Совмещенная обмотка электрических машин переменного тока Советский патент 1979 года по МПК H02K3/28 H02K47/24 

1

Изобретение относится к обмоткам машин переменного тока и может использоваться в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

Известны С9вмещенные обмотки элект ических машин переменного тока, выполненные в виде паргшлельных ветвей для одной попюсности р , каждая из которых состоит из пространственно сдвинутых катушек и имеет выводы от средних точек, являющихся началами фаз для другой палюсности pj 1 .

Недостатки таких обмоток сложность конструкции и технологии изготовления.

Известна также совмещенная обмотка электрических мгииин переменного тока многофазная однослойная, выполненная из концентрических катушек, образующих 2 m одинаковых катушечных групп, причем в каждую фазу включены катушечные группы, сдвинутые на 1Г радиан 2 .

Данная обмотка является наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату.

Цель изобретения - улучшить использование меди.

Это достигается тем, что обе стороны катушек каждой группы занимают зону, равную радиан; при нечетном числе катушек в группе средние катушки каждой группы имеют вдвое большее число витков по сравнению с внешней и внутренней катушками, где

т- число фаз, нечетное, больше единицы, внутренняя катушка имеет

0 вдвое меньшее число витков и вдвое большее сечение проводника по сравнению с остальными катушками группы.

На фиг. 1 показана схема обмотки с последовательным соединением кату5шечнь1Х групп для трехфазной обмотки; на фиг. 2 - интегральная кривая её намагничивающей си.пы (н.с); на фиг. 3 - схема трехфазной обмотки с двумя выводг1ми нулевых точек; на

0 фиг. 4 - интегральная кривая н.с обмотки на фиг. 3 для полюсности P.J ; на фиг, 5 и 6 - звезды ЭДС катушечных групп для2р 10и2р 2полюсньах полей; на фиг. 7 - схема

5 предлагаемой обмотки; на фиг. 8 кривая ее намагничивающей силы; на фиг. 9 - схема предлагаемой обмотки с двумя нулевыми выводами;на фиг.10 кривая ее н.с. для ;полюсности

Q P.J 3; на фиг. 11, 12 и 13 -

ЭДС катушечных групп срответстренно для полюсностей р 4, Р 2. р, 3.

Обмотка (см. фиг. 1) - трехфазная (т 3), однослойная, выполнена в Z 35 пазах и содержит 2т 6 одинаково равномерно распределенных катушечных групп, каждая из которых -выполнена из трех концентрических

6

соседних

катушек и занимает

2т

пазов. Катушечные группы имиот номера от 1 до б, Первая и вторая группы фазы С 1-е 4 сдвинуты на 1Г радиан и включены встречно (группы с номера 1 и 4). Фазы С2-С5 и СЗ-С6 выполнены аналогично и их группы чередуются d интервалом в две группы, В каждой группе средняя катушка имеет вдвое большее число витков по сравнению с остальными катушками группы.

Интегральная кривая намагничивающей силы (см. фиг, 2) построена для момента времени, когда ток в фазе С1-С4 имеет максимальное значение. Ординаты кривой н,с. пропорциональны числам витков катушек. Кривая и.с разложена на две встречно вращающиеся гармоники с числами полюсов 2р 2 (т + 2) 10 и 2p.j 2 (т - 2) 2f для которых обмоточные коэффициенты равны: 0,793, Kosz 0,257 и KO,O 0,204, При равновитковых катушках обмотки фиг.1 имеет: KOS.-IO 0,736, К 0,257 и KOS-IO оБ.2 0,189.

Обмотка, показаная на фиг.З, выполнена с двумя выводами нулевых точек . Здесь для каждой фазы начало первой группы и конец второй соединены в общие точки, являющиеся выводами начал фаз (например, дпя фазы С1 начало группы с номере 1 и конец группы с номером 4) , а начала групп фаз объединены в одну (вывод 01) и концы первых групп - в другую (вывод 02) об1дае точки, являющиеся выводами дпя полюсности 2р 4in . 12, Таким образом, обмотка работает одновременно как 2р 10, 2р2 2 и 2pj 12 - полюсная.

На фиг. 4 показана интезтральная кривая н.с. обмотки по фиг. 3 дпя полюсности 2р 12,построенная по направлениям токов в обмотке припитании ее через выводов 01 и 02.

На звездах ЭДС (см. фиг, 5 и 6) векторам приписаны номера групп катушек обмотки.

Обмотка по фиг, 7 выпсэтнена однослойной в Z 36 пазах и содержит б равномерно распределенных одииаковых катушечных групп, занимающих каждая 2/6 соседних пазов и имеющих номера от 1 до 6, Каждая группа выполнена из концентрических катушек, причем внутренняя катушка группы имеет вдвое меньшее число витков и вдвое большее сечение проводника по

сравнению с другими катушками групп. В фазе последовательно-согласно соединены группы, сдвинутые на . , а начала фаз сдвинуты на 2й/3 рад., т.е. в фазе-С1-С4 включены согласно группы с номерами 1 и 4, в фазе С2С5 - группы 3 и б, а в фазе СЗ-Сб группы 5 и 2. Кривая н.с. обмотки {показана на фиг. 8 для момента времени, когда ток в фазе С1-С4 имеет

максимальное значение, и разложена на две встречно вращгиощиеся гармоники с чиелг1ми .полюсов 2р« 8 и 2p,,j 4. Обмоточные коэффициенты для этих гармоник равны Koe.s

0,808, К05.4. Of542 и амплитуда 2р2 полюсной гармоники составляет 134% от амплитуды н.с. с 2р В. Произведение 0,438 характеризует использование меди обмотки (см. фиг. 7), работающей в качестве совмещенной с числами пар

полюсов 4 ИР2. 2.

На фиг. 9 показана схема предлагаемой обмотки, выполненной с двумя

выводами нулевых точек. Начала кату(Шечных групп 1и4, Зи6,5и2 соединены в общие точки, являющиеся выводами начал фаз С1, С2 и СЗ. Концы групп соседних фаз соединены в вывода 01 (концы групп 4, б и 2) и 02

(концы групп If 3 и 5). На выводах 01 и 02 отсутствует переменное напряжение, подведенное к выводам С1, С2 и СЗ, в силу симметрии параллельных ветвей. Кривая н.с,. обмотки по фиг,9

при питании ее однофазным или постоянным током показана на фиг. 4. Обмотка по фиг. 3 является совмещенной для, полюсностей р 4, р„ 2 и р 3, причем для полюсности р, она

является однофазной по отношению к выводам 01 и 02.

Формула изобретения

1.Совмещенная обмотка электрических маш1н переменного тока многофазная однослойная, выполненная из концентрических катушек, образующих

0 2in одинаковых катушечных групп, причем в каждую фазу включены катушечные группы, сдвинутые на 1 радиан, отличающаяся тем, что, с целью улучшения использования ме5 ди, обе стороны катушек каждой группы занимают зону, равную радиан.

2.Обмотка ПОП.1, отличающаяся тем, что при нечетном числе катушек в группе средние катушки каждой группы имоот вдвое боль, шее число витков по сравнению с внешней и внутренней катушкалш, где m - число фаз, нечетное, больше еди.ницы.

3.Обмотка ПОП.1, отлича ю5 щ а я с я т&л. что внутренняя катушка имеет вдвое меньшее число виТ ков и вдвое большее сечение проводника по сравнению с остальными каTyiUKtiMH группы. Источники информации, принятые во при экспертизе

7

43

Фиг. я/ 1.Авторское свидетельство СССР 243033, кл. Н 02 К 3/00, 1973. 2.Авторское свидетельство СССР 532153, кл. Н 02 К 3/28, 1976. J, J п (ГШи

35

f I

4rit

6 г

Фиг. 13