Электромашинная совмещенная роторная обмотка для одномашинного преобразователя частоты

 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам совмещенных электрических машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе. Цель изобретения - расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров. Электромашинная совмещенная роторная обмотка выполнена с числами пар полюсов P<SB POS="POST">1</SB>/P<SB POS="POST">2</SB> многофазной короткозамкнутой для полюсности 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 с полюсностью P<SB POS="POST">1</SB> = 4 и P<SB POS="POST">2</SB> = 6 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> = 3. В первой фазе группы 1 + 12C началами соединены в зажим начала фазы, концы групп 1 + 12C и 10 + 12C соединены вместе, начала групп 10 + 12C и 7 + 12C соединены вместе, концы групп 7 + 12C и 4 + 12C 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 K = 0, 1, 2,.... (P<SB POS="POST">2</SB> + 2), C = 0, 1, 2. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я>s Н 02 К 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

О (21) 4715078/07 (22) 04.07.89 (46) 15.07.91. Бюл. ¹ 26 (71) Горьковский институт инженеров водного транспорта (72) В,И.Попов (53) 621.313.333,2.045,58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 243033, кл. Н 03 К 3/00, 1973.

Попов В.И. Параметры схем обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, 1984, N12,,с. 39-44, Авторское свидетельство СССР № 1125706, кл. Н 02 К 3/28, 1984, (54) ЭЛЕКТРОМАШИН НАЯ СОВМЕЩЕННАЯ РОТОРНАЯ ОБМОТКА ДЛЯ ОДНОМАШИННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ

ЧАСТОТЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам совмещенных электрических машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе. Цель изобретения — расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров. ЭлектромаИзобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока совмещенного типа с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе и может быть использовано в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

Цель изобретения — расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров.

На фиг.1 изображена упрощенная схема фазы Р1-0 предлагаемой трехфазной об5U 1663701 А1 шинная совмещенная роторная обмотка выполнена с числами пар полюсов р1/р2 многофазной короткозамкнутой для полюсности р1, трехфазной для полюсности р2=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 с полюсностью р1=-4 и pa=6 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 Уп-3. B первой фазе группы 1+12с началами соединены в зажим начала фазы, 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 в нулевую точку звезды. Для двух других фаэ номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в четыре группы для фазы второй и в восемь групп для фазы третьей, где k=0,1,2...(ð2+2); с=0,1,2. 6 ил, мотки для полюсности р2=6; на фиг.2 и 3— чередования фазных зон трехфазной обмотки при 45 пазах для полюсности р1=4 (фиг,2) и р2=6 (фиг.3); на фиг.4 — многоугольники

МДС трехфазной обмотки при 45 пазах для полюсности pi=4 (наружный многоугольник) и р2=6 (внутренний многоугольник); на фиг.5 и 6 — диаграммы ЭДС Р1-0 для полюсности р1=4 (фиг.б) и рг=б (фиг,5), Обмотка выполнена двухслойной, трехфазной для полюсности р2=6 в 45 пазах иэ

1663701

36 катушечных групп с соединением фаз в звезду и каждая фаза содержит 12 групп, показанных условно в виде эачерненных прямоугольников на фиг.1 (для фазы Р1-О) с их нумерацией по ряду 1+3k а для двух других фаз (Р2-0 и Р3-0 на фиг.1 не показаны) нумерация групп — по рядам 3+3k и 5+3k где k=0,1,2...(2pz+1), Группы с номерами

1+4k (для фазы Р1-0 на фиг.1 — группы 1, 13, 25) содержат две катушки, а остальные группы — одну катушку при среднем шаге катушек по пазам Y =3. В первой фазе начала групп 1+12с=1, 13„25 соединены в зажим начала фазы, концы групп 1+12с и

10+12с=10, 22, 34 соединены вместе, начала групп 1+12с и 7+12с=7, 19, 31 соединены вместе, концы групп 7+12с и 4+12c=4, 16, 28 соединены вместе, а начала групп 4+12с соединены в нулевую точку звезды, где с=0,1,2. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в четыре группы для фазы второй (Р2-О) и восемь групп для фазы третьей (РЗ-О).

На фиг.2 и 3 фазные зоны для трехфазной полюсности р =6 обозначены как А, Z, B, X, С, Y (фиг.3), а для m=9-фаэной полюсности р, =4 приняты те же обозначения с добавлением значков () и () (см, векторы и

-токов фазных зон в центре на фиг.4). На фиг.5 и 6 векторам ЭДС приписаны номера катушечных групп. Иэ диаграммы ЭДС фазы

Р1-0 для полюсности pz=6 (фиг,5) видно, что фаза соединена в az=pz/2=3 ветви и выполнена с уравнительными соединениями между равнопотенциальными(для р =6) точками ветвей, причем в контурах ветвей не протекают уравнительные токи от ЭДС поля с этой полюсностью. Из диаграммы ЭДС фазы Р1-0 для полюсности р1=4 (фиг,6) видно, что фаза образует m =6-фазную короткозамкнутую систему, причем на зажимах Р10 отсутствует ЭДС от поля с этой полюсностью. С учетом углов сдвига между осями малых катушечных групп фазы (фиг.5), равных 8 для р, -4 и 12 для pz=6, определяем обмоточные коэффициенты обмотки: для р1=4 К в.<=-0,7287; для р2=6

Ко5.5=0,9099. Электромагнитные параметры предлагаемой совмещенной обмотки для полюсностей р1=4 и pz=6 определили по многоугольникам МДС (фиг.4) путем вычислений квадрата радиуса пазовых точек

Rg =- — У R(квадрата радиуса окружноZ сти для основной гармонической

Я =(ZK 6/р x) и коэффициента дифференциального рассеяния стд =(Rgz/R -1) 100, Для трехфаэной полюсности р =6 многоt угольник МДС (внутренний на фиг,4) построен по треугольной сетке, откуда

Одв =10,203 Длs m=9-фазной (18 фазных зон) полюсности р =4 многоугольник МДС

-5 построен по вспомогательным равнобедренным треугольникам, боковые стороны которых наклонены к основаниям аЬ, bc, ... под углом а =10, причем точки а, Ь, с лежат на окружности радиуса Rp=-(àc/2 sin80 ). Вы10 числения по наружному многоугольнику

МДС (фиг.4) для р =4 дают результаты:

bc=2(cos10 +cos50 )=2 V3 сов 20; аЬ = 2(2>

Ro (ас/2sin 80 ) = 11,290856; 1 = (ЮГВ жатв

sin50 ) .=6,411736; для пазовой точки 2

20 R3 = Rf+ (2 с î s 5 0 ) = 8, 0 6 4 1 7 9 2;

В3 = (3 R) +2 R))/5=7,0725554; R =(45. ,0,7287/4л ) =6,8100533 и од4 =3.855 . По величине од для многофазной короткозамкнутой части совмещенной обмотки можно судить о меньшем содержании высших гармонических МДС, чем в п =3-фазной обмотке с полюсностью р =4,, выполненной в 45 пазах.

Таким образом, по сравнению с известной обмоткой, выполняемой с az=pz=6 ветвями в фазе, предлагаемая обмотка имеет а =р /2=3ветвивфазе,расширенную область

7 применения и улучшенные электромагнитные параметры для полюсности р =4. Увеличение числа уравнительных соединений (по сравнению с известной обмоткой) способствует снижению магнитного шума совмещений электрической машины с предлагаемой

40 обмоткой ротора, Обмотка может применяться в одномашинных преобразователях частоты 60/150

Гц, выполняемых в конструкции серийных асинхронных машин с фазным ротором. Ее применение позволяет улучшить электромагнитные показатели преобразователя изза уменьшения потерь в стали от высших гармонических полей, а также снизить магнитные шумы и вибрации совмещенной ма50 шины.

Формула изобретения

Электромашинная совмещенная роторная обмотка для одномашинного преобразователя частоты с числами пар полюсов двигательного и генераторного полей pi/р многофазная короткозамкнутая для полюсности р, трехфазная для полюсности р2 с сОединением фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, выполненная из двухслойных катушечных

1663701

16 79 22 25 28 57 Я

9 Cg g A" 8 с с А 38" С1г "

А В ССС"

zzz x " У 2z z" 2z /õ х У z УЁхх АЯ У

7 9 71 75 7 77 79 27 2525 27295153355739 47 ОФ5

С xBz Фиг.2

ЯУСХ Вгв групп, соединенных в каждой фазе в параллельные ветви, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения и улучшения электромагнитных пара- 5 метров, обмотка выполнена с полюсностью р =4 и р =6 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 10 среднем шаге катушек по пазам Y =3, в первой фазе начала групп 1+12с соединены в зажим начала фазы, 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 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 k=0,1,2...(ðð+2); с=0,1 и 2.

1663701 2

-ф

Р1

4ьг5

Составитель А, кецарис

Редактор M. Петрова Техред M.Ìoðãåíòàë 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