi, Ci и из точек соединения конца части Ai с началом части Аа. конца части Bi с началом части Ва, конца части Ci с началом части С2, обмотка состоит из 12q катушечных групп с порядковыми номерами от 1 до 12q, причем в часть AI последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N 12(q-1) + 4 + 3n + 4 М, в часть А2 последовательно-согласно включены к.атушечные группы с порядковыми номерами N 12 (q -1) + 1 + 9 п + 4 М, в часть Bi последовательно - согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N 12 (q - 1) + 8 + 3 п + 4 М, в часть В 2 последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N 12(q-1) + 2 + 3n + 4M, в часть Ci последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами

N-12(q-1) + 3 + 9n + 4M, в часть Са последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N5 12 (q - 1) + 6 + 3 п + 4 М, где q 1, 2,3... (любое целое число), п принимает значения

0и 1, М 3r- 3qt, r изменяется в пределах от 0 до q-1, t 0 при и t 1, если при t 0 число катушек в катушечных группах с нечетными порядковыми номерами равно 2, а в катушечных группах с четными порядковыми номерами равно 1.

Предлагаемая обмотка в отличие от прототипа комплектуется по фазам катушки, со- единенными между собой только

последовательно-согласно, а ряд катушек расположены в соседних пазах, что позволяет выполнять обмотку с минимальным числом межкатушечных соединений. Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения новизна.

Известна трехфазная одно-двухслойная полюсопереключаемая обмотка с отношением чисел полюсов 16:4, выполненная в 36 пазах статора, катушки распределены по

шести частям, которые переключаются по схеме Л/ДА

Предлагаемая полюсопереключаемая обмотка в отличие от указанной обмотки выполняется двухслойной из равномерно

распределенных по пазам равновитковых катушек одинакового шага и содержит меньшее число переключающих контактов (2 вместо 9).

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения существенные отличия,

На фиг.1 показана развернутая схема полюсопереключаемой трехфазной двухслойной обмотки, которая при q 2 имеет соотношение чисел пар полюсов 2/8, содержит 36 катушек с порядковыми номерами от

1до 36, распределенные по шести частям Ai, A2, Bi, 62, Ci, €2, причем в часть Ai

последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 24, 28, 29, 6,10,11, в часть Аа последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 19, 20, 33, 1, 2, 15, в часть Bi последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 30, 34, 35, 12, 16, 17. в часть В2 последовательно-согласно включены катушки с порядковыми

номерами 21, 25, 26, 3,7,8, в часть Ci последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 22, 23, 36,4, 5, 18, в часть С2 последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 27,31, 32,9, 13, 14.

На фиг.2 показана электрическая схема предлагаемой полюсопереключаемой обмотки, которая состоит из шести частей AI, А2, Bi, 82, Ci, C2. Вывод А выполнен из точки соединения конца 29-й катушки с началом 1-й катушки, вывод В выполнен из точки соединения конца 35-й катушки с началом 3-й катушки, вывод С выполнен из точки соединения конца 36-й катушки с началом 9-й катушки, вывод Д выполнен от начала 6-й катушки, вывод Е выполнен от начала 12-й катушки, вывод Г выполнен от начала 4-й катушки, концы 33-й, 26-й и 32-й катушек объединены в общую точку.

При подключении трехфазного питания к зажимам А, В, С (выводы Д, Е, Г замкнуты между собой) в воздушном зазоре возникает четырехполюсная вращающаяся магнитная волна, а при питании зажимов Д, Е, Г (выводы А,В,С свободны) шестнадцатипо- люсная вращающаяся магнитная волна. Картины намагничивающих сил, создаваемые полюсопереключаемой обмоткой, показаны на фиг.З.

При числе полюсов 2pi 4 (схема включения обмотки двойная звезда вектора ЭДС одноименных ветвей каждой из фаз симметричны между собой, а вектора ЭДС каждой из фаз равны по амплитуде и сдвинуты по фазе на угол 2 к /3 эл.рад. При числе полюсов 2р2 16 (схема включения звезда) вектора ЭДС каждой из фаз равны по амплитуде и сдвинуты по фазе в пространстве на угол 2 тс /3 эл.рад.; т.е. обмотка совершенно симметрична по отношению к источнику питания. Обмоточные коэффициенты полюсопереключаемой обмотки с 2 pi и 2 р2 - полюсной сторон соответственно равны Кобм1 0,692, К0бм2 0,831.

Предлагаемая полюсопереключаемая обмотка в отличие от прототипа состоит из катушек, которые соединяются только последовательно-согласно, имеет меньше межкатушечных соединений, что снижает трудоемкость изготовления и позволяет сократить расход изоляционных материалов для изоляции лобовых частей и межкатушечных соединений, т.е. уменьшается также материалоемкость обмотки, а в целом

значительно упрощается технология ее изготовления.

Формула изобретения Полюсопереключаемая трехфазная

двухслойная обмотка на q/4q пар полюсов, содержащая равновитковые катушки с одинаковым шагом, сгруппированные в катушечные группы и распределенные по шести частям обмотки AI, A2, Bi, 62, Ci, C2, конец

части AI соединен с началом части Аа, конец части Вт соединен с началом части В2, конец части Ci соединен с началом части С2, концы частей А2, 62, C2 объединены в общую точку, выводы выполнены из начал частей Ai, Bi,

Ci и из точек соединения конца части AI с началом части А2, конца части Вт с началом части В2, конца части Ci с началом части С2, отличающаяся тем, что, с целью упрощения технологии изготовления путем

исключения последовательно-встречных соединений катушек и сокращения числа межкатушечных соединений, обмотка состоит из 12q катушечных групп с порядковыми номерами от 1 до 12q, причем в часть AI

последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами М 12(q-1) + 4 + 3n + 4M, в часть А2 последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N

12(q-1)+1 +9 п + 4М, в часть Bi последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N 12 (q - 1) + 8+ 3 п + 4 М, в часть В2 последовательно-согласно включены катушечные группы с

порядковыми номерами N 12(q-1) + 2 + 3n+ + 4 М, в часть Ci последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N 12 (q-1) + 3 + 9 п + 4М, в часть С2 последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N 12 (q - 1) + 6 + 3 п + 4 М, где q 1,2,3... (любое целое число), п принимает значения 0 и 1, М 3 - 3qt, r изменяется в пределах от 0 до q - 1, t 0 при N 12q и t

1, если при t О N 12q, число катушек в катушечных группах с нечетными порядковыми номерами равно 2, а в катушечных группах с четными порядковыми номерами равно 1.

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в двухскорсетных полюсопереключаемых двигателях. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления обмотки путем исключения последовательно- встречных соединений катушек и сокращения числа межкатушечных соединений. Полюсопереключаемая трехфазная двухслойная обмотка состоит из 12 равномерно распределенных по пазам равновит- ковых катушечных групп, сгруппированных в шесть частей, которые переключаются по схеме двойная звезда - звезда. Обмотка имеет шесть выводов. Приведено распределение катушечных групп по частям фаз. 1 с.п.ф-зы, 3 ил. со С

1г i ц s 6 t 8 9 ю ц 11 ii (ч is is n i8 is « л гг гз гч s z& и г гэ o v n гз 5ч jr jsi

Л

0

A,

A

A.

L

F

v i

B,

С

oС

B,

Q

Фиг. 2.

тгг|а |$пгп.ЩТ о Ч 1 И 51№1М

.л A

ХЧ -; -1F Ј

l

Фиг.З