Многофазная совмещенная двухслойная обмотка

 

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в совмещенных каскадных двигателях и одномашинных преобразователях частоты. Целью изобретения является расширение области применения путем получения чисел пар полюсов 3q/7q. Обмотка состоит из 84Kq равновитковых катушек (K,q - любые целые числа), равномерно распределенных по пазам магнитопровода. Катушки сгруппированы по ветвям, которые соединены в четыре трехфазные звезды, причем одноименные выводы этих звезд образуют группу трехфазных выводов на 7q пар полюсов, а нулевые точки - группу четырехфазных вьгоодов на 3q пар полюсов. Кривая индукция поля, создаваемая при питании, с каждой из сторон по форме приближается к синусоидальной , а обмоточные коэффициенты для обеих полюсностей находятся на уровне этих коэффициентов обычных многофазных обмоток, что позволяет проектировать совмещенные каскадные двигатели и одноименные преобразователи частоты средней и большой мощности , приближающиеся по своим массогабаритным и энергетическим показателям к обычным многофазным машинам. 4 ил. , 1 табл. (Л с со . сзь со

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) 9 А1 (50 4 Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К AS70PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4062093/24-07 (22) 03.12.85 (46) 23.06.87. Бюл. У 23 (71) Ташкентский политехнический.инс. титут им. А.P. Бируни (72) Х.Г. Каримов и Ю.А. Тупогуз (53) 621.313.333.2.045.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 743118, кл. Н 02 К 3/28, 1980.

Авторское свидетел .ство СССР

9 726624, кл. Н 02 К 3/28, 1980.

Патент Великобритании !(1303992, кл. Н 02 К 3/28, (Н2А), 1973.

Авторское свидетельство СССР

1(516151, кл. Н 02 К 3/28, !976. (54) МНОГОФАЗНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ОБМОТКА (57) Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в совмещенных каскадных двигателях и одномашинных преобразователях частоты. Целью изобретения является расширение области применения путем получения чисел пар полюсов

Зс!/7q. Обмотка состоит из 84Kq равновитковых катушек (К,q — любые целые числа), равномерно распределенных по павам магнитопровода. Катушки сгруппированы по ветвям, которые соединены в четыре трехфазные звезды, причем одноименные выводы этих звезд образуют группу трехфазных выводов на 7q пар полюсов, а нулевые точки— группу четырехфазных выводов на Çq пар полюсов. Кривая индукция поля, создаваемая при питании, с каждой иэ сторон по форме приближается к синусоидальной, а обмоточные коэффициенты для обеих полюсностей находятся на уровне этих коэффициентов обычных многофазных обмоток, что позволяет проектировать совмещенные каскадные двигатели и одноименные преобразователи частоты средней и большой мощности, приближающиеся по своим массогабаритным и энергетическим показателям к обычным многофазным машинам.

4 ил., 1 табл.

1319169

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в совмещенных каскадных двигателях и одномашинных преобразователях частоты. 5

Цель изобретения — расширение области применения путем получения чисел пар полюсОВ p,/p =Зя/7Ц прн числе звезд и 4 и фаз т=З.

На фиг.. 1 и 2 представлена раэвер10 нутая схема многофазной совмещенной двухслойной обмотки, выполненной при

К 1 и ц*1 (т.е. р,/р =3/7),", на фиг.З и 4 — картины намагнйчивающих сил, 15 создаваемых обмоткой.

Обмотка состоит из катушек с номе. рами от 1 до 84. В первую ветвь первой звезды (А-D) последовательно-согласно включены катушки с порядковы- 20 ии номерами 15,16,49,73,74,75 и 76, во вторую ветвь этой звезды (B-D) включены катушки 43,44,77,17,18,19 и 20 и в третью ветвь (С-D) — катушки 71, 72,21,45,46,47 и 48, н первую 25 ветвь второй звезды (А-D ) аналогично нключены катушки ll,2,3,4„61,62 и

63, во вторую ветвь (В-D ) — катушки

29,30,31,32,5,6 и 7 и в третью ветвь (С-D ) — катушки 57,58,59,60,33,34 и 30

35, s первую ветвь третьей звезды аналогично включены (А-Е) катушки

25,26,27,28,50,51,52,во вторую ветвь (В-Е) — катушки 53,54,55,56„57,78, 79,80 и в третью ветвь (С-F) — катушки 81,82,83,84,22,23 и 24, н первую

If ветвь четвертой звезды (А-Е ) аналогично включены катушки 13,14,37,38, 39,40 и 64, но вторую ветвь ( †) катушки 41,42,65,66,67,68 и 8 и в 40 третью ветвь (С-Е ) — катушки 69,70, 9,10,11,12 и 36. В узел с отнодом А объединены фазные ветви первой, нто— рой,третьей и четвертой знезд с выводами от 15,1,25 и 13-й катушек, аналогично объединены в узел В ветви с выводами от 43, 29, 53 и 41-й катушек и в узел С вЂ” ветви с выводами от 71,57,81 и 69-й катушек, а нулевые точки образованы у первой звезды (вывод П ) ветвями с выводами от 76, 20 и 48-й катушек, у второй звезды (вывод D) — выводами от 63,7 и 35-й катушек, у третьей звезды (нывод Е) выводами от 52,80 и 24-й катушек и . 15 у четвертой звезды (вынод Е ) — выводами от 64,8 и 36-й катушек.

При подключении трехфазного питания к зажимам А,В и С (при этом выводы В,D,E,Е остаются уравновешенными) в воздушном зазоре возникает близкая к синусоидальной четыриадцатиполюсная вращающаяся магнитная

l волна„а при питании зажимов D,D,,Е, Е (в этом случае раннопотенциальныt ми являются выводы А,В,С) от источника четырехфазного или двухфазного с изолированными обмотками фаэ — шестиполюсная вращающаяся волна (картины намагничивающих сил, создаваемые при этом совмещенной обмоткой, показаны на фиг. 3 и 4). В случае q)l кривые намагничивающих сил могут быть получены расположением (повторением) вдоль оси абсцисс q таких же картин намагничинающих сил. Рассмотренная в примере обмотка со стороны Çq пар полюсов является симметричной, а со стороны 7q пар полюсов расхождение векторов ЭДС (созданаемых четырнад1 цатиполюсной вращающейся волнои индукции поля) одноименных ветвей эвезд, соответственно, второй и четвертой, четвертой и первой, первой и третьей составляет около четырех градусов. По амплитуде вектора ЭЦС в одноименных ветвях второй и третьей звезд одинаковы и превышают ЭДС ветвей первой и четвертой звезд.на 5Х.

Однако это расхождение н ЭДС параллельных ветвей со стороны 7q пар полюсов при рассмотренной схеме соединений ветвей не приводит к появлению уравнительных токов при подключении второго источника, а в каждой иэ эвезд вектора ЭДС образуют совершенно симметричную трехфазную систему.

У обмоток, выполненных при других значениях К, геометрическая разность векторов ЭДС параллельных ветвей та же, что и в данной обмотке.

Оптимальные значения шага обмотки (у), при которых обмоточные коэффициенты со стороны обоих полюсностей максимальны, а также значения этих коэффициентов для нескольких значений К приведены н таблице, где К

К, -К,; К„, =:sin(6,43 у/К); Кр, =

О, 707/7Ks in(6, 43 /K); К, =Крe,z Кр ý

Кр сон(р30 /К);Кр =0,866/4sin х х (15 /K): p ==(18K-у) /2.

Предлагаемая совмещенная обмотка в отличие от известной со стороны

Зц пар полюсов является двухфазной (с изолированными фазами), благодаря чему использование этой обмотки в совмещенном одномашинном преобраэовате13191

К 1 2 3 4 5 6 у 18 35 53 70 88 106

К 0,812 0,832 0,825 0,831 0,827 0,825

К 0,837 0,822 0,825 0,82 0,823 0,824

061 ле частоты позволяет расширить диапазон частот вырабатываемых двухфазных напряжений, например, для питания двухфазных двигателей. Высокие электромагнитные свойства предлагаемой об- 5 мотки и технологичность ее изготовления (она состоит из равномерно распределенных по лазам равновитковых катушек и одинаковым шагом) позволяют проектировать мощные совмещенные кас- 1О кадные двигатели и одномашинные преобразователи частоты, приближающиеся по своим мессогабаритным и энергетическим показателям к обычным многофазным машинам. f5

Формула изобретения

Многофазная совмещенная двухслойная обмотка, например, для совмещен- 20 ных каскадных двигателей и одномашин-. ных преобразователей частоты с отношением фаз n/m, с равномерно распределенными по расточке равновитковыми катушками одинакового шага, сгруппированными в nm-фазных звезд, одноименные фазные ветви которых подключены к отдельным выводам, образующим

0 одну систему, соответствующую 2р полюсам, а нулевые точки подключены к выводам, образующим другую систе69 4 му, соответствующую 2р! полюсам обмотки, о т л и ч а ю щ а я с.я тем, что, с целью расширения области применения путем получения чисел пар полюсов Зо/7q при n=4 и m=3, обмотка содержит 84Kq катушек, причем в ветви первой звезды последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами N=l, +4К(18+7А),N=1)+

+14К(1+2A), К=1 +4К(12+7А), в ветви второй звезды последовательно-согласно включены катушки с номерами Ы=

=1, +28КА, Я=1 +4К(15+7A), в ветви третьей звезды последовательно-согласно включены катушки с номерами

N=1(+4K(6+7A) N=l +7К(7+4А) и в ветви четвертой звезды последовательносогласно включены N=l, +4К(9+7А), N 1>+4К(3+7A), N=l +7К(9+4А), где

q=l 2,3... (любое целое число),K=

1,2.3... (любое целое число), A=S+

+Э(-3qt, S=O 1,2 соответственно для первых, вторых и третьих ветвей звезд, t=0 при N-"84Êß и t=l, если при

t=0 N>84Kq, 1 принимает все значения в диапазоне от 1 до 4К, 1 принимает все значения в диапазоне от l до ЗК, 1> принимает все значения в диапазоне от 1 до 2К, 14 принимает все значения в диапазоне от 1 до К, а — в диапазоне от 0 до q-l.

)3l" l 69

)з о я

МЪ р

3:= а

В О

М>

0ч

В о

В

В

@ е>

Ч-) В ф

Ф

Мв

Ч)

8:

9г) ! 3! 9!69

1 2 3456 7 9511/21319/59 7 2l 2 20

Я сЯй)Дб б7 И 7/ 7,/ 7// 7 16 7 78 7. 2

Составитель А. Кецарис

Редактор El. Тупица Техред Л.Олийнык

Корректор И, 11уска

Закаэ 2523/50 Тираж 660 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Носква, 6-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4