Электрическая машина переменного тока Советский патент 1992 года по МПК H02K19/10 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к электрическим машинам переменного тока.

Известны электрические машины переменного тока, содержащие индуктор и якорь с пазами, в которых расположена однослойная или двухслойная обмотка,

Достоинство Двухслойных обмоток заключается, в частности, в широких возможностях выбора благоприятного шага, что ведет к улучшению формы кривой ЭДС.

Например, при укорочении шага обмотки на 1 /3 полюсного деления ЭДС третьей гармонической составляющей (которая вносит наибольшие искажения в форму кривой выходного напряжения) равна 0. Коэффициент искажения синусоидальности кривой фазного напряжения при нагрузке в этом случае 5%.

Однако двухслойная обмотка требует ручной укладки, в то время как однослойная обмотка технологически проще и создает хорошие предпосылки для механизированной укладки

Недостаток известных однослойных обмоток - ограниченные возможности для

улучшения формы кривой путем укорочения шага

Так, например, при четном числе пазов на полюс и фазу невозможно выполнить трехфазную однослойную обмотку с укорочением шага на 1/3 т (что требуется для исключения третьей гармонической составляющей из гармонического спектра кривой фазного напряжения . Применяется укорочение шага на 1/6г(), которое подавляет высшие гармоники, особенно пятую и седьмую, но коэффициент искажения синусоидальности кривой фазного напряжения при незначительном ослаблении третьей гармонической ЭДС достигает 30%

Целью изобретения является расширение области применения путем повышения синусоидальности кривой фазного напряжения.

Цель достигается конструированием такой однослойной обмотки, которая не генерирует третью гармоническую составляющую ЭДС.

Сущность изобретения заключается в том, что однослойная обмотка с четным числом пазов на полюс и фазу q выполняется следующим образом.

сл

Ч

о

W

Обмотка каждой фазы на пару полюсов состоит из двух катушечных групп по q/2 катушек в группе. Катушки первой группы выполняются с шагом

У1„ §r + lr fr,

а катушки второй группы выполняются с шагом

У2

Шаг между началами и концами разных катушечных групп составляет q/2+1. Концы катушечных групп соединяются между собой, а начала являются выводными концами фазы. Катушечные группы с одинаковым шагом, принадлежащие разным фазам, сдвигаются одна относительно другой на 120° эл. град, и образуют трехфазную систему.

Существенный характер отличий изобретения заключается в том, что благодаря неизвестному ранее ИСПОЛЬЗОЁЗНИЮ двух типов катушек: с шагом 5/бг и 1/2 г в однослойной обмотке достигнуто элиминирование (сведение к нулю) третьей /-армоКики и приближение к показателям двухслойной обмотки показателей однослойной обмотки.

На фиг. 1 представлена машина на базе шаблонных катушек; на фиг. 2 - то же, на базе концентрических катушек.

Расчет, проведенный на основе звезд пазовых ЭДС, показал, что обмоточные коэффициенты для основной и третьей гармоник у трехфазной двухслойной обмотки с укорочением шага на 1/3 полюсного деления и предлагаемой однослойной равны (Кь 0.825 и Кз 0).

При неизменном положении активных сторон катушек в пазах можно осуществить изобретение посредством концентрических катушек из двух групп со средним шагом 5/бг и 1/2 г (фиг. 2).

Формула изобретения

1.Электрическая машина переменного тока, содержащая индуктор и якорь с трехфазной катушечной однослойной симметричной обмоткой с четным числом пазов на

полюс и фазу, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения путем повышения синусоидальности кривой фазного напряжения, катушечные группы фаз обмотки в пределах двойного

полюсного деления выполнены с разными средними Шагами.

2.Машина по п. 1,отличающаяся тем, что в пределах двойного полюсного деления средний шаг катушечной группы под

одним полюсом составляет 5/6, а под другим - 1/2 полюсного деления

«П Vjtos. 5 С 3: JQ 59 fc

u