ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ДВИГАТЕЛЯ Советский патент 1948 года по МПК H02K17/14 

Настоящее изобретение относится к обмоткам асинхронного двигателя с переключением числа полюсов в отношении 8 n:6 n или в отношении 8 n : 6n : 4n :2n, где n - любое целое число.

В настоящее время получили распространение многоскоростные двигатели с двумя обмотками, выполнение которых сравнительно с одно-обмоточными двигателями связано со значительным увеличением габаритов двигателей, перерасходом обмоточной меди и динамной стали, а также с удорожанием обмоточных работ и ухудшением коэфициентов мощности и полезного действия.

Применению многоскоростного двигателя с одной обмоткой препятствует слишком большое число выводов на контроллер, удорожающее и усложняющее его (24 вывода, вместо 14 при двух обмотках).

Особенные трудности, связанные с большим числом выводов на контроллер, возникают при переключении полюсов в отношении 8n : 6n.

Настоящее изобретение позволяет "осуществить схему с переключением в отношении 8n : 6n всего лишь при 12 выводах на контроллер, а переключение 8n : 6n : 4n : 2n - при 18 выводах и простой схеме контроллера.

Обмотка может быть выполнена как однослойная или многослойная, в виде катушек одинаковой или различной ширины с любым укорочением или удлинением шага.

Предлагаемая обмотка отличается тем, что для переключения полюсов в отношении 8n : 6n она выполнена на одной или обеих скоростях катушками с различным числом пазов на полюс и фазу и при 2р=8n включена по схеме двух параллельных треугольников, тогда как при 2р=6n она включена по схеме трех параллельных треугольников.

Для переключения же полюсов в отношении 8n : 6n : 4n : 2n при 2р=4n обмотка включена по схеме двух параллельных треугольников путем параллельного соединения в каждой фазе двух катушечных групп, из которых каждая образована двумя рядом (или через 360 электрических градусов) лежащими катушками, принадлежащими при 2р=8n и 2р=6n к разным фазам. При 2р=2n обмотка включена по той же схеме, но с изменением направления тока в одной из катушечных групп каждой фазы.

На фиг. 1 в качестве примера представлена развернутая схема однослойной обмотки, состоящей из двенадцати катушек; на фиг. 2-5 - схемы соединении катушек в два или три параллельных треугольника. Обозначения приняты следующие: номера катушек - римские цифры от I до XII, номера пазов - арабские цифры у проводов и номера выводов - арабские цифры у кружков на проводах.

Как видно из схемы, у катушек №№I, IV, V, VIII, IX и XII сторона катушки занимает два паза, т.е. расположена больше, чем на ¹/₃ полюсного деления (при 2р=8n и 36 пазах τ=4,5 паза и ¹/₃τ=1,5 паза), в то время как сторона катушек №№II, III, VI, VII, X и XI занимает один паз, т.е. расположена меньше, чем на ¹/₃τ.

На фиг. 2 показано соединение катушек при 2р=8 в два параллельных треугольника. Каждая параллельная ветвь в фазе образуется двумя катушками, сдвинутыми на 360 электрических градусов, причем одна из катушек имеет q большее, чем ¹/₃τ (катушка №I), а другая меньшее ¹/₃τ (катушка №X).

На фиг. 3 показано соединение обмотки при 2р=6 и сопряжении фаз в три параллельных треугольника. При этом катушки II и III, VI и VII, X и XI соединяются попарно последовательно, образуя вместо шести катушек с q=1 три катушки с q=2. Число пазов на полюс и фазу при 2р=6 по этой схеме для всех катушек одинаково, и каждая фаза будет состоять из трех соединенных параллельно катушек с q=2, сдвинутых одна от другой на 360 электрических градусов.

Для получения 2р=4 одна катушка с q=2 объединяется с рядом лежащей катушкой с q=1 в одну общую катушку с q=3. Обмотка фазы образуется двумя такими катушками (с q=3), соединенными две параллельных цепи. Сопряжение фаз в два параллельных треугольника для 2р=4 показано на фиг. 4.

2р=2 (фиг. 5) получается при изменении в каждой фазе направления тока в одной из объединенных катушек с q=3 сравнительно с тем направлением, какое имел в ней ток, при 2р=4.

В данном примере при 2р=6, 2р=4 и 2р=2 на каждой скорости катушки группируются так, что своей стороной занимают одинаковое число пазов. Однако вполне возможны и такие видоизменения схемы, при которых на одной или двух из этих скоростей q для отдельных катушек будут разными.

При рассматриваемых сопряжениях фаз (для 2р=8:6:4:2) при переключениях обмотки только на три или две скорости имеется возможность дальнейшего сокращения числа выводов на переключатель. Три скорости в отношении 8:4:2 можно получить при 15, а две скорости 8:6 лишь 12 выводах, так как при этом часть соединений обмотки разрывать не требуется.

1. Обмотка асинхронного двигателя с переключением числа полюсов в отношении 8n : 6n, где n - любое целое число, отличающаяся тем, что она выполнена на одной или обеих скоростях катушками с различным числом пазов на полюс и фазу и при 2р=8n включена по схеме двух параллельных треугольников, тогда как при 2р=6n она включена по схеме трех параллельных треугольников.

2. Форма выполнения обмотки по п. 1 с переключением полюсов в отношении 8n : 6n : 4n : 2n, отличающаяся тем, что при 2р=4n обмотка включена по схеме двух параллельных треугольников путем параллельного соединения в каждой фазе двух катушечных групп, из которых каждая образована двумя рядом (или через 360° электрических градусов) лежащими катушками, принадлежащими при 2р-8n и 2р=6n к разным фазам, а при 2р=2n обмотка включена по той же схеме, но с изменением направления тока в одной из катушечных групп каждой фазы.