Трехфазная совмещенная обмотка Советский патент 1981 года по МПК H02K3/28 H02K47/24 H02K19/12 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к совмещенным обмоткам машин переменного тока, и может быть использовано в одномашинных .преобразователях частоты, в роторных обмоткгие синхронных и асинхро ных каскадных машин и машин двойного питания. Известна совмещенная обмотка элек трической машины, котораясодержит в кгикдой фазе концентрические катушечные группы числом Е) , занимающие зону в пределах от 1/4 до 2/ЗС Недостатком такой обмотки является ограниченная область применения, обусловленная тем, что обмотка созда ет магнитные поля с отношением чисел пар полюсов Р2/Р4 - Применяя зту обмотку в асинхронном преобразователе- частоты, возможно получить частоту 150 Гц. Известна также трехфазная обмотка электрических машин переменного тока с отношением чисел пар полюсов Р /Р 5, фазные обмотки которой соединены в. звезду и состоят из последовательно включенных катушечных групп, при этом в катушечных группах число катушек в.которых кратно трем, треть катушек, расположенных посреди группы, имеют вдвое большее число витков по сравнению с остальными катушками 2 . Недостатком этой обмотки, помимо ограниченной области применения, является нерациональное использование меди из-за низких обмоточных коэффициентов Кое 0,793 и К, 0,257. Цель изобретения - расширение области применения и улучшение использования меди. Поставленная цель достигается тем, что в обмотке с числами пар полюсов Р и Р- одна фазная обмотка состоит из катушечных групп l+7K из 2К катушек шага у 8К, включенных встречно с катушечными группами 1 + 28К + 4- (Р, - i ) .из К катушек шага у 14Х, согласно с катушечньми группами 1 + 29К+ ( из К катушек шага у 2К и согласно с кату(аечнымн группами 1 + 21К + к из ЗК кагущек шага у 15к; ;вторая фазная обмотка состоит из катушечных групп 1 -t- ЗЗК + | ( -i) из 2К тушек шага у 8К, включенных встреч но с катушечными группами 1 + 7 2. () из К катушек шага у 14К согласно с катушечными группами 1 + 18К + |- (Р -i) из К катушек ша IК у 2К и согласно с катушечными груп пами 1 + ПК + |-(Р,-i) из ЗК катуше f шага у 15к; третья фазная обмотка состоит из катушечных групп 1+ 16К+ (Р -)из ЗК катушек шага у 15К включенных согласно с катушечными (Р, -i ) из 2К группами 1 + 23К + 2К и встречно с ка катушек шага у pj.1 + 2К + тушечными группами из 2К катушек шага у 8К,Z -кратно Р - число пазов, Р2/Р 6 г - целые числа от 1 до Р , К На Фиг.1 показана схема обмотки с 2Р. 2,2Р. 12, выполненная на Z 36 пазах; на фиг.2 - н.с. обмотки для момента времени t 0 на Фиг. 3 разложение н.с.(фиг.2) на две гармо ники; на фиг.4 - н.с. обмотки для мо мента времени радиан;на фиг.5 - разл жение, н.с. (фиг.4) на две гармоники Трехфазная обмотка с отношением чисел пар полюсов 6 (фиг.1) выполняется из соединяемых в звезду фазных обмоток, каждая из которых состоит из последовательно включенных катушечных групп. Число rtas JB, в которых может быт уложена предлагаемая обмотка, определяется по формуле Z ЗбР К, где К - любое число. Номер катушечной группы определя ется номером паза, в котором расположена первая активная сторона первой катушечной группы. Катушечная группа фазы А, имеюща номер 1 + 7К, где К является началом фазы А, состоит из 2Ккатушек, выпо.тненных шагом у 8К, и включена с остальными катушечными группами фазы Д встречно с группой 1 + 28К, выполненной из К катушек шага у 14К, согласно с группой 1 + 29К, выполненной из К катушек шага у 2К и согласно с группой 1 + 21К, выполненной из ЗК катушек шага у 15К. Катушечная группа фазы В, имеющая номер 1 + ЗЗК, является начсшом фазы В, состоит из 2К катушек,,вы полненных шагом у 8К и включена с остальными катушечными группами фазы в встречно с группой 1 + 7К, выполненной из К катушек шага у 14К, согласно с группой 1 + 18К, выполненной из катушек шага у 2К и согласно с группой 1 + ПК, выполненной из ЗК катушек шага у 15К. Катушечная группа фазы С, имеющая номер 1 + 16К,, является началом фазы С, состоит из ЗК катушек, выполненных шагом у 15К, и включена с остальными катушечными группами фазы С согласно с группой 1 + 23К, выполненной из 2К катушек шага у 2К, и встречно с группой 1 + 2К, выполненной из 2К катушек шага у 8К. В катушечных группах, число катушек в которых равно ЗК, треть катушек, расположенных посреди катушечной группы, имеют вдвое большее число витков по сравнению с остальными катушками. На фиг.1 - это катушки, расположенные в .пазахс 13-28, 18 33, 23-2. При .1 дополнительно к указанным катушечным группам добавляется ан алог.ичных, таким же образом включенных катушечных групп, номера которых определяются посредством прибавления к номеру каждой катушечной группы числа р- () , где i целые числа от 1 до . Обмоточные коэффициенты обмотки для 2Р - полюсного поля (2Р 2) KOK, 0,956, для полюсного поля (2Р,, 12) KoFiz. Амплитудное значение 2Е( - полюсного поля, созданного обмоткой, в шесть раз больше амплитудного значения 2Р - полюсного поля. Векторы ЭДС для всех трех фаз как от 2Р -полюсного поля, так и от 2P,j,-полюсного поля одинаковы и симметрично расположены. На фиг.2 показана н.с. обмотки, изображенной на фиг.1 для момента времени t О, когда ток в фазе А максимальный, положительный, т.е. течет от начала фазы к концу, а токи в фазах В и С - половинной амплитуды, отрицательные. Ординаты кривой н.с. пропорциональны числам витков катушек и величинам токов. На фиг.З показано разложение результирующей н.с. фиг.2 на две гармоники: первую и шестую. На фиг.4 изображена н.с. обмотки для момента времени t ТС/3 радиан, когда ток в фазе В максимальный, отрицательный, а токи в фазах А и Споловинной с 1плитуды, положительные. На фиг.З показано разложение результирующей н.с. фиг.4 на две гармоники: первую и шестую. Из сравнения фиг.4 и 2 видно, что за время t первая и шестая н.с. сместились в противоположные стороны отно-.

сительно первоначального положения на расстояния, равные радиан.

Следовательно, при подключении трехфазного напряжения, к зажимам А,В и С обмотка создает магнитные поля с числами полюсов 2Р и 2 , аращающиеся в противоположные стороны.. .

. Обмотку можно применить в качестве статорной обмотки асинхронного преобразователя частоты на 350 Гц, а также при замыкании Зс1жимов А,в,С накоротко в качестве роторной обмотки синхронных и асинхронных каскадных машин и машин двойного питания. При создании в таких машинах с помощью статорной обмотки 2Р -полюсного поля в рассматриваемой роторной обмотке наводится ЭДС, под воздействием которой по обмотке течет ток, создающий вращанициеся в противоположные стороны 2Р. -полюсное и 2 -полюсное поля. I,

Совмещенная обмотка заменяет две трехфазные обмотки с 2Р и 2 числами полюсов, где отношение чиселпар полюсов Р /Р б. При этом уменьшается расход медного провода на одну треть, упрощается изготовление и увеличивается надежность машины.

Формула изобретения

Трехфазная совмещенная обмотка электрических машин переменного тока с числами пар полюсов Р и Рд , например, для одномашинных преобразователей частоты, синхронных и асинхронных каскадных машин и машин двойного питания, фазные обмотки которой соединены в звезду и состоят из последовательно включенных катушечных групп, при этом в катушечных группах число катушек в которых кратно трем, треть катушек, расположенных посреди катушечной группы, имеют вдвое большее число витков по сравнению с остальными катушками, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения путем получения отношения чисел полюсов

2Pg

-6 и улучшения использования

2Р

мепи, одна фазная обмотка состоит из

катушечных групп 1 + 7К + ::г-(Р, -1 )

М

из 2К катушек шага у 8К, включенных встречно с катушечными группами 1 + 28К + р- (Р ) из К катушек шага у 14К, согласно с катушечны10ми группами 1 + 29К + -р ( ) из К катушек шага у 2К и согласно с

катушечными группами 1 + 21 К + ;:;-

5 () из ЗК катушек шага у 15К/ вторая фазная обмотка состоит из

катушечных групп 1 + ЗЭК + 5- (Р.-i)

4

из 2К катушек шага у 8К, включен20ных встречно с катушечными группами

1 + 7К + () из К катушек шагг у 14К, согласно с катушечньвии группами 1 + 18К + |- (Р -i) из К катушек

5 шага у 2К и согласно с катушечными группами 1 + ПК + |-( -i) из ЗК

катушек, шага у 15К, третья фазная обмотка состоит из катушечных групп

0

1 + 16К + |- ( -i) из ЗК катушек шага у 15К, включенных согласно с катушечными группами 1 + 23К + f

5

х()из 2К катушек шага у 2К и встречно с катушечными группами

1 -I- 2К -4- |- (PJ -|) из 2К катушек шага у 8K,Z -кратно 3-6Р - число па0зов , i - целые числа от 1 до R ,

V -

- ЗбР

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

5

1.Авторское свидетельство СССР по заявке 2635617/07,

кл. Н 02 К 3/28, 1978.

2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2457931/07, .

0 кл. Н 02 К 3/28, 1978.