Петлевая двухслойная обмотка с двумя параллельными ветвями в каждой полюсно-фазной зоне Советский патент 1979 года по МПК H02K3/28 

3 С н 2 в слое одной полюсно-фазной зоны имеет вид: 1-2-2- 1 - 1-2-2- 1- 1-2-2-1, а параллельных вегкей с номерами 3 и 4 в слое другой полюс- но- азной зоны; 3-4-4-3-. 3-4-4-3 3-4- 4-3. Шаг кагушек (шаг намотки) со стороны противоположной Мзшодам выполнен дпй известной обмотки с сокращением 5/6 диаметрального шага, что соответствует ЗО-ти пазовым делениям (iji 30). Со стороны выводов шаг намотки имеет сокращение, соответствующее 27-м пазовым делениям, т.е. на три пазовых деления меньше. Несовпадение шага намотки и электрического шага () для половины соединений обмотки со стороны выводов приводит к появлению межкатушечных соединений. Обмотка выпол- йена несимметричной синфазной, результируюшие векторы ЭДС .параллельных ветвей имеют разницу только по модулю. Недостатком известной обмотки являет ся то, что принятая разница шагов намотки с обеих сторон машины - три пазовых деления - снижает технико-экономические показатели электрической машины. На одну полюсно-фазнуто зону, включающую 12 катушек, требуется пять межкатуигечных перемычек, что усложняет конструкцию обмотки и технологию ее изготовления. При использовании известного принципа в обмотках ccj 16, 20 и т.д. требуемое число перемычек в полюсно-фазной зоне растет соответственно до 7, 9 и т.д. Пос Леднее обстоятельство вынуждает отказаться от обмоток с такими значениями q , что искдючает из рассмотрения ряд обмоток с числом пазов, дающим oni-имальньш варианты исполнения машины по йлёктрическим параметрам. Кроме того, известная обмотка дает сравнительнЪ увеличенную осевую длину лобовой части со стороны выводов (и соответственно осевую длину машины), что повышает расход меди, дорогостоящей изоляции и конструктинных материалов. Цель настояшего изобретения - повышение технико-экономических показателей электрической машины путем сокраще НИН осевой длины обмотки и машины, снижения расхода меди и изоляции обмотки, упрощения конструкции обмотки за счет уменьшения числа межкатушечных перемычек, расширения ряда чисел пазов обмотки, имекшей постоянное число межкатушечных перемычек - две на полюснофазную зону. ( Указагпшя цель постигается тем, что в нзпесгиой петлевой двухслойной обмот ке с цвумя параллельными ветвями в кажпой гюлюсио-фазной зоне, с идентичным расположением пар ветвей в полюоHo-4ia3H.ix зонах, с одинаковым порядком чередования ветвей в слоях- каждой полюсно-фазной зоны, определяемым рядом; первая - вторая - вторая - первая, шаг намотки с одной стороны обмотки выполнен на четыре пазовых деления меньше, чем с другой. На фиг. 1 изображена схема расположения двух параллельных ветвей в одной полюсно-фазной зоне; на фиг. 2 - звезда пазовых векторов ЭДС четырех параллельных ветвей, лежащих в двух полюсно-фазных зонах; на фиг. 3 -изображен один из основных типов частичных соединений параллельных ветвей в зоне лобовой части обмотки. В качестве примера осуществления изобретения рассмотрена двухслойная петлевая обмотка стержневого типа для двухполюсного трехфазного турбогенератора. Число пазов обмотки 2 72, число параллельных ветвей О 4, число пазов на полюс и фазу CJ, 12. На фиг. 1-3 полностью или частично показаны ветви фазы А; две другие фазы выполнены аналогично, располагаясь на статоре со сдвигом в 12О и 2-40 электрических и геометрических градусов. Параллельнью ветви с номерами 1 и 2 расположены в полюсно-фазной зоне А , а с номерами 3, 4 - в полюсно-фазной зоне А . Стержни 5 образуют верхний слой Ag полюсно-фазной Зоны, стержни 6 - нижний СЛОЙ АЦ . Каждый слой занимает 12 пазов. . Стержни соединены с межкатушечными перемычками 7. Начала и концы выводных стержней параллельных ветвей с номерами 1 и 2 обозначены соответственно 1Н, 2Н и 1К, 2К. Параллельные ветви с номерами 3 и 4 (фиг. 2) расположены в слоях А и АЦ второй полюсно-фазной зоны. Порядок чередования параллельных ветвей с номерами 1 и 2, в слое А одинаков с порядком чередования в слое А , а порядок чередования параллельных ветвей с номерами 3 и 4 в слое Ag повторяет порядок чередования в слое Ац . Последовательность чередования параллельных ветвей с номерами 1 и 2 в слоях полюсно-фазной зоны А выполнена тремя повторяющимися четверками; первая 1 торая - (порая - пррпая, т.е. слой Л„ 2 - - 1 -. 2 2 - J - I - i т„ 2 - 1 - 1 слой л 1 J. 2 - 2 - 1 - 1 - 2 1-1-2. EteTRb с номером 2 обозначена первой j а вегпь с номером 1 обозначена второй, ПослецоБательность черецова шя ветвей с комерамр 3 и 4 в слоях другой по Люсно-фазной зоны выполнена идентично, такими же повторяющимися четверками: первая - вторая - вторая - первая, т.е. слой AJ 4-3-3-4 ,4- 3-3-4. 4 - 3 3-4 слой АН 4-3-3- 4 4-3-3-4 4-3-3-4 Здесь ветвь с номером 4 обозначена первой , а с номером 3 обозначена второй. Поскольку обозначение ветвей первой и второй является условным, возможно различное взаимно-обратное обозначение, как например: слой А 1 1«3-3-1 1-3-3-1 слой А 1 3-3- 1 - 1 3-3-1 -- 1-3-3-1 4-2-2 - 4- vg 4-2-2-4 4-2-2-4 слой АН 4-2-2 -4- 4-2-2-4 4-2-2-4 На фит. 3 показано частичное соединение параллельной ветви с номером 2 при отсутствии межкатушечной перемьтчки Соединение включает два верхних стержн 5 и один нижний 6. Такой тип соединения является .преобладающим и присущ параллельной ветви с номером 1 (фиг. l Верхний стержень 8 соединен с нижним стержнем 9, причем шаг намотки со стороны противоположной вь1 водам равен ЗО-ги пазоы 1м делениям ( у . ) что дает сокращение шага по отношению к диаметральному (5 5/6. Нижний стержень с номером 9 соединен далее с верх ним стержнем с номером 10, т.е. шаг наметки со стороны выводов выполнен на четыре пазовых деления меньше (У2 ). Указанные шаги намотки (26 пазовых делений со стороны выводов и 30 пазовых делений со стороны противоположной выводам), характеризующиеся каждый своей определенной длиной лобовых дуг стержней, приняты для всех соединений обмотки. Обмотка по указанному принципу может быть выполнена с любым другим значением CJ (кратным четырем), отличающимся от 12. Таким образом, обмотка имеет упрощенную конструкцию за счет наличия в зоне лобовых частей только двух межкатушечных перемычек на одну полюсно4)аэную зону. Независимость числа перемычек от числа пазов расширила-ряд пазов, с которым выполнена упрощенная обмотка, что облегчило условие выбора оптимального варианта исполнения электрической машины, приемлемой ао заданным электрическим параметрам. Повышение технико-экономических показателей электрической машины получено также путем сокращения осевой длины обмотки за счет большей по сравнению с известными обмотками разницы в шагах намотки с обеих сторон машины. Сокращение осевой длины обмотки снизило осевую длину машины и привело к экономии по расходу меди и дорогостоящей изоляции и конструктивных материалов. Кроме того, обмотка имеет приемлемую разницу небаланса ЭДС параллельных ветвей - 0,7 8% по отнощению к ЭДС фазы при холостом ходе. Формула изобретения Петлевая двухслойная обмотка с двумя параллельными ветвями в каждой полюсно-фазной зоне, с идентичным расположением пар ветвей в полюсно-фазных зонах, с одинаковым порядком чередования ветвей .Б слоях каждой полюсно-фаз- ной зоны, определяемым рядом: первая вторая - вторая - первая, а шаг намотки с одной стороны обмотки меььше чём с другой, отлич.ающаяся тем, что, с целью повышения технико-эконоMHHecjoix показателей, шаг намотки с ооной стороны обмотки выполнен на четыре пазовых деления меньше чем с другой. Источники, информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 1195526, кл. Н О2 К, 1959. 2.Патент Великобритании № 858508, кл. 35 А, 1961,

А ((разы А j

1 ГЙ |1Н2 1 1 2-2 т 1 2 2 г 1 г

I I 1 || 1

I I I и I I I I I I I

lilZJIZZfJl

.4.