Трехфазная совмещенная обмотка Советский патент 1980 года по МПК H02K3/28 

(54) ТРЕХФАЗНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА Настоящее изобретение относится к области обмоток электрических машин переменного тока, например, одномашинных преобразователей частоты и числа фаз. Известны совмешенные обмотки элект рических машин переменного тока, выполненные в виде параллельных ветвей о ной полюсности р , каждая из которых состоит из сдвинутых в пространстве ка тушек и имеющая выводы средних точек, являющихся началами фаз другой полюсности р , Угол между осями катушек одной и той же ветви составляет радиан, а числа витков в катушках пропорхшональны синусу угла сдвига их относительно оси ветви Li Недостатки таких обмоток - сложност конструкции и технологии изготовления. Известны и трехфазно-однофазные совмещенные обмотки машин переменног тока, содержащие группы витков, включённых в дЬе параллельные ветви с нуРч+Bj. левыми точками, являющиеся выходньтми зажимами 2. Недостатки их - ограниченная область применения. Известны также схемы многофазных обмоток электрических машин, составленные по методу кругового смещения катушек от одной фазы к другой 3J. Целью настоящего изобретения является улучшение использования меди, путем повышения обмоточного коэффициента для гармоник полей с числами пар полюсов р 4 и р - 1, трехфазной обмотки, выполненной из 15 равномерно распределенных катушек, соединенных по методу кругового смещения Катушек от одной фазы к другой так, что в фазе группы первая, четвертая и тринадцатая включены согласно, седьмая и десятая встречно, а номера катушек других фаз чередуются с 1штервалом в пять катушек. Это достигается тем, что катушки с номерами 3, 4, 8, 9, 13, 14 их{еют

вдвое меньшее число витков по сравионию с друтиЬП: катуитками,

Сущность изобрете1вия поясняется чертежом, где на,фиг. 1 показана схема обмотки; на фиг, 2 -- интегральная кривая ее намагничивающей силы (НС); на фиг. 3 - звезда ЭДС катушек для ноля с числом полюсов 8, на фиг. 4 звезда ЭДС катушек для поля с числом полюсов 2ii- 2.

Обмотка (фиг. 1) выполнена однослойной в Z ЗО пазах с шагом V-3, содержит 15 равномерно распределенных катушек с номерами от 1 до 15.. Фаза с выводами С1-С4 содержит катушки с номерами 1, 13, соеди- , ненные согласно, и 7, Ю, соединенные встречно. Катушки других фаз чередуютс с интервалом в пять катушек: 6, 9, 3 согласно и 12, 15 - встречно для фазы с выводами С2-С5; 11, 14, 8 - согласно и 2,5 - встречно - для фазы с вывдами СЗ-С6.

.Фазы обмотки можно соединить как звездой, так и треугольником.

Интегральная кривая НС обмотки (фиг.2) построена по направлениям токов в катушках для К1омента времени, когда ток в фазе С1-С4 имеет максимальное значение (ординаты кривой НС пропорциональны числам катушек), и разложена на гармоники с числами полюсов 2 р, 8 и 2 ip 2 .

По звездам ЭДС катушек (фиг. 3 и где векторам ЭДС приписаны номера катушек, можно определить обмоточные коэффициенты (векторы ЭДС катушек- 3, 4, 8, 9, 13, 14 имеют вдвое меньшую длину по сравнению с другими векторами): для 2р, 8 - Kogg -0,697, для 2р2 - 2 - Kogg 0,227. Произведение О, 158 характеризует степень использования меди предлагаемой обмотки, работающей в качестве совмещенной с числами полюсов 2р, - 8 и .

Если обмотку (фиг.1) выполнять с равновитковыми катушками, то для нее получим: .615. Ко$2- 0,20 и Коб8Коб2 0-123.

Таким образом, предлагаемая обмотка имеет в 0,158:0,123 раза (1,28) лучшее использование меди, чем известная обмотка.

Если обозначить: ц, , cj, , , . К og , Ф - соответственно числа витков катуижи и фазы, сечение провода активное и ждуктйвное сопротивление

расссяния фазы, результирующий обмоточный коэсЬфициент и поток, то получим: для известной обмотки ) W,

Я/м г 5 ; У

(W) - ,. W Х предлагаемой обмотки -NV -3NWc +

+ 2-о, ч „;-53 р +

+ ..,Так как , то V/ Kc-wK g ,оjg ,откуда

к 5 0,123 w;J.4 0,

так как ( (из условия сохранения коэффициента заполнения паза меI 1

.Чм

w, - 0,97

дью),

Ч/м

3,5 Ч/м Таким образо:м р7-5 /.r.ii О.66 и

w:

V5 Х/ /- О,61.

VI 45

Если предположить одинаковыми потери в меди известной и предлагаемой обмоток, то получим -1,23, т.е. в предлагаемой обмотке можно иметь больший ток и соответственно большую мощность, чем для известной обмотки. Кроме того в предлагаемой обмотке меньше (в 1:О,61 1,64 раза) индуктивное сопротивление рассеяния, что увеличивает коэффи1шент мощности.

Формула изобретения

Трехфазная совмещенная обмотка электрических машин переменного тока, например, одномашинных преобразователей частоты и числа фаз, выполненная из 15 равномерно распределенных катушек, причем в фазе катушки с номерами 1, 4, 13 включены согласно, 7 и 1О встречно, а номера катушек других фаз чередуются со смещением по окружности на пять катушек, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшени использования меди путем повышения обмоточных коэффициентов, для полей с числами пар полюсов р, -4 и р 1, катушки с номерами 3, 4, 8, 9, 13, 14 имеют вдвое меньшее число витков по сравнению с другт1ми катушками. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 243ОЗЗ, кл. Н О2 К З/ОО, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР № 382198, кл. Н О2 К З/ОО, 197а

3.М. Лившиц - Гарик Обмотки машин переменного тока ГЭИ.1959,

с. 690-696.