Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 3 и 4 пары полюсов Советский патент 1993 года по МПК H02K17/14 

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в электромашиностроении для создания двухскоростных асинхронных двигателей с 3-мя и 4-мя парами полюсов, предназначен-: них для привода станков, вентиляторов, подъемных механизмов, колесных пар электроподвижного состава, устройств автоматики. :. . ;.., . ; . ; : . ; ;;;:

Цель изобретения - улучшение энергетических показателей обмотки путем уменьшения коэффициента дифференциального рассеяния.г

Поставленная цель достигается за счет изменения числа катушечных групп, перераспределения их по частям обмотки и

встречного включения половины, катушечных групп.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена схема-развертка обмотки при S 1, Z 72, Y 12; на фиг.2 приведены векторные диаграммы катушечных ЭДС предлагаемой обмотки; на фиг.З приведён пример схемы управления , обмоткой. На фиг,4 изображены диаграммы Гергеса для обоих чисел пар полюсов при шаге обмотки Y 12. Цифрами 1-72 на фиг.1 обозначены номера катушек, входящих в состав обмотки, а буквами Н и К обозначены номера катушек, к которым относятся соответствующие векторы ЭДС. Одним, двумя и тремя штрихами на фиг.2 обозначены векто00

п«

4

Ю Ю

ры ЭДС катушек, включенных согласно в фазы А, В, С соответственно; одним, двумя и тремя штрихами с поперечным штрихом обозначены векторы ЭДС катушек, включенных встречно в фазы А, В и С соответст- венно. На фиг.З в скобках указаны номера катушечных групп КГ, входящих в состав соответствующих частей обмотки.

Из фиг.З видно, что при обоих включениях (при PI - 3 и Ра 4) диаграмма Гергеса симметрична относительно центра фигуры, что, как известно, свидетельствует об отсутствии в кривых распределения МДС F{x) четных высших пространственных гармоник. Предлагаемая обмотка работает следую- щим образом (см. фиг.1 и 3).

При включении выводов НА1, НАВ и НС1, взятых от начал частей А1, В1 и С1, к трехфазной цепи, попарном замыкании выводов КА1 с НА2, КА2 с НАЗ, КВ1 сНВ2,КВ2 с НВЗ, КС1 с НС2, КС2 с НСЗ и замыкании выводов КАЗ, КВЗ и КСЗ в общую точку, что может быть реализовано установкой двух переключателей на фиг.З в верхнее по схеме положение, обмотка создает основное вра- щающееся магнитное поле с 3 парами полюсов. При том же подключении выводов НА1, НВ1, НС1, КАЗ, КВЗ, КСЗ (фиг.1) и попарном замыкании выводов КА1 с НС2,. КС2 с НВЗ, КВ1 с НА2, КА2 с НСЗ, КС1 с НВ2, КВ2 с НАЗ, что может быть реализовано установкой переключателей на фиг.З в нижнее по схеме положения, обмотка создает основное магнитное поле с четырьмя парами полюсов, вращающееся в том же направлении.

Сравнение полюсопереключаемых обмоток производится по энергетическим показателям асинхронного двигателя со сравниваемыми обмотками. Расчет энергетических показателей производится по еле- дующим формулам:

Mi MI/МБ В 5i Ko6i(i);

Pnpi/Рв;

1 :

МБ (Zi Qn КзпЮдоп В ддоп);

РБ МБ fife; ОБ 2 п fi/Pe;

В 5| В(5тах1/В 5доп;

Pnpi Mi QII; Qii 27rfi/Pj. Результаты расчета приведены в таблице. Из таблицы следует, что предлагаемая об- мотка, обладая практически одинаковыми с прототипом показателями по значениям развиваемого момента М и развиваемой мощности , имеет в несколько раз меньше значения коэффициента дифференци- ального рассеяния при обоих числах пар полюсов. Такой выигрыш по величине Кд обусловлен в основном отсутствием в кривой МДС предлагаемой обмотки четных гармоник, что, в свою очередь, является следствием наличия у предлагаемой обмотки шести симметричных фазных зон при Ра 4 и выбора диаметрального шага при Pi 3. Отсутствие четных пространственных гармоник в кривой МДС предлагаемой обмотки уменьшает потери от токов, наводимых этими гармониками поля в короткозамкнутой обмотке ротора, улучшая тем самым энергетические показатели двигателя. Кроме того, вследствие уменьшения числа гармтжик МДС уменьшаются искажения и провалы в кривой результирующего момента, что улучшает пусковые свойства двигателя. Формула изобретения Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 3 и 4 пары полюсов, состоящая из одинаковых равномерно распределенных катушек, входящих в катушечные группы, содержащие по S рядом лежащих катушек.и соединенные в девять частей А1, А2, A3, В1, В2, ВЗ, С1, С2, СЗ, по три части в фазе, с выводами от начал и концов частей, причем начала частей А1, В1, С1 имеют выводы для подключения к сети, концы частей А1, В1, С1, А2, В2, С2, имеют выводы для подключения к началам частей А2, В2, С2, A3, ВЗ, СЗ соответственно при р 3 и выводы для подключения к началам частей С2, А2, В2, СЗ, A3, ВЗ соответственно при р 4, о т л и ч а- ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей путем уменьшения коэффициента дифференциального рассеяния, обмотка выполнена из 73 катушечных групп, причем катушечные группы с номерами 1,2,3, 55, 56, -64, -65, -66 включены последовательно в часть А1, катушечные группы с номерами 7, 8, -,16, -К17, -18, 25, 26, 27 включены последовательно в часть А2, катушечные группы с номерами 31, 32 -40,

-41, -42, 49, 50, 51 включены последовательно в часть A3, катушечные группы с номера ми 9, -52,61, 62, 63, -70, -71, -72 включены последовательно в часть В1, катушечные группы с номерами-4,13,14,15,-22,-23,-24, 33 включены последовательно в часть В2, катушечные группы с номерами -28, 37, 38,

-39, -46, -48, 57 включены последовательно в часть ВЗ, катушечные группы с номерами

-5, -6, -58, -59, -60, 67, 68, 69 включены последовательно в часть С1, катушечные группы с номерами -10, -11, -12,19,20,21, -29, -30 включены последовательно в часть С2, катушечные группы с номерами -34, -35, -36, 43, 44, -53, -54 включены последовательно в часть СЗ, где знак минус перед номером группы означает ее встречное включение, а S - натуральное число.

НАЗ ХВ2 НМ

Ш ЯВШЗ WA1 К63 W)

u ttn; 2 35 S S 56 53

65 б3 J so

ff

Использование: в электрических машинах, в электромашиностроении для создания двухскоростных асинхронных двигателей с тремя и четырьмя парами полюсов, предназначенных для привода станков, вентиляторов и т.д. Сущность изобретения: устройство содержит катушки 1-72, входящие в состав обмотки. При включении выводов НА1, НАВ и НС1, взятых от начал частей At, В1 и С1 к трехфазной цели, попарном Замыкании выводов КА1 с НА2, КА2 с НАЗ. КВ1 с НВ2, КВ2 с НВЗ, КС1 с НС2, КС2 с НСЗ и замыкании выводов КАЗ, КВЗ и КСЗ в общую точку, что может быть реализовано установкой двух переключателей в верхнее по схеме положение, обмотка создает основное вращающееся поле с тремя парами полюсов. Притом же подключении вы вот дов НА1, НВ1, НС1,КАЗ,КВЗ, КСЗ и попарном замыкании выводов КА1 с и НВЗ, ,КВ1 с НА2, КА2 с НСЗ, КС1 и с НВ2, КВ2 с НАЗ, что может быть реализовано установкой переключателей в нижнее по схеме положение, обмотка создает основное магнитное поле с четырьмя парами полюсов, вращающееся в том же направлении. 4 ил., 1 табл.

Фиг. 2.

Редактор Н.Козлова

Фиг. 4

Составитель Д.Попов Техред М.Моргентал

Корректор М.Куль