Двухфазная синусоидально-распределительная обмотка статора Советский патент 1993 года по МПК H02K24/00 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в информационных электрических машинах типа вращающихся трансформаторов (ВТ) и т.д.

Известны также обмотки, в которых числа проводников по пазам распределяются в соответствии с выражениями:

w,-fsin - fЈ-(M) + Jj

We-t COS

О) (2)

Z

(и)+ fi

Такие двухфазные обмотки наиболее близки к предлагаемым, однако они имеют следующий недостаток. Если соотношение чисел пазов и полюсов будет таким, что в

числовом ряду - К. где К 1,2.3..., (4р-1)

наименьшее целое число будет четным, распределение чисел проводников по не дает оптимального использования площадей пазов по заполнению их медью обмоток. Следовательно, в этом случае не будет получено минимальное активное сопротивление при данном эффективном числе витков, достижение которого является одним из условий обеспечения высокой точности работы ВТ.

Целью изобретения является повышение точности за счет улучшения использования площадей пазов по заполнению их медью обмоток при указанном выше соотношении чисел пазов и полюсов магнитопровода электрической машины.

Это достигается тем, что в двухфазной синусоидально-распределенной обмотке с одинаковыми электрическими параметрами фаз, расположенной в пазах магнитопрово- да электрической машины, число проводников Синусной и косинусной фаз выбирают на основании расчета по формулами

СО

с

со

GJ Ы О 4 00

Ws f (21-1)+ g)

(3)

Wc

t-cos -(2M)+ | (4)

На фиг. 1 и 2. приведены схемы двухфазных обмоток, рассчитанных по известным и предлагаемым техническим решениям.

Для сравнения и оценки использования пазов медью обмоток в качестве примера рассчитаны двухфазные обмотки с распределением проводников по пазам в соответствии с выражениями (1), (2) и (ЗХ(4). Расчет произведен для случая N 8 и р 5. Подставив эти величины и выражение -т- К, и

опробовав значения К 1,2,3...19, найдем, что при К 5 будет получено наименьшее целое число, которое является четным

о

. t f. 5 2. Следовательно, данное соотношение z и р соответствует условию, при котором целесообразно применение предложенного технического решения.

Результаты расчета численных значений Ws и Wc согласно выражениям (1). (2) и (3), (4) сведены в табл. 1 и 2 соответственно.

По данным табл. 1 и 2 составлены электрические схемы обмоток, приведенные на фиг. 1 и 2 соответственно. Для данных схем конструктивный коэффициент пропорциональности принят t 100, числа проводников в лобовых частях выбраны для наиболее распространенных обмоток с наибольшей добротностью. На схемах обмоток числа проводников в пазу для каждбй из фаз обведены кружком, числа проводников по лобовым частям заключены в прямоугольные рамки.

Для получения суммарного числа проводников в определенном пазу необходимо обведенное кружком на рисунках число проводников синусной обмотки сложить (без учета знака) с обведенным кружком числом проводников косинусной обмотки в этом же пазу. Произведя такие вычисления ло фиг. 1, можно установить, что для известных обмоток, рассчитанных по формулам (1) и (2), суммарные числа проводников синусной и косинусной обмоток в одной половине пазов равны 100 и во второй - 142. Из фиг, 2 следует, что в обмотках по предлагаемому техническому решению, рассчитанных по Формулам (3) и (4). суммарные числа проводников обеих фаз во всех пазах одинаковы и равны 130.

0

5

0

5

Таким образом, в обмотках по фиг, 1 при выборке диаметра провода по максимальному коэффициенту заполнения для паза с суммарным числом проводников 142, площадь пазов с суммарным числом проводников 100 окажется менее заполненной. В противоположность этому в обмотках, выполненных по предлагаемому техническому решению (по фиг. 2), во всех пазах суммарные числа проводников одинаковы и. следовательно, при выборе диаметра провода по максимальному коэффициенту заполнения использование меди обмоток будет оптимальным.

Таким образом, в рассмотренном примере обеспечено получение минимального активного сопротивления при заданном эффективном числе витков обмотки, что и позволяетповыситьточностьфункционирования ВТ.

Аналогично рассмотренному примеру можно показать, что и при других числах пазов и полюсов, если сохраняется их соотношение, дающее четным наименьшее це2

лое число в ряду значений

4р

К, лучшее

использование площади пазов будет у обмоток, рассчитанных по формулам (3) и (4). Формула изобретения Двухфазная синусоидально-распределительная обмотка статора для информационных электрических машин с одинаковыми электрическими параметрами фаз, расположенная в пазах магнитопровода, при соотношении чисел пазов 2, и полюсов 2р, при

-f-- К, где К

котором в ряду значений

1,2,3,..., (4р-1), наименьшее целое число будет четным, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что. с целью повышения точности, числа проводников синусной и косинусной фаз в пазах выбирают на основании расчета по формулам

45

Ws t -sln

2др

0-0,5) + 0,25 ж

Wc -t -cos В- (1-0.5) + 0.25 л

где Ws и Wc - числа проводников в пазах соответственно синусной и косинусной обмоток;

t - конструктивный коэффициент пропорциональности,

I - номер паза.

Таблица 1

Использование: электротехника, в информационных электрических машинах типа вращающихся трансформаторов. Сущность изобретения: в двухфазной синусоидально распределительной обмотке, расположенной в пазах магнитопровода при соотношении чисел пазов Z и полюсов 2р, при котором в ряду значений Z/2p К, где К 1,2,3... (4р-1), наименьшее целое число будет четным, числа проводников синусной и косинусной фаз в пазах выбирают на основании расчета по формулам Ws - tsin (i-0,5) + 0.25 We - tcos; 2p/Z (i-0.5) + 0,25, где Ws и Wc - числа проводников в пазах соответственно синусной и косинусной обмоток, t - конструктивный коэффициент пропорциональности, I - номер паза. 2 ил.

Таблица2

8 синусная обмотка

в касинисная сбматка

5

4557 6 косинусная обмотка

1

54

синусная обмотка

L

©®@® Фиг.2