Совмещенная электрическая машина переменного тока Советский патент 1982 года по МПК H02K47/24 H02K19/12 

(54) СОВМЕЩЕННАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к совмещенньом электрическим машинам, например, одномашинных преобразователей частоты и числа фаз, бесконтактных машин с совмещенным возбудителем и др.

Известны совмещенные электрические машины, на статоре которых расположены две первичные разнополюсные обмотки двигателя и генератора, а на роторе - одна обмотка совмещенного типа, с которой снимается напряжение преобразованной частоты 1.

Недостатки указанных машин - сложность конструкции и технологии изготовления из-за наличия на статоре двух отдельных обмоток.

Известна также совмещенная электрическая машина, на статоре которой расположена совмещенная обмотка, каждая фаза которой разделена на две части, соединенные между собой последовательно, и подключена к вторичной обмотке трансформатора, первичная обмотка которого, а такхсе узловые точки соединения частей фаз подключены к первичной сети 21.

Недостатки таких машин - сложность конструкции из-за наличия отдельного трансформатора и большое число выводов от обмотки.

Наиболее близкой к предлагаемой Является совмещенная электрическая машина с трехфазной совмещенной обмоткой статора с числами пар полюсов , соединенной в треугольник, фазы которой разделены на две части и соединены между собой последовательно, узловые точки соединения частей каждой фазы подключены к трех10фазной сети, а узловые точки соединения между собой фаз подключены к вторичной обмотке трансформатора, первичная обмотка которого соединена с той же трехфазной сетью 3. -

15

Недостаток известного устройства сложность конструкции из-.за наличия отдельного трансформатора.

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение использования

20 активных материалов путем исключения отдельного трансформатора.

Указанная цель достигается тем, что узловые точки соединения между собой фаз питаются от дополнительной

25 полюсной обмотки, уложенной в пазы статора вместе с совмещенной обмоткой.

На фиг. 1 представлена схема соединений совмещенной обмотки статора

30 и трансформатора машины; на фиг. 2 то же, предлагаемой машины; на фиг, 3 - пример выполнения совмеще ной обмотки статора предлагаемой машины с р 1 и р 2; на фиг.4 звезда и диаграмма ЭДС обмотки (фиг, 3) для полюсности р 1, Совмещенная обмотка статора (фиг, 1) соединена в треугольник и выводы фаз С1 - СЗ подключены к вторичной обмотке трансформатора Тр Точки соединения между собой частей фаз А, В и С подключены к трехфазно сети, к которой подключена также первичная обмотка трансформатора. Через выводы А. В и С по совмещенно обмотке и вторичной обмотке трансформатора протекают токи, создающие магнитное поле с полюсностью р, через выводы С1 - СЗ от вторичной обмотки трансформатора по совме щенной обмотке протекают токи, создающие поле с полюсностью Р j 2р Совмещенная обмотка статора маши ны (фиг, 2) соединена так же, как и обмотка известного устройства, но без трансформатора. Функции вторичн обмотки трансформатора выполняет до полнительная трехфазная обмотка с полюсностью р (фиг, 2)-, соединенная в звезду и подключенная к выводам С1 - СЗ совмещенной обмотки (дополнительную обмотку можно соединять и в треугольник). При подключении сов мещенной обмЬтки выводами А, В и С к трехфазной сети по контурам совме щенной и дополнительной обмоток про текают токи, создающие поле Ф с полюсностью р. Это поле наводит в фазах дополнительной обмотки, имеющей ту же полюсность, ЭДС, под действием которых по совмещенной обмот ке через выводы 01 - СЗ протекают т ки, создающие поле с полюсностью Р - 2р,. Таким образом, дополнительная обмотка представляет собой вторичну обмотку трехфазного трансформатора с вращающимся магнитным полем, первичной обмоткой которого является совмещенная обмотка, а его магнитопровод совмещен с магнитопроводом машины. На фиг. 3 показан пример выполне ния совмещенной обмотки статора пред лагаемой машины с р 1 и Pj 2, содержащей шесть катушек 1 - б, Верхний ряд стрелок показывает направления токов при питании обмотки через выводы А, В и С -трехфазным током (для момента времени, когда ток в фазе А имеет амплитудное значение) откуда видно, что р; 1. Нижний ряд стрелок показывает направления токов при питании обмотки через выводы С1 - СЗ (от дополнительной обмотки) трехфазным током (для момента времени, когда ток в фазе С1 имеет амплитудное значение), откуда видно, что р 2. На звезде и диаграмме ЭДС (фиг.4) для полюсности р 1 векторам ЭДС приписаны номера катушек. Из диаграммы ЭДС видно, что на выводах С1 - СЗ поле Ф- с полюсностью р ЭДС не наводит (выводы С1-СЗ условно показаны на фиг. 4 соединенными друг с другом). При питании обмотки от сети через выводы А, В и С части фазы оказываются включенными параллельно. При питании обмотки через выводы С1 - СЗ от дополнительной обмотки части фазы оказываются включенными последовательно. Электрическая машина может использоваться, например, как асинхронный одномашинный преобразователь частоты и числа фаз 50/150 Гц, как бесконтактная машина с совмещенным возбудителем и др. По сравнению с известной предлагаемая машина проще конструктивно и имеет лучшее использование активных материалов из-за отсутствия отдельного трансформатора. Формула изобретения Совмещенная электрическая машина переменного тока, содержащая фазный ротор и статор с соединенной в треугольник трехфазной совмещенной обмоткой с числами пар полюсов 2, фазы которой разделены на две части и соединены между собой последовательно, а узловые точки соединения частей каждой фазы. подключены к первичной сети, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения использования активных. материалов, на статоре установлена дополнительная 2р полюсная трехфазная обмотка, а точки соединения фаз совмещенной обмотки подсоединены к дополнительной 2р -полюсной трехфазной обмотке. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Попов В.И. Характеристики асинхронных одномашинных преобразователей частоты. - Электричество, 1976, № 4, с. 70. 2.Патент Великобритании № 1050018, кл. Н 02 К 47/24, 1966. 3.Патент Японии № 51-2602, кл. Н 02 К 19/12, 1976.

сг Л7

Cf

Фаг.З

г

X

Фс/г.