Электромашинная совмещенная обмотка ротора одномашинного преобразователя частоты

 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе. Цель изобретения - расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров. Электромашинная совмещенная обмотка ротора одномашинного преобразователя частоты с числами пар полюсов двигательного и генераторного полей P<SB POS="POST">1</SB>/P<SB POS="POST">2</SB> выполнена с короткозамкнутой многофазной полюсностью P<SB POS="POST">1</SB>, трехфазной для полюсности P<SB POS="POST">2</SB> = 6 с соединением фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, содержит двухслойные катушечные группы, соединенные в каждой фазе в параллельные ветви. Обмотка выполнена в 45 пазах из 36 катушечных групп с номерами от 1 до 36, группы с номерами 1 + 4K содержат две катушки, а остальные группы содержат одну катушку при среднем шаге катушек по пазам Y<SB POS="POST">п</SB> = 12. В первой фазе начала групп 1 + 12C соединены в зажим начала фазы, концы групп 1 + 12 C и 10 + 12C соединены вместе, начала групп 10 + 12C и 7 + 12C соединены вместе, концы групп 7 + 12C и 4 + 12 C соединены вместе, а начала групп 4 + 12C соединены в нулевую точку звезды. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в четыре группы для фазы второй и в восемь групп для фазы третьей, где P<SB POS="POST">1</SB> = 1 и 2, K = 0, 1, 2,... (P<SB POS="POST">2</SB> + 2), C = 0, 1 и 2. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 К 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

::; 64623Ц3

: Д:." А (21) 4715077/07 (22) 04.07,89 (46) 15.07,91. Бюл. N 26 (71) Горьковский институт инженеров водного транспорта (72) В.И.Попов (53) 621.313.333.2.045.58(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

И. 243033, кл. Н 02 КЗ/00, 19?3.

Попов В.И, Параметры схем обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, 1984, М 12, с. 39-44.

Авторское свидетельство СССР

М 1125706, кл, Н 02 К 3/28, 1984. (54) ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА РОТОРА ОДНОМАШИННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе. Цель изобретения — расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров, Электромашинная совмещенная обмотка ротора одноИзобретение относится к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя полями в магнитопроводе и может быть использовано в одномашинных преобразователях частоты.

Цель изобретения — расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров.

На фиг.1 изображена упрощенная схема одной фазы (Р1-О) предлагаемой трех„„Я „„1663700 А1 машинного преобразователя частоты с числами пар полюсов двигательного и генераторного полей pi/р2 выполнена с короткозамкнутой. многофазной полюсностью р1, трехфазной для полюсности pa=6 с соединением фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, содержит двухслойные катушечные группы, соединенные в каждой фазе в параллельные ветви, Обмотка выполнена в 45 пазах из 36 катушечных групп с номерами от 1 до 36, группы с номерами 1+4k содержат две катушки, а остальные группы содержат одну.катушку при среднем шаге катушек по пазам YE=12. В первой фазе начала групп

1+12с соединены в зажим начала фазы, концы групп 1+12c и 10+12с соединены вместе, начала групп 10+12с и 7+12с соединены вместе, концы групп 7+12с и 4+12с соединены вместе, а начала групп 4+12с соединены в нулевую точку звезды. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в четыре группы для фазы второй и в восемь групп для фазы третьей, где р1 1 и 2, k=0,1,2„.,(р2+2), с-0, 1 и 2, 7 ил. фазной обмотки с р2=6, на фиг.2-4 — чередования фазных зон трехфазной предлагаемой обмотки при 45 пазах для полюсности р1=1 (фиг.2), р1=2 (фиг.3) и р2=6 (фиг.4); на фиг.5 — многоугольники МДС предлагаемой трехфазной обмотки при 45 пазах для полюсности p1=1 (наружный 45-угольник), р1=2 (средний многоугольник) и ps=6 (внутренний многоугольник); на фиг.б и 7 — диаграммы

ЭДС фазы Р1-0 для полюсности р1=1 (фиг.б) и р2=6 (фиг.7).

1663700

Обмотка выполнена двухслойной в 45 пазах трехфаэной полюсности pa=6 из 36 катушечных групп и каждая фаза содержит

12 групп, показанных (для фазы Р1-О) условно в виде зачерненных прямоугольников на фиг,1 с их нумерацией по ряду 1+3k а две другие фазы (Р2-О и Р3-О на фиг.1 не показаны) имеют. нумерацию групп по рядам

3+3k и 5+3k, где k=0,1,2,...,(2p2-1=11). Группы с номерами 1+4k (для фазы Р1-Π— группы с номерами 1, 13, 25, укрупненные на фиг.1) содержат две катушки, а остальные группы содержат одну, катушку, где

k=0,1,2,...,(pz+2=8). В первой фазе(фиг,1) начала группы 1+12с и 10+12c=10, 22, 34 соединены вместе, начала групп 10+12c и

7+12с=7, 19, 31 соединены вместе, концы групп 7+12с и 4+1.2с=4, 16, 28 соединены вместе, а качала групп 4+12c соединены в нулевую точку звезды (О), где c=0,1,2. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в четыре группы для фазы второй и в восемь групп для фазы третьей. Чередования фазных эон на фиг.2-4 соответствуют обмотке при 45 пазах, фазные зоны для трехфазной полюсности pa=6 обозначены как А, Z, B, Х, С, У, а для многофазной полюсности р1=1 и 2 приняты те же

-обозначения с добавлением значков (), (), (), (), () (см, векторы токов в центре на фиг.5).

На фиг.6 и 7 векторам ЭДС приписаны номера катушечных групп. Из диаграммы

ЭДС фазы Р1-О для полюсности pa=6 на фиг.7 видно, что фаза имеет а2 3 ветви и выполнена с уравнительными соединениями между равнопотенциальными (для p2=6) точками ветвей, причем уравнительные токи от ЭДС с этой полюсностью в контурах ветвей не протекают. Из диаграммы ЭДС фазы

Р1-О для полюсности р1=1 на фиг.6 видно, что фаза Р1-О образует а1=12-фаэную короткоэамкнутую систему, причем на зажимах Р1-О отсутствует ЭДС от поля с этой полюсностью.

Обмоточные коэффициенты предлагаемой обмотки (для Уп=12) равны: при

p1/p2=1/6 Коб.1/Коб.6=0,7422/0,9099 (фиг.2), и р и р1/р2/6 Kpg.g/Ko6.6=0,9897/0,9099 (фиг.З). При определении Коз учтены углы сдвига между осями малых групп фазы (см,фиг.7), равные 2 для 2ð1-2; 4 для р1=2 и 12 для р2=6. Электромагнитные параметры предлагаемой обмотки для трехфазной полюсности р2=6 и многофазной (m=36 при р1=1, в=18 при р1=2) полюсности р1 определялись по многоугольникам МДС (фиг.5) путем вычислений квадрата радиуса (среднего) пазовых точекй — — — p R, квадрата радиуса окружности для 1 гармоники R=(Z Koa/р л ) и коэффициента дифференциального рассеяния од=(Я9 /R2-1)100 Для полюсности р2=6 обмотки на фиг.2 и 3 имеют одинаковый многоугольник МДС, построенный в центре на фиг.5 пс треугольной сетке, откуда

0дз=10,203 . Для многофазной полюсности р> многоугольники МДС построены с использованиемм вспомогател ьн ых равнобедренных треугольников, боковые стороны которых наклонены к основаниям ab, bc,... под углом a=50 при р1=1 и а =10 при р1=2; причем точки à.b,c..., лежат на окружности радиуса Rp=(ac/2sin у), где y= 20. о при р1=1 и у =40 при р1=2 (фиг.5). Вычисления на фиг.5 дают результаты: для р1=1— наружный многоугольник — bc=2 V2 cos5O;

ab=bc+2 cos50; (ас) =(ab) +(Ьс) +2(ab) (Ьс)соз20 ; Rp=(ac/2stn20 ) =99,387439; для

f (,%ГЬт1 " +» О

sin400) =113,3201; для т.1R) = R3 + (/2)-2 Л. й2соз85 =112,69684; а-(Ж-ЧАР-.... *,г I

30 =113,61005 — для точек 4 и

5;Кц1 = (R) + 2 R) + R() /5=113,18696; R =(45 х0,7422/1л ) =113,02309 и од1 =0,145 ; для

p)=2 — средний многоугольник

ab=6cos10; bc=4cos10, (ас) =5cos . 10 л х (13+12cos400); Ro=(ac/2sin40 ) =

=52,092427;для точки 2

R) =(Яо — (а Ь 2 +Çstn10 ) =50,496145; для точек 1 и 3 R(= R)+2 -2,,2R cos80 49,56033; для точек 4. и 5

R3 = (Ко — (Ь с/2 +s!n10 ) +cos 10 =51,6

24509; Rgz = (R) + 2 RI + 2 R()/5=50,57316;

R =(45 0,9897/2 л) =50,242638 иОд2

45 =0,658 Величиныод для многофаэной короткозамкнугой части обмотки совмещенного типа показывают высокие электромагнитные свойства из-за низкого содержания в кривой МДС высших гармони50 ческих.

Таким образом, по сравнению с известной обмоткой, позволяющей выполнять обмотку с а2=р2 ветвями в фазах, предлагаемая обмотка ймеет аг=рг/2 ветвей. расширенную область применения и улучшенные электромагнитные параметры для полюсности р1=1 и р1=2. Увеличение числа уравнительных соединений (фиг.7) по сравнению с известной обмоткой способствует снижению магнитного шума совмещен1663700

11 Д 75 17 19 21

27 29 ной электрической машины с предлагаемой обмоткой.

Предлагаемая обмотка может применяться в одномашинных преобразователях частоты 60/400 Гц, 50/200 Гц, выполняемых в конструкции серийных асинхронных машин с фазным ротором.

Формула изобретения

Электромашинная совмещенная обмотка ротора одномашинного преобразователя частоты с числами пар полюсов двигательного и генераторного полей р1/p2 многофазная короткозамкнутая для полюсности р1, трехфазная для полюсности pz=6 с соединением фаэ в "звезду" и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, выполненная из двухслойных катушечных групп, соединенных в каждой фазе в параллельные ветви, отличающаяся

1 Ю 7 10 /3 1б тем, что, с целью расширения области применения и улучшения электромагнитных параметров, обмотка выполнена в 45 пазах из

5 36 катушечных групп с номерами от 1 до 36, группы с номерами 1+4k содержат две катушки, а остальные группы содержат одну катушку при среднем шаге катушек по пазам Ул=12, в первой фазе начала групп

10 1+12с соединены в зажим начала фаз, концы групп 1+12с и 10+12с соединены вместе, начала групп 10+12с и 7+12с соединены вместе, концы групп 7+12с и 4+12с соединены вместе, а начала групп 4+12с соединены

15 в нулевую точку звезды, причем для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в четыре группы для фазы второй и в восемь групп для фазы третьей, где р =! и 2;

20 k=0.1,2,...,(pe+2); c=0, 1, 2.

19 22 25 28 31 34

1663700 о

-ф

Р/

Фиг. 7

Составитель А, Кецарис

Редактор M. Петрова Техред M.Моргентал Корректор С, Шевкун

Заказ 2271 Тираж 336 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101