Совмещенная обмотка статора электрической машины (ее варианты)

 

1. Совмещенная обмотка статор электрической машины переменного тока, двухслойная, содержащая 6р р пределенных катушечных групп с кон центрическими катушкаьм, соединенных в параллельные ветви, начала SU.... 1130954 3

СОКИ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК фазу.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕ АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2I ) 3255283/24-07 (22) 02.03.81 (46) 23.12.84. Бюл.Ф 47 (72) В.И.Попов, P.М.Манукян и С.Г.Амамчян (71) Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова и Армянский электромашиностроительный завод им.В.И.Ленина (53) 621.3.045.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 382198, кл. Н 02 Н 3/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР

11 313503, кл. Н 02 К 19/36, 1975.

3. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2919395/24-07, кл. Н 02 К 19/36, 1979. (54) СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА СТАТОРА

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (ЕЕ ВАРИАНТЫ) . (57) 1. Совмещенная обмотка статора электрической машины переменного тока, двухслойная, содержащая 6 р распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, соединенных в параллельные ветви, начала

„,Я0.„1130954 А

3(511 Н 02 К 3/28, Н 02 К 19/36, Н 02 К 47/24 которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р а концы подключены к дополнительным выводам, являющимся зажимами для полюсности ЗР, параллельные ветви которой выполнены с различными витками так, что произ ведения их обмоточных коэффициентов на числа витков для полюсности р равны, отличающаяся тем, что, с целью улучшения использования .меди и расширения применения, катушечные группы выполнены из трех катушек с шагами по пазам у. =2а,+2, 2 „ 2с1;2, катушки групп соединены в три параллельные ветви и в первой ветви вклнт" чены катушки наружные, во второйвнутренние, в третьей — средние, концы ветвей первых и вторых образуют зажимы для полюсности Зр, а третьих — нулевой вывод для полюсности, причем числа витков катушек в группе, начиная с наружной нахо- дятся B отношении 0,889/к; %„; 1 ю 35%к где g=--3 — число пазов на полюс и

II30954

2. Совмещенная обмотка статора электрической машины переменного тока, двухслойная, содержащая бр распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, соединенных в параллельные ветви, начала которых образуют трехфаэные зажимы

t для полюсности р, а концы подключены а дополнительным, выводам,.являющимся зажимами для полюсности 3p,параллель.ные ветви которой выполнены с различными витками так, что произведения их обмоточных коэффициентов на числа витков для полюсности р равны, отличающаяся тем, что, с целью улучшения иснольэования меди и расширения области применения, с =2,5, четные группы выполнены иэ двух катушек с шагами по лазам у.-)

1 и в третьей ветви включены средние катушки нечетных групп, причем числа витков наружных и внутренних катушек групп находятся в отношении

0,45%Ä:0,659/„, где ; — шаги катушек групп их трех катушек, М „- число витков средних катушек нечетных групп.

Изобретение относится к совмещенным обмоткам электрических машин переменного тока и может применяться, например, в синхронных машинах с возбуждением .от третьей гармоники 5 поля, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз и др.

Известны трехфазно-однофаэные совмещенные обмотки электрических машин, выполненные иэ 12 простран- 10 ственно сдвинутых катушечных групп, соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют зажимы фаз для полюсности р=1, а кон" цы подключены к двум дополнительным 35 выводам, являющимся зажимами для полюсности бр=6 511.

Недостатки их - ограниченное применение.

Известна также синхронная элек- 20 трическая машина с возбуждением от третьей гармоники поля - трехфазная совмещенная обмотка статора которой

3. Совмещенная обмотка статора электрической машины переменного тока, двухслойная, содержащая бр рас- . пределенных катушечных групп с концентрическими катушками, соединенных в параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, а концы подключены к дополнительным выводам, являющимся зажимами для полюсности Зр, параллельные ветви которой выполнены с различными витками, так, что произведения их обмоточных коэффициентов на числа витков для полюсности р равны, отличающаяся тем, что, с целью улучшения использования меди и расширения области применения, ч,=3,5, нечетные группы выполнены из четырех катушек с шагами по пазам y<+I и в третьей ветви исключены две средние катушки нечетных групп и средние катушки четных групп, причем числа витков наружных и внутренних. катушек групп находятся в отношении I,31%Ä:2,07%„, где ; шаги катушек групп иэ трех катушек,% — число витков средних катушек групп.

2 выполнена из пространственно сдвинутых катушек, соединенных в две параллельные ветви, начала которых образуют зажимы фаэ для полюсности р, а концы подключены к двум дополнительным выводам, являющимся зажимами для полюсности Зр, причем ветви выполнены с различными шагами и числами витков, так что произведения их обмоточных коэффициентов на числа витков,для полюсности р равны, а для 3 р - различны между собой 523.

Недостатки совмещенной обмотки . такой машины — сложность конструкции и технологии изготовления из-эа неодинакового числа витков и неравномерного распределения раэношаговых катушек.

Наиболее близкой к изобретению является совмещенная синхронная машина с возбуждением от третьей гармоники поля, совмещенная трехфаэная двухслойная обмотка статора которой

1130954 соединена в звезду с параллельными ветвями и дополнительными выводами, содержащая бр распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, нечетные группы выполнены из четырех катушек с шагами по пазам ч;=10-2 (i-ll а четные — из трех катушек с ч; =9-2 (i -1!, катушки каждой группы соединены в две подгруппы и первая подгруппа нечетных групп содержит наружную и соседнюю с ней катушки, а четных групп— наружную катушку, вторая подгруппаостальные катушки группы, причем в одной ветви соединены последовательно подгруппы первые и в другой— вторые соответствующих групп фаз, начала ветвей образуют зажимы фаз

;для полюсности р,а концы подключены к двум дополнительным выводам с полюсностью Çp, где i=1-4 - номер катушки в группе, р - число пар. полюсов для основной гармоники 1.33.

Недостатками известной обмотки являются низкий обмоточный коэффициент-для полюсности 3 ри отсутствие нулЕвого вывода для полюсности что ограничивает ее применение из-sa невозможности подключения однофазной нагрузки в генераторном режиме работы.

Цель изобретения — улучшение использования меди путем повышения обмоточного коэффициента для полюсности 3p и расширение применения путем использования в однофаэном режиме с нулевым выводом для полюсности р.

Указанная цель. достигается тем, что катушечные группы выполнены из трех катушек с шагами по пазам

40 ч;2< +2, 2, 2 -2, катушки групп соединены в три параллельные ветви и в первой ветви включены катушки наружные, во второй — внутренние, в третьей - средние, концы ветвей ,45 первых и вторых образуют зажимы для полюсности Çp, а третьих - нулевой вывод для полюсности р, причем числа витков катушек в группе, начиная с наружной, находятся в отношении

0 88 шк Ni ê„ :1,35W„ rye пазов на полюс и фазу.

Согласно второму варианту при

q2,5 четные группы выполнены из двух катушек с вагами по пазам Y>-l u в третьей ветви включены средние катушки нечетных групп, причем числа витков наружных и внутренних катушек групп находятся в отношении 0,45WI,.

:0,65K где ч; — шаги катушек групп из трех катушек, %„ — число витков средних катушек нечетных групп.

Согласно третьему варианту, при

j,=3,5 нечетные группы выполнены иэ четырех катушек с шагами по пазам

yI+! и в третьей ветви включены две средние катушки нечетных групп и средние катушки четных групп, причем числа витков наружных и внутренних групп находятся в отйошении

1,3IV/,:2,07%„, где ч; — шаги катушек групп из трех катушек, N число витков средних катушек групп.

На фиг.l изображена схема обмотки с =3 и p=l, на фиг.2 и 3 - диаграммы ЭДС обмотки для полюсности р=l и Çp=3, на фиг.4 - схема предлагаемой обмотки с q,=3,5 и р2, на фиг.5 и 6 - диаграммы ЭДС для полюсности р =2 и Зр=б.

Обмотка (фиг.l) содержит 6р6 распределенных катушечных групп с номерами от I до 6, имеет =3, катушки выполнены с шагами по пазам ч =2 +2=

=8, 2 =6, 2 -2=4. Обмотка соединена в три параллельные ветви и в первой ветви включены наружные катушки групп 1 и 4, во второй - внутренние катушки тех же групп, в третьейсредние катушки тех же групп. Начала ветвей образуют трехфаэные выводы Сl, С2, СЗ для полюсности p=I, концы ветвей первых и вторых образуют дополнительные выводы Оl,и 02 для полюсности Çp=3, а концы третьих ветвей - нулевой вывод 0 для полюсности p=l. На векторных диаграммах (фиг.2, 3 и 5, 6 векторами ЭДС наружных катушек приписаны номера групп, а средней и внутренней катушек - те же номера со штрихом, двумя штрихами. ЭДС катушек пропорциональны их коэффициентам укорочения: для полюсности р- К „Р=0,985, Кч = . 0,866, К" =0,643, для полюсности

Для третьей ветви К„ р =0 и в ней поле с полюсностью Зр ЭДС не наводит.

Число витков катушек выбирается из условий: 0,985 х=О 866WÄ, откуда х=0,88 W — число читков наружных катушек, где У/ - число витков средних катушек, 0,643 y=0,866%„, откуда у=l;35 Ф„ - число витков внутрен» них катушек. Обмоточные козффициенты обмотки рав : Какр =0,866, К 6 =

=0,866.

К обмотке (фиг.1) можно подключить однофазную нагрузку.

Кроме того, например, С!-0 отсутствует ЭДС утроенной частоты.

На фнг.4 показан пример выполнения обмотки с =3,5 и =2 (соединения показаны для одной фазы Cl), диаграммы ЭДС обмотки показаны на фиг.5 и 6, числа витков наружных и внутренних катушек групп находятся в отношении 1 31 %„:2,07 %,„, где

Ф„ - число витков средних катушек.

Верхний ряд стрелок на фиг.l и 4 показывает направления трехфазного

1130954 тока в обмотке при питании ее через выводы Cl, С2 и С3 трехфазным током, нижний ряд - направления токов при питании обмотки через выводы 01 и 02.

Для обмотки фиг.4 имеем К, =0,866, Кое -0,878 и по сравнению с изве оБsp ной обмоткой, имеющей К =0,828 и

К«, =0,626, использование меди в

10 (0,866 О, 8781:(0,828 0,626)=1.47 выше.

Кроме того, предлагаемая обмотка имеет более широкое применение из-эа

15 возможности подключения к ней однофазной нагрузки.

1130954

I 130954

Составитель А. Кецарис

Редактор А.Шандор . Техред О.Неце Корректор М.Деичкк

Заказ 9622/39 Тирвк 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного,коиитета СССР но делаи изобретений и открытий

ll3035 ° Москва, Ж-35; Раушская наб., д. 4/5 °

Филиал ППП "Патент", r.укгород, ул. Проектная, 4