Трехфазная полюсопереключаемая 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 чесел полюсов 2р1: 2 pa 16:4, выполняемая в 48 пазах статора.

Обмотка имеет схему внешней коммутации Y/YY. Основная однослойная обмотка, содержащая равномерно распределенные катушки с шагом у 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 с шагом у 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 KWIG 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 : 2р2 24 : 6, выполняемая в 72 пазах статора.

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

Известна также трехфазная одно-двухслойная полюсопереклюмаемая обмотка двухскоростного двигателя с отношением

ел

с

VJ ю

о

а

45

чисел полюсов 2р1 : 2р2 16:4, выполняемая в 36 пазах статора (3). Эта обмотка выполнена из 24 катушек, из которых 12 катушек образованы катушками с числом витков wi и шагом у 7, а 12 катушек образованы катушками с числом витков w2 и шагом у 3. Относительные числа витков катушек находятся в отношении vv1 : W2 1,0 ; 0,5. Схема внешней коммутации Y/АЛ , Обмотка,.имеет высокие значения обмоточных коэффициентов: Kwie 0,945, . Kw4 0,793, Kwcp 0,869, Однако она не может обеспечить в двухскоростном двигателе частот вращения с числами полюсов 2р 24и2р 6.

Известна также трехфазная полюсопе- реключаемая обмотка двухскоростно го двигателя с отношением чисел полюсов 2pi: 2P2 20 : 6, выполняемая двухслойной в 54 пазах статора (4).

Обмотка по (4) выполнена двухслойной с шагом у 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 по этому является прототипом.

Недостатком известной обмотки является недоиспользование активных материалов двигателя из-за низкого обмоточного коэффициента на число полюсов 2р 20, а также 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 одно-двухслойной из 36 катушек, с порядковыми номерами от К1 до К36, из которых 1.8 катушек с порядковыми номерами,

К1,КЗ,К5, К7, К9. К11.К13, К15, К17, К19, К21, К23, К25, К27, К29, К31, КЗЗ, К35 и началами катушек в пазах с номерами

1,4,7,10,13,16,19,22,25,28,31,34,37,40, 43,46,49,52

соответственно .образованы катушками с числом витком wi и шагом у 7, а 18 катушек с порядковыми номерами

К2, К4, Кб, К8, К10, К12, К14, К16, К18, К20, К22, К24. К26, К28, КЗО, К32, К3;4, К36 и началами катушек в пазах с номерами

ЗД9,12,15,18,21,24,27,30,33,36.39,42, 45,48,51,54

соответственно образованы катушками с числом витков W2 и шагом у 3, причем в первую полуфазу первой фазы с зажимами

24С1-6С1 включены катушки с порядковыми номерами

КЗ, К10, К15, К22, К27, К34, во вторую фазу полуфазу первой фазы с

зажимами 6С1-С1 включены катушки с порядковыми номерами

К4, К9, К16, К21, К28, КЗЗ, в первую полуфазу второй фазы с зажимами 24С2-6С2 включены катушки с порядковы0 ми номерами

К2, К7, К14, К190, К26, К31, во вторую полуфазу второй фазы с зажимами 6С2-С2 включены катушки с порядковыми номерами

5 К1, К8, «13, К20, К25, К32,

в первую полуфазу третьей фазы с зажимами 24СЗ-СЗ включены катушки с порядковыми номерами

Кб, К11, К18, К23, КЗО, К35,

0 во вторую полуфазу третьей фазы с зажимами 6СЗ-СЗ включены катушки с порядковыми номерами.

К5, К12, К17, К24, К29, К36, при этом катушки с порядковыми номерами

5К1,КЗ,К5, К7, К9,К11,К13. К15. К17, К19, К21.К23/К27, К29, К31.КЗЗ, К3.5. включены встречно по отношению к остальным катушкам в пределах полуфаз, а относительные числа витков катушек находятся

0 в отношении wi : W2 1,0 : 0,5.

На фиг.1 и 2 показаны примеры конкретного выполнения обмотки с соотношениями чисел полюсов 2р1 : 2р2 24 : 6 при числе пазов статора, равном 54. Порядко5 вые номера катушек - от К1 до К36. В конструктивном исполнении обмотка выполнена одно-двухслойной и имеет девять выводов, что обеспечивает переключение числа полюсов по схеме Y/ЛД. При схеме внешней

0 коммутации Y/YY обмотка может иметь шесть выводов.

На фиг.1 обмотка изображена с одной параллельной ветвью на 2 р 24. Зажимы 24С1, 24С2, 24СЗ образованы началами ка5 тушек с порядковыми номерами КЗ, К31, К35 соответственно. Зажимы 6С1, 6С2 и 6СЗ образованы соединением начал катушек КЗЗ и К34, К1 и К2, К29 и КЗО соответственно, Зажимы С1, С2 и СЗ,- соединением начал

0 К4.К32 и К36 катушек соответственно.

На фиг.2 обмотка изображена с тремя параллельными ветвями на 2р 24. Зажим 24С1 образован соединением начал катушек КЗ, К15 и К27; зажимы 24С2 - К7, К19 и

5 К31; зажимы 24СЗ - К35, К11 и К23. Зажим 6С1 образован соединением начал катушек К9, КТО, К21, К22, КЗЗ и К34; зажим 6С2 - К1, К2, К13, К14, К25 и К26; зажим 6СЗ - К5, Кб, К17, К18, К29 и КЗО. Зажим С1 образован соединением начал катушек К4, К16, К28;

зажим С2 - К8, К20 и К32; зажим СЗ - К36, К12 и К24.

При подсоединенных зажимах 24С1, 24С2 и 24СЗ и 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. Зажимы 6С1, 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 этом возникает вращающееся магнитное поле с числом полюсов, равным шести.

В случае использования схемы внешней коммутации Y/YY ,.т.е. при включении по- люсопереключаемой обмотки на 2р 6 в 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, рав- ным шести.

Величины обмоточных коэффициентов предлагаемой одно-двухслойной обмотки 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 высокий обмоточный коэффициент на большем числе полюсов: рекомендуется для использования в электро- технической промышленности при изготовлении и укладке статорных обмоток многоскоростных асинхронных двигателей.

Формула изобретения

Трехфазная полюсопереключаемая

обмотка с отношением чисел полюсое 2pi :

2р2 24 : 6, выполняемая в 54 пазах статора,

с порядковыми номерами от 1 до 54, содер

жащая катушки, соединенные последовательно, образующие фазы, разделенные на две полуфазы, снабженная выводами из начал и концов фаз и точек соединения полуфаз, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения и улучшения использования активных материалов, она выпол 1ена одно- и двухслойной из 36 катушек, с порядковыми номерами от К1 до К36, из которых 18 катушек с порядко- выми номерами К1 ,КЗ,К51К7,К9,К11, К13,К15,К17,К19,К21 ,К23,К25, К27,К29Ж31(: КЗЗ,К35, и началами катушек в пазах с номерами 1,4.7.10,13,16,19,22,25,2U 31,34,37, 40,43,46,49,52 соответственно образованы катушками с числом витков wi и шагом у 7, а 18 катушек с порядковыми номерами К2,К4,К6,К8,К10,К12,К14,К16,К18,К20,К22, К24,К26,К28,КЗОЖ32, К34.К36 и нача лами катушек в пазах- с номерами З.б,9,12,15,18,21, 24,27, 30,33,,39, 42,45,48,51,54 соответственно образованы катушками с числовым числом витков W2 и Шагом у 3, причем в первую полуфазу первой фазы с зажимами 24С1-6С включены катушки с порядковыми номерами КЗ,К10Ж15,К22,К27,К34, по вторую полуфазу первой фазы с зажимами 6С1-С1 включены катушки с порядковыми номерами К4,К9,К16,К21,К28,КЗЗ, в первую полуфазу второй фазы с зажимами 24С2-6С2 включены катушки с порядковыми номер ами К2,К7,К14,К19,К26,КЗТ, во вторую п олуфазу второй фазы с зз кйма ШГбС2-С2 включены катушки с порядковыми номерами К1,К18,К13,К20,К25,К32, в первую полуфазу третьей фазы с зажимами 24СЗ-СЗ включены катушки с порядковыми номерами Кб,К11,К18,К23,КЗО,К35, во вторую полуфазу третьей ф.азы с зажимами 6C3JC3 включены катушки с порядковыми н6 мёра- ми К5,К12,К17,К24,К29,КЗб, при этом катушки с порядковыми номерами К1,КЗ,К5,К7,К9,К11,К13,К15,К17,К19,К21, К23,К25,К27,К29, К31,КЗЗ,К35 включены встречно по отношению к остальным катушкам в пределах полуфаз, а относительные числа витков катушек находятся в отношении wi: W2 1,0 : 0,5.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано при изготовлении и укладке статорных обмоток многоскоростных асинхронных двигателей. Цель изобретения - расширение области применения и улучшение использования активных материалов двухскоростной полю- сопереключаемой обмотки с числом катушек, равным 54, и соотношением числа полюсов 24/6. Особенность конструкции предлагаемой обмотки заключается в том, что она выполнена одно-двухслойной из 36 катушек. 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.

:. i--.-,;v . - i;r-vitVf с

$ЯКХМ М кзю KM 7tf fff MM WXHKJSW tjvw мкап пгюкяммшкггкаюмигм

.. когте ш к№ на aa at аг кат

,f,,4f,r,fl, „..« Y,, -.«:.,. « ж« А / « л iZ3 i$6Tt3to /г п /е // ю гг if 2( г so л зе ЗУ ьо /г / « /з so s sяа

4ns& $a hi

Фиг. 2

ммшкггкаюмигм

..I когте ш к№ на aa at аг кат