Трехфазная полосопереключаемая обмотка Советский патент 1993 года по МПК H02K17/14 

Предлагаемое изобретение относится к полюсопереключаемым обмоткам электрических машин переменного тока и. может быть использовано в электротехнической промышленности при изготовлении и укладке статорных обмоток двухскоростных асинхронных двигателей. .

Известна трехфазная двухслойная обмотка с отношением чисел полюсов 2Pi: 2P2 16 : 4, выполненная в 48 пазах статора.

Обмотка по ч(1) имеет схему внешней коммутации Y/YY. Основная однослойная обмотка, содержащая равномерно распределенные катушки с шагом Y 9, состоит из 24 катушечных групп и используется на обеих частотах вращения путем соединения в двойную звезду на 2Р 4 и в звезду на 2Р 16. Дополнительная однослойная обмотка, содержащая равномерно распределенные катушки : шагом Y 3, состоит из 24 катушек и используется лишь на полюсно- сти 2Р. 16 путем последовательного включения к соответствующим зажимам. Таким

образом, обмотка по (1) выполняется двухслойной из 48 катушечных групп, обладает сравнительно высокими значениями обмоточных коэффициентов KW16 0,891, Kw4 -0,892, Kwcp 0,8915, однако использование активных материалов на высшей частоте вращения составляет (55...58)%.

Известна также трехфазная совмещенная обмотка двухскоростного двигателя с отношением чисел полюсов 2Pi : .2Ра 24 : 6, выполняемая в 72 пазах статора.

Эта обмотка выполняется из двух раздельных - однослойной с шагом Y 3 для числа полюсов 2Р 24 и двухслойной с шагом Y 10 для числа полюсов 2Р 6, имеет высокие значения обмоточных коэффициентов: KW24 1,0, KwO 0.-925, Kwcp 0,96, При этом использование активных материалов на обеих частотах вращения составляет примерно 50%.

Известна также трехфазная однодвухс- лойная полюсопереключаемая обмотка двухскоррстного двигателя с отношение чиел

С

ч ю

ю

А

00

сел полюсов 2Pi : 2Р2 16:4, выполняемая в 36 пазах статора.

Эта обмотка выполнена из 24 катушек, из которых 12 катушек имеют число витков wi и шаг Y 7, а 12 катушек - витков W2 и шаг Y 3. Числа витков катушек находятся в отношении wi : W2 1,0 : 0,5. Схема внешней коммутации Y/ Д Д . Обмотка имеет высокие значения рбмоточных коэффициентов: Куу1б 0, 0,793, Kwcp 0,869, Однако она не может обеспечить в двухско- ростном двигателе частот вращения с числами: полюсов 2Р 24 и 2Р 6.

Известна также трехфазная полюсопе- реклю чаемая обмотка двухскоростного двигателя с отношением чисел полюсов 2Pi : 2Р2 20 : 6, выполняемая двухслойной в 54 пазах статора.

Обмотка, выполнена двухслойной с шагом Y 8 и имеет сравнительно высокие значения обмоточных коэффициентов: Kw20 .0,822, Kw6 0,819, Kwcp 0,82. Схема внешней коммутации YYY/YYY.

Данная обмотка наиболее близка по технической сущности к предлагаемой и поэтому является прототипом.

Недостатком известной обмотки является недоиспользование активных материалов двигателя из-за низкого обмоточного коэффициента на числе полюсов 2Р 20, кроме того, она не может обеспечить частоты вращения с числом полюсов 2Р 24.

.Целью предлагаемого изобретения является расширение области применения и улучшение использования активных материалов.

Указанная цель достигается тем, что обмотка выполнена двухслойной из 54 катушек с порядковыми номерами, равными порядковым номерам пазов, в которые катушки уложены началами, причем в первую полуфазу первой фазы включены- катушки с порядковыми номерами

1,5,12,19,2з;зо,з7,41,48,

во вторую полуфазу первой фазы включены катушки с порядковыми номерами

3,10,14,21,28,32,39,46,50, в первую полуфазу второй фазы включены катушки с порядковыми номерами

7,11,18,25,29,36,43,47,54, во вторую полуфазу второй фазы включены катушки с порядковыми номерами

2,9,16,20,27,34,38,45,52, в первую полуфазу третьей фазы включены катушки с порядковыми номерами.

6,13,17,24,31,35,42,49,53, во вторую полуфазу третьей фазы включены катушки с порядковыми номерами

4,8,15,22,26,33,40,44,51... при этом катушки с порядковыми номера ми

3,6,9,12,15,18,21,24,27,30,33,36,39.42. 45.48,51,54

включены встречно по отношению к остальным катушкам в пределах полуфаз.

На фиг.1 и 2 показаны примеры конкретного выполнения обмотки с соотношениями чисел полюсов 2Pi : 2P2 24 : 6, в числе пазов статора, равном 54. Порядковые номера катушек. - от 1 до 54, совпадают с

порядковыми номерами пазов, в которых катушки уложены началами. В конструктивном исполнении обмотка выполнена двухслойной и имеет девять выводов, что обеспечивает переключение числа полюсов

по схеме Y/ ДД. При схеме внешней коммутации Y/YY обмотка может иметь шесть выводов. Катушечные группы изображены на фиг.1 и 2 в виде прямоугольников. Номера катушек указаны внутри прямоугольников. Начала катушек обозначены точкой.

На фиг.1 обмотка изображена с одной параллельной ветвью на 2Р 24. Зажимы 24С1, 24С2, 24СЗ образованы началами катушек с порядковыми номерами 1,7, 13 соответственно. Зажимы 6С1, 6С2 и 6СЗ образованы соединением начал катушек 46 и 48, 52 и 54, 4 и 6 соответственно. Зажимы С1, С2 и СЗ - соединением начал 39, 45 и 51 катушек соответственно.

На фиг.1 обмотка изображена с тремя параллельными ветвями на 2Р 24. Зажим 24С1 образован соединением начал катушек 1, 19 и 37; зажим 24С22 -7, 25 и 43; зажим 24СЗ - 13, 31 и 49. Зажим 6С1 образован соединением начал катушек 10, 12, 28, 30, 46 и 48; зажим 6С2 - 16, 18, 34, 36, 52 и 54; зажим 6СЗ-4, 6, 22, 24, 40 и 42, Зажим С1 образован соединением начал катушек 3, 24, 39; зажим С2 - 9, 27 и 45; зажим СЗ - 15,

33 и 51.

При подсоединенных зажимах 24С1, 24С2 и 24СЗ к симметричной питающей сети и соединенных в нулевую точку зажимах С1, С2 и СЗ (схема сопряжения фаз звезда)

возникает вращающееся магнитное поле с числом полюсов, равным двадцати четырем, Зажимы6С1, 6С2 и 6СЗ при этом свободны.

В случае использования схемы внешней коммутации Y/ ДД т.е. при включении обмотки на 2Р 6 в двойной треугольник, производят следующие переключения выводов. Зажимы 24С1 и С1, 24С2 и С2, 24СЗ и СЗ подсоединяют соответственно к зажимам 6С2, 6СЗ и 6С1, на которые подают симметричное трехфазное напряжение. При 3foM возникает вращающееся магнитное поле с числом полюсов, оавным шести.

В случае использования схемы внешней коммутации Y/YY. т.е. при включении по- люсопереключаемой обмотки на 2Р 6 двойную звезду, производят следующие соединения выводов. Зажимы 24С1, 24С2, 24СЗ, С1, С2 и СЗ закорачивают в нулевую точку, а симметричное трехфазное напряжение подают на зажимы 6С1, 6С2 и 6СЗ. При этом возникает вращающееся магнитное поле с числом полюсов, равным шести.

Величины обмоточных коэффициентов предлагаемой обмотки при шаге катушек Y 7 составляют:

KW24 0,945, KW6 0,793. KWCp 0,869.

Данная обмотка, в отличие от известной, выполнена с числом полюсов 2Р 24 и имеет более высоки.й обмоточный коэффициент на большем числе полюсов, рекомендуется для использования в электротехнической промышленности при изготовлении и укладке статорных обмоток многоскоростных асинхронных двигателей.

Формула изобретения 1Трехфазная полюсопереключаемая обмотка с отношением чисел полюсов 2Pi : 2Ра 24 : 6, выполняемая в 54 пазах статора, содержащая катушки, соединенные последовательно, образующие фазы, разделененные на две полуфэзы. снабженная выводами из начал и концов фаз и точек соединения полуфаз, отличающаяся тем, что, с целью улучшения использования активных материалов, она выполнена двухслойной из 54 катушек с номерами от 2 до 54, с порядковыми номерами, равными порядковым номерам пазов, в которые катушки уложены началами, причем в первую

полуфазу первой фазы включены катушки с порядковыми номерами 1,5,12.19,23. 30,37,41,48, во вторую полуфазу первой фазы включены катушки с порядковыми номерами 3,10,14,21,28.32.39.46,50, в первую

полуфазу второй фазы включены катушки с порядковыми номерами 7,11,18,25,29, 36,43,47.54. во вторую полуфазу третьей фазы включены катушки с порядковыми номерами 2,9,16,27,34,38,45,52. в первую

полуфазу третьей фазы включены катушки с порядковыми номерами 6,13,17,24,31,35. 42,49,53, во вторую полуфазу третьей фазы включены катушки с порядковыми номерами 4,8,15,22,26,33,40,44,51, при этом катушки с порядковыми номерами 3,6,9,12,15, 18, 21,24,27,30,33, 36,39,42,45,48,51,54°включе- ны встречно по отношению к остальным катушкам в пределах полуфаз.

rii-ti .VrMfi

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при изготовлении и укладке статорных обмоток многоскоростных асинхронных двигателей. Цель изобретения - улучшение использования активных материалов двухскоростной полюсб переключаемой обмотки с числом полюсов 2Pi - 24 и 2Ра 6. Особенность конструкции предлагаемой обмотки заключается в том, что она выполнена двухслойной из равносекционных катушек с шагом Y 7. Полюсопереключаемая обмотка, как более совершенная, обеспечивает частоту вращения с числом полюсов 2Р 24 и может заменить существующие как раздельные, так и совмещенные обмотки, 2 ил.