Полюсопереключаемая двуслойная обмотка переменного тока

 

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение, например , в электрических двигателях с переключением чисел пар полюсов, совмещенных электромашинных преобразователях энергии. Целью изобретения является расширение области применения путем использования для обеих полюсностей стандартных напряжений электрической сети без дополнительных преобразований электрической энергии. Полюсопереключаемая обмотка содержит 108 равновитковых катушечных групп одинакового шага, равномерно распределенных по пазам магчитопровода. Катушки сгруппированы по ветаям, которые соединены в шесть трехфазных звезд. Одноименные выводы этих звезд образуют группу, соответствующую одной полюсности, а нулевые точки - группу выводов, соответствующую другой полюсности . К группе выводов, соответствующей меньшей скорости, подключают трехфазную систему напряжений или две фазы промышленной трехфазной сети. 7 ил. 1Л С

СО|ОЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5ц5 Н 02 К 17/14

ГОСУДАРСТВЕ ННЫ Й КОМИ ТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4642170/07 (22) 26.01.89 (46) 07.10.91, Бюл. М 37 (71) Ташкентский политехнический институт им, А.Р.Бируни (72) Х.Г.Каримов, Ю.А,Тупогуз, M.Ê,Áàáàæàнов и Ю.П.Трункин (53) 621.313.333.2.045.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1173494, кл, Н 02 К 17/14, 1985.

Авторское свидетельство СССР

М 738052, кл, Н 02 К 3/28, 1980.

Патент Великобритании М 1472773, кл. Н 02 КЗ/28, 1977.

Авторское свидетельство СССР

|ч. 1198672, кл. Н 02 К 17/14, 1985, (54) ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ДВУСЛОЙНАЯ ОБМОТКА ПЕРЕМЕННОГО ТОKA (57) Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение, наИзобретение относится к области электромашиностроения и может найти применение, например, в электрических двигателях с переключением чисел пар полюсов, совмещенных электромашинных преобразователях энергии.

Целью изобретения является расширение области применения обмотки путем использования для обеих полюсностей стандартных напряжений электрической сети без дополнительных преобразователей электрической энергии, .На фиг.1 и 2 представлена схема полюсопереключаемой обмотки; на фиг.3 — электрическая схема соединения ветвей

„„Я „„1683140 А1 пример, в электрических двигателях с переключением чисел пар полюсов, совмещенных электромашинных преобразователях энергии. Целью изобретения является расширение области применения путем использования для обеих полюсностей стандартных напряжений электрической сети без дополнительных преобразований электрической энергии. Полюсопереключаемая обмотка содержит 108 равновитковых катушечных групп одинакового шага, равномерно распределенных по пазам магнитопровода. Катушки сгруппированы по ветвям, которые соединены в шесть трехфазных звезд. Одноименные выводы этих эвезд образуют группу, соответствующую одной полюсности, а нулевые точки — группу выводов, соответствующую другой полюсности, К группе выводов, соответствующей меньшей скорости, подключают трехфазную систему напряжений или две фазы промышленной трехфазной сети. 7 ил. обмотки; на фиг.4-7 — кривые намагничивающих сил обмотки, Полюсопереключаемая двуслойная обмотка переменного тока на соотношение пар полюсов 2/9 с шагом у = 28 состоит из

108 катушек, в которой в первую ветвь первой звезды (А — 0) последовательно включены катушки 7, 8, 55, 56, — 85, — 86, во вторую ветвь этой звезды ( — D) включены катушки

19, 20, — 49, — 50, 79, 80 и в третью ветвь (С вЂ” D) включены катушки — 18, — 14, 43, 44, 91, 92, в первую ветвь второй звезды (А-D) последовательно включены катушки 1, 2,— 31, -32, 61, 62, во.вторую ветвь (B — б) — катушки 2Ц, 26, 73, 74,— 103, -104 и в третью ветвь (С-б) — катушки 37, 38., -67, -68, 97, 98., в первую ветвь третьеР звезды (А-Е) последовательно вкл1пче11ы Ko.r шк — 9 — 10 59 60 — 89

-90., on вторук1 ветвь (В-F) — катушки 23, 24;-53, -54, -101, — 102 и в треть1о ветвь(С-Е)

-- "атчш1 и-17 -1Р -65 — 66 95 96 в первую ветвь четвертой звезды (А-Е ) последо1 вательно включены катушки 5, 6.,-35, — 36, — 83, -84, во Вторую ветвь ( — Е ) — катушки

-1

-47, -48, 77, 78;-107, -108 и в третью ветвь (С-Е } — катушки -11, -12, 41, 42„-71, — 72, в первую ветвь пятой звезды (А-F) последовагел1 но Включены ка- ушк л 3 4 — ЗЗ вЂ” 34 63—

82, во вторую вегвь (В-F) — катушки 27, — 46, 75, 76, -105., -106 и в третью ветвь (С-F)—

",àòóøêè — 10, 39, 40, — 69, -70, 99, в первую ветвь шестой звезды (А-Е ) последователь I но включены ка.гушки 9, -28, 57, 58, — 87, -88, ео торую етвь ( — F ) — катушки 21, 22;51, -52, 81, -100 и в третью ветвь(С-F 1) — ка1ушки -15. — 16, 45, — 64, 93, 94, знак "—" перед номерами катушек означает Nx встречное нклачение в ветвях по отношению к катушечным группам, номера которы>: приведены без знака, На фиг.3 показана электрическая схема полюсопереключаемой обмотки с двумя трсхполюсными переключателями П1, П2 и с двумя однополюсными переключателями

ПЗ, П4, с помощь1о переключающих контактов которых коммутируются начала ветвей

А-Б иА — Е, — D И — Е,С вЂ” D иС вЂ” Е,A-E

1 1 1

t и А- F, Б — 1= и B=F, С-Е и С вЂ” F, а также нулевые точки второй, четвертой и шестой звезд (D ., Е, F),,В узел с отводом А объе1 1 1 динены фазные ветви первой, второй, третьей, четвертой, пятой и шестой звезд с выводами От начал катушек 7. 1, 5, 3., 9, и От конца катушки 29. В узел В объединены ветви с выводами от начал катушек 19, 25, 23, 27, 21 и от конца катушки 47. В узел Светви с выводами от начала катушки 37 и от концов катуш8к 1, 17, 11, 10, 15, а нул8вые точки образовань1 у первой звезды (вывод

D) ветвями с Выводами or начала катушки

86 и от концов катушек 80 и 92, у второй звезды (вывод 11 ) — выводами от начала катушки 104 и от концов катушек 62 и 98, у третьей звезды (Вывод Е) — выводами от начал катушек 90 и 102 и от конца катушки

96, у четвертой звезды {вывод Е ) выводами оТ начал катушек 84, 108 и 72, у пятой звезды (вывод F) — выводами от начал катушек 82, 106 и отронца квакушки 99, у шестой звезды (вывод 1=) — выводами от начал катушек 88, 1 00 и от конц@ катушки 94

При подключении трехфазной системы напряжений к зажимам А, В, С (контакты переключателей П1 и П2 замкнуты, а кОН гак ть. ерекл " жателей ПЗ и П4 разомкнуты) 8

35 воздушном зазоре возникает четырехполюсная вращающаяся магнитная волна, а при питании зажимов D, Е, F также от трехфазной сети (контакты переключателей П1 и

П2 разомкнуты, а контакты переключателей

ПЗ и П4 замкнуты) — восемнадцатиполюсная враща1ощаяся волна. Картины намагничивающих сил, создаваемые полюсопереключаемой обмоткой, показаны на фиг.4 и 5.

При подключении трехфазной системы напряжений к зажимам А, В, С (контакты переключателей П1 и П2 замкнуты, а контакты переключателей ПЗ и П4 разомкнуты) в воздушном зазоре возникает четырехполюсная вращающаяся магнитная волна, а г1ри питании зажимов О, F от двух фаз трехфазной промышленной сети с нулевым отводом (контакты переключателей П1, П2 и

ПЗ разомкнуты, а контакты переключателя П4 замкнуты) — восемнадцатиполюсная вращающаяся волна. Картины намагничивающих сил, создаваемые полюсопереключаемой обмоткой, показаны на фиг,6 и 7, Предлагаемая обмотка со стороны девяти пар полюсов является симметричной, а со стороны двух пар полюсов расхождение вектора ЭДС (создаваемых четырехполюсной вращающейся волной индукции поля) одноименных ветвей первой и второй звезд относительно пятой и шестой, пятой и шестой относительно третьей и четвертой звезд составляет З,ЗЗО, по амплитуде вектора ЭДС ветвей первой, второй, третьей и четвертой звезд одинаковы и превышают ЭДС ветвей пятой и шестой звезд на 0,435%, Однако, несмотря на укаэанное расхождение векторов ЭДС в ветвях каждой из фаз, со стороны двух пар полюсов обмотка является симметричной по отношению к источнику питания, так как в ветвях соответственно первых, вторых, третьих, четвертых, пятых и шестых трехфазных звезд ЭДС образуют совершенно симметричные трехфаэные системы. Обмоточные коэффициенты полюсоперекл ючаемой обмотки с2р1 — 2 — полюсной стороны соответственно равны Ko61 = 0,954 и Ko62 =

=0,836, Предлагаемая полюсопереключаемая обмотка в отличие от известной при выполнении на одном и том же магнитопроводе из кат шек с Одинаковыми числами ВиткОВ имеет соотношения чисел пар полюсов 9:2 и чисел витков отдельных фаэ 2;1 вместо соответственно 9:2 и 1:2, т.е, номинальные напряжения обмотки со стороны обеих полюсностей в первом случае отличаются в

2,25 раз, а во втором — e 9 раз, Это отличие номинальных напряжений предлагаемой обмотки со стороны одной и другой полюс1683140

40

50 ности в 2,25 раз (а не в 9 раэ} позволяет при соответствующем проектировании электрической машины подключить ее к стандартному ряду напряжений электрической сети, отличающихся между собой в 1,73 раза (например, 127, 220, 380, 660 В,6, 10кВ и др.), что исключает необходимость введения дополнительного преобразователя электрической энергии и расширяет область промышленного использования обмотки.

Формула изобретения

Полюсопереключаемая двуслойная обмотка переменного тока, состоящая из равномерно распределенных llO пазам равновитковых катушек. одинакового шага, объединенных в шесть трехфазных звезд, одноименные фазные ветви которых подключены к отдельным выводам, образующим одну систему, соответствующую одной полюсности, а нулевые точки подключены к выводам, образующим другую систему, соответствующую второй полюсности, обмотка на соотношении чисел пар полюсов 2/9 выполнена из 108 катушечных групп с порядковыми номерами от 1 до 108 и снабжена двумя трехполюсными переключателями между звездами второй и третьей, четвертой и пятой, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения путем использования для обеих полюсностей стандартных напряжений электрической сети беэ дополнительных преобразователей электрической энергии, в первую ветвь первой звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами 7, 8, 55, 56, -85, -86, во вторую ветвь первой звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами 19, 20, -49, — 50, 79, 80 и в третью ветвь первой звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами -13, — 14, 43, 44, 91, 92, в первую ветвь второй звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами 1, 2, — 31, -32, 61, 62, во вторую ветвь второй звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами 25. 26, 73, 74, -103, -104 и в третью ветвь второй звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами 37, 38, -67, -68, 97, 98, в первую ветвь третьей звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами -29, -30, 59, 60,—

89, -90, во вторую ветвь третьей звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами 23, 24,—

53, -54, -101, -102 и в третью ветвь третьей звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами — 17, — 18, — 65, — 66, 95, 96, в первую ветвь четвертой звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами 5, 6, -35, -36, — 83, — 84. во вторую ветвь четвертой звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами -47, — 48, 77, 78, — 107, — 108 и в третью ветвь четвертой звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами -11, — 12, 41. 42, — 71, -72, в первую ветвь пятой звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами 3, 4, — 33, — 34, 63, — 82, во вторую ветвь пятой звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами 27, -46, 75, 76,—

105, †1 и в третью ветвь пятой звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами — 10, 39, 40, — 69, -70, 99, в первую ветвь шестой звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами 9, -28, 57, 58, -87, -88, во вторую ветвь шестой звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами 21, 22,—

51, -52, 81, -100 и в третью ветвь шестой звезды последовательно включены катушечные группы с порядковыми номерами — 15, — 16, 45, -64, 93, 94, в обмотку введены два однополюсных переключателя между нулевыми точками соответственно второй и четвертой звезд, второй и шестой эвезд, знак "—" перед номерами катушечных групп означает их встречное включение в ветвях по отношению к катушечным группам, номера которых приведены беэ знака.

1 683140

1683140

1683140

l 15 N ЪЪ 11 l1 10 В! И I) 1Ч И И N И И 10 ll 91 ф1 Я \5 31 Я 4 1 nl

t !

55 13 я ЗФ ФВ Ф! ll М 4 ° CS C4 i1 Cg И 10

Составитель А. Кецарис

Редактор Л. Гратилло . Техред M.Mîðlåíòàë Корректор С. Черни

Заказ 3420 Тираж 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