Трехфазная двухскоростная полюсопереключаемая обмотка

 

ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСКОРОСТНАЯ ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА машин переменного тока с отношение чисел пар полюсов 3:4 для числа пазов кратного 36, состоящая из двенадцати катушечных групп, равномерно распределенных по расточке ма1аины, в которой нечетные катушечные группы соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встречно включенными кaтyшeчнiJми группами в каждой параллельной ветви, порядковые номера которых в параллельных ветвях 1-7, 9-3, 5-11, а к точкам соединения нечетных катушечных групп в параллельных ветвях встречно с этими катушечными группами подключены соответственно четные катушечные группы с порядковыми номерами 10, 6, 2, а катушечные группы 4, 8, 12 выполнены с числом витков в три раза меньшим и сечением меди в три раза большим по сравнению с остальными катушечными группами и включены последовательно с катушечными группами 10, 6, 2, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и улуч,шения характеристик, каждая катушечная группа обмотки выполнена из двух концентрически расположенных катушек с отношением чисел витков внутренней и внешней катушек равным 1:2, причем внешние катушки четных катушечных групп 4, 8, 12, обозначенные соответственно 4 , З , 12 , соединены между собой последовательно и подключены к точке параллельного соединения катушечных групп (Л 10-6-2 встречно с ними, авнутрениие катушки катушечных групп 4, 8, 12, обозначенные соответственно 4 , в, 12, подключены к точкам соединения между собой катушечных групп 1-7-10, 5-11-2, 9-3-6 согласно по отношению к катушечным группам 10, 6, 2 и образуют выводы для числа пар полюсов , а выводами для О5 служат выводы из точек соединения ел нечетных катушечных групп 1-9-5, 3-7-11 и вывод из начальной точки со соединенных последовательно катушек д Я 1 т , о , J. . да

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(5п Н 02 К 17/14

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ У СВИДЕТЕЛЬСТВ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3506628/24-07 (22) 02.11.82 (46) 07.01.84. Бюл. Р 1 (72) Г.M.Kèðè÷åê (71) Институт электродинамики АН УССР (53) 621.313.333.2.045.58(088.8) (56) 1. Патент СССР Р 9160, кл. Н 02 К 3/28, 1926.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 585575, кл. H 02 К 17/14, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР

9 440088442222, кл. Н 02 К 17/14, 1972. (54)(57) ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСКОРОСТНАЯ

ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА машин переменного тока с отношение чисел пар полюсов 3:4 для числа пазов кратного 36, состоящая из двенадцати катушечных групп, равномерно распределенных по расточке машины, в которой нечетные катушечные группы соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встречно включенными катушечными группами в каждой параллельной ветви, порядковые номера которых в параллельных ветвях

1-7, 9-3, 5-11, а к точкам соединения двух нечетных катушечных групп в па3 раллельных ветвях встречно с этими катушечными группами подключены соответственно четные катушечные группы с порядковыми номерами 10, б, 2, а катушечные группы 4, 8, 12 выпол„„Su„„1065976 А иены с числом витков в три раза меньшим и сечением меди в три раза большим по сравнению с остальными катушечными группами и включены последовательно с катушечными группами

10, 6, 2, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и улуч.— шения характеристик, каждая катушечная группа обмотки выполнена из двух концентрически расположенных катушек с отношением чисел витков внутренней и внешней катушек равным

1:2, причем внешние катушки четных катушечных групп 4, 8, 12, обозначенные соответственно 4, 8, 12, соединены между собой последовательно и подключены к точке параплельO ного соединения катушечных групп

10-6-2 встречно сними, авнутренние катушки катушечных групп 4, 8 12, обозначенные соответственно 4

8", 12", подключены к точкам соединения между собой катушечных групп

1-7-10, 5-11-2, 9-3-6 согласно по отношению к катушечным группам 10, б, 2 и образуют выводы для числа пар полюсов р=4, а выводами для р=3 служат выводы из точек соединения нечетных катушечных групп 1-9-5, 3-7-11 и вывод из начальной точки соединенных последовательно катушек

4, 8, 12 .

1065976

Изобретение относится к полюсопереключаемым обмоткам многоскоростных электрических машин переменного тока.

Известна трехфазная двухскоростная обмотка машин переменного тока с 5 отношением чисел пар полюсов 3:4, катушки которой при числе пар полюсон кратном трем соединяются Т-образно с тремя параллельными ветвями (13 10

Недостаток данной обмотки обусловлен наличием большого числа выводов (десять), .участвующих в переключении частот вращейия„

Известна также двухскоростная полю-5 сопереключаемая обмотка с Т -образным включением при числе пар полюсов р =3, состоящая из двенадцати одинаковых катушечных групп, соединенных в три параллельных ветви (2(.

Недостатками указанной обмотки являются наличие большого числа выводов (восемь (на переключатель частоты вращения, а также несимметрия токов в фазах при числе пар полюсов, кратном трем.

Наиболее близкая к предлагаемой трехфазная двухскоростная обмотка с отношением чисел пар полюсов 3:4 выполнена иэ двенадцати групп, равномерно распределенных по расточке машины и включенных Т -образно с тремя параллельными ветвями. Нечетные катушечные группы включен(между собой по дне встречно и соединены в три параллельнь|е ветви с порядковыми 35 номерами катушечных групп н параллельных ветвях 1-7, 9-3, 5-11, а к средним точкам этих ветвей подключены встречно с ними соединенные параллельно катушечные группы 10, 6, 2. Кату- 40 шечные группы 4, 8, 12 выполнены с сечением меди н три раза большим и числом витков н 4,1 раза меньшим по сравнению с остальными катушечными группами (л включены последова- 45 тельно-встречно с катушечными группами 10 6, 2. Обмотка днухслойная, симметричная(имеет незанисимые вывод(для обоих чисел пар полюсов (3 ).

Известная обмотка характеризуется наличием большого числа катушек,(тридцать шесть ), двухслойным исполнением низким использованием (75Ъ! на низшей частоте вращения, что обусловливает ее сложность, повышает трудо- емкость ее изготовления, снижает использование габарита и ухудшает характеристики двигателя при большем числе пар полюсов.

Цель изобретения — упрощение конструкции обмотки и улучшение характеристики двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в трехфазной двухскоростной полюсопереключаемой обмотке с отноыением чисел пар полюсов 3:4 для 65 числа пазов 2 и кратного 36, содержащей двенадцать катушечных групп, равномерно распределенных по расточке машины, в которой нечетные катушечные группы соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встречно включенными катушечными группами в каждой параллельной ветви, порядковые номера которых в параллельных ветвях 1-7, 9-3„ 5-11, а .к точкам соединения двух нечетных катушечных групп в параллельных ветвях встречно с этими катушечными группами подключены соотьетственно четные катушечные группы с порядковыми номерами 10, 6, 2, а катушечные группы 4, 8 12 выполнены с чис- лом витков в три раза меньшим и сечением меди в три раза большим по сравнению с остальными катушечными группами и включены последова.тельно с катушечными группами 10,6,2, каждая катушечная группа обмотки выполнена из двух концентрически расположенных катушек с отношением чисел витков внутренней и внешней катушек равным 1:2, причем внешние катушки катушечных групп 4, 8, 12, обозначенные соответственно 4, 8,, 12, соединены между собой последо( н атель но и подключены к точк е и араллельного соединения катушечных групп 2-6-10 встречно с ними, а внутренние катушки катушечных групп

4,8,12, обозначенные соответственно

4", 8", 12", подключены к точкам соединения между собой катушечных групп 1-7-10, 5-11-2, 9-3-6 согласно г(о отношению к катушечным группам

10, 6, 2 и образуют выводы для числа пар полюсов р =4, а выводами для р=3 служат выводы из точек соединения нечетных катушечных групп 1-9-5

3-?-11 и вывод из начальной точки соединенных последовательно катушек

4, 8, 12 .

На фиг. 1 представлена схема соединения элементов трехфазной двухскоростной полюсопереключаемой обмотки с отношением чисел пар полюсов 3:4; на фиг. 2 — развернутая схема трехфазной двухскоростной полюсопереключаемой обмотки с числами полюсов 6 и 8 для У =; на фиг. 3 — то же, для Z =72.

Трехфазная двухскоростная полюсопереключаемая обмотка состоит иэ двенадцати катушечных групп, равномерно распределенных по расточке машины.

Каждая катушечная группа обмотки выполнена иэ двух концентрически расположенных катушек с отношением чисел витков внутренней и внешней катушек

1:2 (фиг.2). Нечетные катушечные группы соединены между собой в три параллельные ветви с двумя встречно включенными катушечными группами в каждой параллельной ветви, поряд1065976

50 коные номера которых в параллельных, ветвях 1-7, 9-3, 5-11. К средним точкам этих ветвей подключены соответственно четные катушечные группы с порядковыми номерами 10,6,2 встречно с нечетными катушечными группами 5 и соединены между собой в общей точке, образуя три параллельные ветви (фиг.1) . Из четных катушечных групп 4,8,12, выполненых с числом витков в три раза меньшим и сечением меди в три раза большим по сравнению с остальными катушечными группами, выделены внешние катушки, обозначенные соответственно порядковыми номерами 4, 8, 12, которые соединены между собой последовательно и подключены встречно к .соединенным параллельно катушечным группам 10-6-2.

Внутренние катушки катушечных групп

4, 8, 12 обозначенные соотнетственно порядковыми номерами 4, 8", 12" подключены к точкам соединения между собой катушечных групп 1-7-10, 5-11-2, 9-3-6 согласно по отношению к катушечным группам 10, 6, 2 и образуют выводы для чисЛа пар полюсов р=4. Выводами для р=3 служат выводы из точек соединения катушечных групп

1-9-5, 7-3-11 и начальной точки соединенных последовательно катушек

4, 8, 12 . 30

Обмотка имеет шесть выводов и выполнима при.числе пазов Z =36 и кратном 36. Однослойная часть обмотки при 2 =36 занимает 2/3 пазов машины, что значительно упрощает обмотку, З5 уменьшает число ее элементов и снижает трудоемкость изготовления . При кратном числе пазов равном Z =73 (фиг.3 ) увеличение числа пазов вдвое обеспечивает однослойное выполнение 40 всей обмотки, При этом катушечные группы 4, 8, 12 также разделены на дне части с отношением чисел витков внутренней и внешней частей 1.:2.

Выполнение катушечных групп обмотки в виде концентрически расположенных катушев с различными шагами по пазам обеспечивает различные обмоточные коэффициенты, а следовательно, различные значения ЭДС, индуктируемые в отдельных катушках в зависимости от числа пар полюсов.

При этом направления векторов ЭДС каждой катушки одинаковы и соответствуют направлению результирующего . вектора ЭДС катушечной группы. В предлагаемой обмотке.при числе пар полюсов р=3 ЭДС внешней катушки каждой катушечной группы значительно превышает процентное содержание меди зтий катушки из-за большого приближения шага по пазам этой катушки к значению диаметрального шага обмотки при данном числе пар полюсов. ЭДС этой катушки при р =3 равна 0,73 от результирующей ЭДС катушечной группы, поэтому ныделение из катушечных групп 4, 8, 12 внешних катушек с порядковыми номерами 4, 8, 12 и последовательное их нключение в фазу

8 при р =3 обеспечивают полную симметрию обмотки при трехфазном питании. Внутренние катушки с порядковыми номерами 4", 8 ", 12" включены н фазы А, В, С при р=4, что повышает использование обмоточной меди, улучшает кривую намагничивающих сил и характеристики двигателя при данном .числе пар полюсов по сравнению с прототипом.

В обмотке использование обмоточной меди при р=3 составляет 91,7Ъ, а при р =4 83,3%. Обмотка содержит девять одинаковых катушечных групп и шесть отдельных катуШек и имеет по три независимых вынода для каждого числа пар полюсов. На низшей частоте вращения при р =4 обмотка соединяется н -.ðîéíóþ t з3в еeз д у, а на высшей частоте вращения при р =3 - Т

T-образно с тремя параллельными ветвями (фиг.1 ).

По сравнению с известными двухскоростными обмотками с отношением чисел пар полюсов 3:4 предлаг емая обмотка отличается простотой конструкции благодаря однослойному исполнению 66,63 обмотки и уменьшению н 1,5 раза числа ее элементов, по" нышенным использованием обмоточной меди на низшей частоте вращения и повышенным заполнением пазов медью благодаря устранению междуслойной изоляции. При числе пазов 2 =72 эти преимущества обмотки возрастают благодаря однослойному исполнению всей обмотки. Обмотка имеет минимальное число выводов и независимые входы для каждого числа пар полюсов, что обеспечивает упрощение переключающей аппаратуры и расширяет область ее использования.

Изобретение может. найти широкое применение в многоскоростных двигателях, н машинах с внутренним каск щом, н регулируемых двигателях с бесконтактным изменением числа пар полюсов. При этом целесообразным является использование предлагаемой обмотки в машинах с постоянным моментом и возрастающим с увеличением частоты вращения моментом нагрузки.

1065976

3065976

1065976

ВНИИПИ Заказ 11055/56 Тира>к 672 Подписное »»

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород,ул.Проектная, 4