Совмещенная трехфазно-однофазная обмотка статора

 

1. СОВМЕЩЕННАЯ ТРЕХФАЗНООДНОФАЗНАЯ ОБМОТКА СТАТОРА с числами пар полюсов , 2/3, выполненная двухслойной в тридцати шести пазах из двенадцати распределенных катушечных групп с концентрическими катушками и соединенная.-, в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, а их нулевые точУ НУ г НУ НгН- -г- -НсН г ки - два дополнительных зажима для полости PJ , в первой фазе в перв.ой звезде соединены последовательно катушечные группы первая с четвертой, во второй звезде - катушечные группы седьмая с десятой со встречным включением катушечных групп четных относительно нечетных, а в других фазах номера катушечных групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалом в четыре группы для второй фазы и в восемь групп для третьей фазы, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения параметров для полюсности р и PJ, катушки каждой катушечной группы выполнены с шагами по пазам (Я у ,4 и их числа витков относятся как 3:2:1. 2. Обмотка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что в каждой фазе. соединены вместе концы катушечных групп первой и седьмой в первой фазе , пятой и одиннадцатой во второй N(1 фазе, девятой и третьей в третьей фазе. сл иг.1

(l 9) (I l) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(51) Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2i) 3659480/24-07 (22) 26.07.83 (46) 23.02.85. Бюл. № 7 (72) В.И. Попов и Ю.Н. Петров (71) Горьковский ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. А.А. Жданова (53) 621.313.333.2.045.58(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 382198, кл. Н 02 К 3/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 1032533, кл. Н 02 К 3/28, 1983.

3. Шуйский В. П. Расчет электрических машин. Пер. с нем. Л., Энергия", 1968, с. 414-417. (54) (57) 1. СОВМЕЩЕННАЯ ТРЕХФАЗНООДНОФАЗНАЯ ОБМОТКА СТАТОРА с числами пар полюсов р„ /р, = 2/3, выполненная двухслойной в тридцати шести пазах из двенадцати распределенных катушечных групп с концентрическими катушками и соединенная.. в две параллельные трехфазные звезды, начала. которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р1, а их нулевые точки — два дополнительных зажима для полости р,, в первой фазе в первой звезде соединены последовательно катушечные группы первая с четвертой во второй звезде — катушечные группы седьмая с десятой со встречным включением катушечных групп четных относительно нечетных, а в других фазах номера катушечных групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалом в четыре группы для второй фазы и в восемь групп для третьей фазы, о т л и ч а ю-. щ а я с я тем, что, с целью улучшения параметров для полюсности р

1 и р,, катушки каждой катушечной группы выполнены с шагами по пазам у = 8, 6, 4 и их числа витков относятся как 3:2:1.

2. Обмотка по п. 1,- о т л и ч аю щ а я с я тем, что в каждой фазе соединены вместе концы катушечных групп первой и седьмой в первой фазе, пятой и одиннадцатой во второй фазе, девятой и третьей в третьей . фазе °

1141514

Изобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока совмещенного типа.

Известны совмещенные электромашинные обмотки переменного тока, вы

1 полненные с числами пар полюсов р, /р2 = 1/6 из распределенных катушечных групп, соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р„, а их концы соединены в два дополнительных зажима для полюсности р, Г13.

Недостатком таких обмоток является ограниченная область применения. 15

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является совмещенная электромашинная обмотка переменного тока, выполненная с числами пар полюсов р„ /р2 = 2/3 в 36 пазах из 12 распределенных катушечных групп, соединенных в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р„, их нулевые точки — два дополнительных зажима для полюсности р,.

В первой фазе в первую звезду включены последовательно катушечные группы — первая и четвертая, а во вторую звезду — группы седьмая и десятая, причем четные группы включены встречно относительно нечетных и номера. групп других фаз чередуются с интервалом в четыре группы. Каждая группа содержит две концентрические катушки

35 с шагами по пазам у = 8 и 6, наружная катушка расположена в пазах однослойно и имеет вдвое большее число витков, чем внутренняя двухслойная катушка (23.

Цель изобретения — улучшение параметров обмотки путем уменьшения дифференциального рассеяния для полюсности р и р

Указанная цель достигается тем, 45 что в трехфазно-однофазной обмотке статора, совмещенной с числами пар полюсов р„ /р2 = 2/3, выполненной двухслойной в тридцати шести пазах из двенадцати распределенных катушеч-50 ных групп с концентрическими катушками и соединенной в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р„, а их нулевые точки — 55 два дополнительных зажима для нолюсности р в первой фазе в первой звезУ де соединены последовательно катушечные группы первая с четвертой, во второй звезде — катушечные группы седьмая с десятой со встречным включением катушечных групп четных относительно нечетных, а в других фазах номера катушечных гр.пп чередуются относительно групп первой фазы с интервалом в четыре группы для второй фазы и в восемь групп для третьей фазы, катушки каждой кату > шечной группы выполнены с шагами по лазам у„ = 8, 6, 4 и их числа витков относятся как 3:2:1.

В каждой фазе соединены вместе концы катушечных групп первой и седьмои В первои фазер пятои и один надцатой во второй фазе, девятой,и третьей в третьей фазе.

На фиг. 1 показано, чередование фазных зон известной обмотки; на фиг. 2 — схема предлагаемой обмотки; на фиг. 3 — чередование фазных зон предлагаемой обмотки, на фиг. 4 — диаграмма ЭДС обмотки для полюсности р„= 2; на фиг. 5 — диаграмма МДС обмотки для полюсности р = 2.

Обмотка по фиг. 2 выполнена в 36 пазах двухслойно из 12 распределенных катушечных групп (с номерами от

1 до 12) с концентрическими катушками и соединена в две параллельные трехфазные звезды (фиг. 4), начала которых образуют трехфазные зажимы

С1, С2, СЗ для полюсности р = 2, а их нулевые точки — два дополнительных зажима 01 и 02 для р, = 3.

Для известной обмотки (2 3 обмоточный коэффициент для полюсности р = 2 равен K, =- 0,9452, а сред-, 1 ний шаг по пазам — у = 22/3.

В предлагаемой обмотке концентрические катушки каждой катушечной группы имеют шаги по пазам у, 8, 6, 4 и их числа витков относятся как 3:2:1 (фиг. 3),,что обеспечивает одинаковое число витков во всех пазах. Обмоточный .коэффициент для р„ = 2 равен КОБ2 = 0,8882, а средн и шаг по пазам у = 20/3. Верхний ряд

C P стрелок на фиг. 2 показывает направления токов при питании обмотки через зажимы Ci, С3 трехфазным током (р, = 2), а нижний ряд стрелок направления токов при питании обмотки через зажимы 01 и 02 однофазным током (р, = 3).

На диаграмме .ЭДС для полюсности

p, = 2 (фиг. 4) векторам ЭДС припи11415 саны номера катушечных групп, откуда видно, что переменное поле с полюсностью р, = 2 на зажимах 01 и

02 не наводит ЭДС.

На фиг. 5 построены диаграммы

МДС известной обмотки (многоугольник ч), предлагаемой обмотки (многоугольник 8) и обмотки с равновитковыми катушками (многоугольник Ь ).

В центре диаграммы показаны векторы 1р

I токов фазных зон А-Z-.Â-Х-С-Y. Для построений на фиг. 5 использована вспомогательная треугольная сетка(3), сторона которой принята равной двум единицам. По фиг. 5 вычисляем средний радиус пазовых точек многоугольника относительно центра: R„

= 356/3 (по фиг. 5а); R = 276/3 (по фиг. 5б); R „ = 314/3 (по фиг.5в).

По выражению и ((R+/R) -1) 100 L3) 2п определяем коэффйциент дифференциального рассеяния Ь„= 1,036Х (для фиг.5в);

1,15 (для фиг. 5a); Б„= 1,405 (для фиг. 5б), где R = T 4-3 K z (33.

3 (для обмотки фиг. 2 с равновитковыми катушками К,q = 0,8312 и ее .многоугольник 1@С построен на фиг..5б).

Таким образом, обмотка по предлагаемой схеме (фиг. 2 и 3) по

Сравнению с известной обмоткой(2), (фиг. 1) имеет в (22;0,8882) (20.0,9452) = 1,034 раза лучшее использование меди, и в 1,15:1,036 =

1,11 раза меньшее содержание выс14 4 ших гармоник в кривой МДС для полюсности р = 2.

При соединении вместе концов катушечных групп первой и седьмой в фазе С1, пятой и одиннадцатой в фазе С2, девятой и третьей в фазе СЗ условия работы обмотки для полюсности р, = 2 не нарушаются, но при этом половина катушек выводится из цепи между зажимами 01 и 02, что улучшает параметры обмотки для полюсности р, = 3: уменьшаются вдвое потери в меди, улучшается форма кривой ИДС. Кроме того, такие соединения средних (эквипотенциальных) точек ветвей каждой фазы улучшают параметры обмотки для полюсности р„ = 2: уменьшаются влияния несимметрии магнитной цепи, снижаются магнитные шумы и вибрации.

Таким образом, предлагаемая обмотка по сравнению с известной имеет лучшие параметры для полюсности р< и р,. Она может применяться в электромашинных и электромагнитных устройствах с двумя совмещенными магнитными полями, например в ферромагнитных управляемых реакторах с вращающимся магнитным полем, в двигателях с катящимся ротором и др.

Применение предлагаемой обмотки позволяет уменьшить добавочные поте ри в стали от высших гармоник поля, снизить потери в меди и повысить, тем самым, КПД машины.

1141514

02

СЗ 9

Составитель А. Кецарис

Редактор Н. Данкулич Техред M.Íàäü

Корректор И. Эрдейи

Подписное

Заказ 509/42 Тираж 646

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауп1ская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент"., г. Ужгород, ул. Проектная, 4