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

(54) ТРЕХФАЗНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к совмещенным Обмоткам машин переменного тока, и может быть использовано в одномашинных преобразователях частоты, в ротор ных обмотках синхронных и асинхронных каскадных машин и машин двойного питания . Известна трехфазная обмотка с отно шением чисел-пар полюсов Рп/р 7, которая состоит из двух частей: основной и вспомогательной Tl. Основная часть является полюсо-амплитудно модулированной,выполненной из параллельных ветвей, 2р полюсное поле создается при подведении напряжения к этой обмотке. 2р.. полюсное поле созда ется при помощи вспомогательной обмо ки, трансформаторно-связанной с основ ной и индуктирующей в ней ЭДС, под действием которой протекает ток, создаклций 2р« полюсное поле. Однако эта обмотка состоит по существу из двух обмоток, является слож ной и не дает экономии медного провода по сравнению с двумя отдельными 2р и 2р полюсными обмотками. Известна совмещенная трехфазная обмотка с отношением чисел пар полюсов Ptj / Р 5 2 , выполненная из соединенных в звезду фазных обмоток, которые состоят из последовательно вклнИ ценных катушечных групп, при этом в катушечных группах число катушек кратно трем, треть катушек, расположенных посередине катушечной группы, имеет вдвое большее число витков по сравнению с остальными катушками. Недостатком известной обмотки, помимо ограниченной области применения, является плохое использование меди из-за низких обмоточных коэффициентов: (7 0,793 и KOI 0,257. Цель изобретения - расширение области ее применения и улучшение использования меди. Эта цель достигается тем, что в совмещенной обмотке с числами пар полюсов 9 , и Pfj первая фаза обмотки состоит из катушечных групп СРх))) включенных согласно с катушечными группами +6- К.+ | (), ;, имеющих по 3 К. катушки в группе и выполненных с шагом 21К, согласно, с .кадушечными группами l + 13Kk+p(p) и встречно с катушечными группами 1+34 Ц + + (р,), имеющих по 2К катушки в группе и выполненных с шагом v 2-К, вторая фаза состоит tis катушечных групп l+32l P-i-ib имеющих по 3-К катушки в группе и выполненных с шагом V «21-К, включенных согласно с катушечными группами 1+39-К.+ K-()H встречно с катушечными группами 1+ + 18К+ -(р .) , имеющих по 2К. катушки в группеи выполненных с шагом у .К третья фаза имеет аналогично со единённые такие же катушечные группы как и вторая фаза, но смещенные на 21 рад. при этом число пазов Z крат но 42 Р -где ) - целые числа от 1 до р ; k -1- 42. Р/ На фиг. 1 показана схема обмотки с 2р 2,2р« 14, выполненная на Z 42 пазах;.на фиг. 2 - намагничивающая сила(н.с.) обмотки для момента времени t 0; на фиг. 3 - разложение н.с. фиг. 2 на две гармоники; на фиг. -4 - н.с. обмотки для момента вр мени t 3 радиан; на фиг. 5 - разложение н.с. фиг. 4 на две гармоники Трехфазная обмотка с отношением чисел пар полюсов P, 7 (фиг. 1) выполнена из соединенных в звезду фазных обмоток, которые состоят из последовательно включенных катушечны групп. Число пазов, в которых может быть уложена предлагаемая обмотка, определяется по формуле 2 42 где П - любое целое число. Номер катушечной группы определяется номером паза, в котором располо жена первая активная сторона первой катушки группы. Катушечная группа фазы А, имеющая номер 1, включена согласно с катушеч ной группой l+6К, согласно с группой 1 + 13К и встречно с группой 1+34-V1, где К. « . При этом катушечные группы 1 и 1+6V. имеют по З-К катуш ки в группе и выполнены с шагом 21-К, а катушечные группы 1+1З-К и 1+34-k. имеют по 2-К катушки в группе и-выполнены с шагом v 2k.. Катушечная группа фазы В, имеющая номер 1+32-К., состоит из 3К катушек в группе, выполнена шагом у 21-К и включена согласно с группой 1+39-К и встречно с группой 1 + 18К,, выполненных по 2К катушки в группе с шагом V . Фаза С имеет аналогично соединенные такие же катушечные группы, как и фаза В, но смещенные на 6/lfJfpaд влево. В катушечных группах, число катушек в которых равно , треть катушек, расположенных посередине катушечной группы, имеет вдвое большее число витков по сравнению с остальными катушками. На фиг. 1 - это катушки, расположенные в пазах 2-23, 8-29, 18-39,.34-13. При Р 1 дополнительно к указанным катушечным группам добавляется Р -I аналогичных таким же образом включенных катушечных групп, номера которых определяются посредством прибавления к номеру каждой катушечной группы числа (Р ) , где 1 - целые числа от 1 до Р . Обмоточные коэффициенты обмотки для 2 р полюсного поля (2р 2) 0,956, для 2р полюсного поля (2pj| 14) -1(о«1 1 . Амплитудное значение 2 р полюсного поля, созда1Аого обмоткой, в 7 -раз больше амплитудного значения 2рQ полюсного поля. Векторы ЭДС для всех трех фаз как от 2р полюсного поля, так и от 2р 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. 3 показано разложение результирующей н.с. фиг.2 на две гармоники: первую и седьмую. На фиг. 4 - изображена н.с. обмотки для момента времени t § радиан, когда ток в фазе В максимальный отридательный, а токи в фазах А и С половинной амплитуды положительные. На фиг. 5 показано разложение результирующей, н.с. фиг..4 на две гармоники: 5 первую и седьмую. Сравнивая (фиг, 4 и 2) , видно, что за время первая и седьмая гармонические н.с. сместились в противоположные, стороны,, отно сительно первоначального положения на расстояния, равные рад. Следовательно, при подключении трехфазного напряжениях зажимам А,В С обмотка создает магнитные поля чис лами полюсов 2р и 2р-., вращающиеся в противоположные стороны. Обмотку можно применить в качестве статорной асинхронного пр образователя частоты на 400 Гц, а также при замыкании зажимов А, В, С накоротко в качестве роторной обмотки синхронных и асинхронных каскадных машин и мап1ин двойного питания. При создании в таких машинах с помощью статорной обметки 2р полюсного поля в рассматриваемой ротор ной обмотке наведется ЭДС, под воздействием которой по обмотке потечет iTOK, создающий вращающиеся в протйво положные стороны 2р и 2р полюсные п Совмещенная обмотка заменяет две трехфазные обмотки с 2р и 2р числа ми полюсов, где отношение чисел пар полюсов 7. При этом уменьшается расход медного провода на одну треть, упрощается изготорление и уве личивается надежность машины. Формула изобретения Трехфазная совмещенная обмотка электрических машин переменного тоКа с числами пар полюсов Р и Р, например для одномашинных преобразователей частоты и асинхронных и синхрон.ных каскадных машин, выполненная з соединенных в звезду фазных обмоток. 76 которые состоят из последовательно включенных катушечных групп, при этом в катушечных группах, число кагушек а которых кратно трем, треть катушек , расположенных посередине катушечной группы, имеет вдвое большее число витков по сравнению с остальными катушками, отличающаяся тем, что, с целью расширения .области ее применения путем получения отйошения Р-1 / Ра. 7 и улучшения использования меди, первая фаза обмотки состоит из катушечньтх групп 1+ S() включенных согласно с катушечными группами Н6К+ ) имею1цих по З-К катушки в группе и выполненных с шагом V 21-11, согласно с катушечными группами l + l 3-k. + (р,:|) и встречно с катушечными группами НЗА-К + - (Р, имеющих по . катушки в группе и выполненных с шагом V « 2к, вторая фаза состоит из катушечных групп 1+32-К , (P-t--) имеющих по З-К катушки в группе и выполненных с шагом V 21К , включенных согласно с катушечными группами 1+39V. +1; (P.i) и встречно с катутвечными группами 1- -18К+ + -(Р.) , имеющих по 2-К катушки в группе и выполненных с шагом ) 8-К, третья фаза имеет аналогично соединенные такие же катушечные группы, как и вторая фаза, но смещенные на ут-7Г рад, при этом число пазов 2 кратно 42 Р , где - целое число от 1 до Р.., , li 42-Р Источники информации-, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Англии № 1050018, кл. Н 02 К 47/24, 1966. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2457931/24-07, 01.03.78