Обмотка многоскоростного асинхронного электродвигателя Советский патент 1953 года по МПК H02K17/14 H02K3/28 H02P7/48 

В известных схемах обмоток с переключением полюсов на всех скоростях используется полностью вся обмотка. Только в случае переключения полюсов в отношении 6:4:3:2 известен способ переключения, согласно которому на высших скоростях используется лишь часть обмотки, расположенная во всех пазах статора. Однако в ряде случаев (например, для режима работы электродвигателей с постоянной мощностью на всех скоростях) включение всей обмотки на высших скоростях нежелательно, так как оно приводит к Ухудшению электрических показателей электродвигателя и снижению его перегрузочной способности. Кроме того, Получение на одной обмотке различных скоростей связано с звеличением числа выводов от обмотки на переключатель полюсов, что приводит к удорожанию последнего.

Настоящее изобретение позволяет устранить указанные недостатки. Согласно предложению обмотка выполняется так, что при наибольщем числе оборотов (на .низшей скорости) -используются полностью все катушки обмотки, а при одном или двух меньших числах по-люсов (на ВЫСШИХ скоростях) используется лишь часть катушек.

Сущность изобретения заключается в том, что при меньших числах полюсов отключается от Ve до V2 всех катушек обмотки, а оставшиеся включенными катушки равномерно распределяются между фазами, занимая полностью лишь часть пазов статора.

Обмотка может быть выполнена в виде катушек одинаковой или различной ширины (с равным числом пазов на полюс и фазу), с одинаковыми или различными шагами, как одиослойная, так и многослойная или какая-нибудь иная обмотка с любым укороченным или удлиненным шагом.

В результате отключения на некоторых скоростях части обмотки, .помимо различных комбинаций в сопряжениях фаз между собой (треХо 95012

угольник, звезда, звезда-треугольник и т. д.) возможны также и различные схемы включения частей обмотки внутри фазы, соединяемых между собой последовательно, параллельно или последовательно-параллельно.

На фиг. 1-6 в качестве примера изображены общие виды обмоток, состоящих из 12 и 9 частей (катушек), и показан порядок включения обмоток при разных числах полюсов.

На фиг. 7-22 приведены схемы различных комбинадий как в сопряжениях фаз между собой, так и в соединениях частей обмотки внутри каждой фазы при различных скоростях электродвигателя.

Показанные на чертежах арабские цифры обозначают порядковый номер катушки обмотки.

В качестве примеров, иллюстрирующих сущность изобретения, приведены наиболее часто встречающиеся на практике случаи переключения полюсов в отношениях 8п : 4п : 2п и 6п : 4п : 2п при п 1, т. е. при числе полюсов 8:4:2 и 6:4:2, хотя, как было уже сказано, согласно изобретению, могут выполняться полюсопереключаемые обмотки с любым соотношением между числами полюсов. Для большей наглядности взяты обмотки с одной стороной катушки на полюс и фазу.

На фиг. 1 изображена обмотка, состоящая из 12 катушек, для переключения полюсов в отношении 8:4:2.

На фиг. 2 изображено включение этой обмотки лри 8 полюсах; на фиг. 3 - при четырех полюсах и на фиг. 4 - при двух полюсах. Изменение направления тока в отдельных группах катушек при переключении полюсов указано знаком минус (-).

При 8 полюсах (2р 8) включены все катушки обмотки. Фаза I состоит из катушек 1, 4, 7, 10; фаза // - из катушек 2, 5, 8, 11 и фаза П1 - из катушек 3, 6, 9, 112. При 4 полюсах (2р 4) изменяется направление тока в катушках 4 W, 2 и 8, 6 и 12.

При 2 полюсах катушки 4, 10, 2, 8 и 6, 12 отключаются, и фаза I состоит только из катушек 1 и 7, фаза II - из катушек 5 и // и фаза III - из катушек 3 и 9. Возможны, конечно, и другие варианты отключения частей обмотки, при которых часть обмотки отключается лишь при 4 полюсах, а при 8 и 2 полюсах обмотка остается включенной или при 4 и 2 полюсах отключаются одни и те же, или различные части обмотки и т. д.

Обший вид обмотки для переключения полюсов в отношении 6:4:2 представлен на фиг. 5. Обмотка состоит из 9 катушек, схема включения которых показана на фиг. 6.

Возможны и другие выполнения обмотки, при которых каждая отдельная ее, часть состоит не из одной катушки, а из двух или большего числа катушек, расположенных в различных местах по окружности расточки машины. В подобных случаях обмотка будет состоять из катушек, сгруппированных в несколько групп.

На фиг. 7-10 изображены некоторые из возможных схем соединеНИИ Обмотки при 6 полюсах. Фиг. 7 и 8 изображают схемы включения, соответственно в звезду и в треугольник при последовательном, а на фиг. 9 и 10 - при параллельном соединении частей обмотки в отдельной фазе. На фиг. 11-18 показаны некоторые из воможных схем переключения обмотки, в которых одна фаза обмотки при 2р 4 и 2р 2 отключается, и в соединениях на этих скоростях из 9 частей обмотки участвуют лишь 6 частей. Здесь фиг. 11-12 и 13-14 изображают схемы включения, соответственно в треугольник и в звезду, при последовательном соединении частей обмотки в фазе, а фиг. 15-18 показывают те же сопряжения фаз при параллельном соединении.

Изменение направления тока в отдельных группах катушек при переключении с 4-х полюсов на 2 показано на схемах знаком минус (-).

На фиг. 19-20 и 21-22 показаны схемы соединений частей обмотки при переключении с 2р 8 на 2р 4 и 2р 2; в этих схемах при 2р 4 часть обмотки отключается, а при 2р 2 используется вся обмотка.

Как следует из рассмотренных случаев, характерной особенностью переключения обмотки на различные числа полюсов является отключение при меньших числах полюсов (на высших скоростях) от Ve до 1/2 всех катушек обмотки, расположенных в части пазов статора, в то время как на низшей скорости полностью включена вся обмотка, занимающая при этом все пазы статора.

Обмотка описанного типа выполнима для переключения полюсов Б любых соотношениях. Во всех случаях при этом.получается меньшее число выводов на переключатель полюсов, чем при использовании на каждой скорости всей обмотки, так как от отключенной части обмотки не требуется выводов на переключатель полюсов, и, следовательно, этот переключатель значительно упрошается.

Выбор отключаемой части обмотки определяется соотношением между числами полюсов, требуемыми при различных режимах.

Предмет изобретения

Обмотка многоскоростного асинхронного двигателя, переключаемая на разные числа полюсов с использованием при наибольшем числе полюсов полностью всех катушек обмотки, а при одном или двух из меньших чисел полюсов - лишь части их, отличаюш;аяся тем, что с целью уменьшения количества выводов, при меньших числах полюсов отключается от Ve ДО 2 всех катушек обмотки, а оставшиеся включенными катушки равномерно распределяются между всеми фазами, занимая полностью лишь часть пазов статора.

/ 2 КЗ

.1-1 б1 7|о|Я даЬ/ /21

00

Фиг. 2

в 3101112

Фиг.1

/-2

-6 3

-51-5

-/

ч з -/2|

Фиг.

I А 6

Фиг.З

Фиг.З