Трехфазная полюсопереключаемая двухслойная обмотка на три числа пар полюсов

 

Использование: электродвигатели асинхронные многоскоростные в системе электропривода , Сущность изобретения, двухслойная обмотка на три числа пар полюсов , состоящая из равновитковых катушек одинакового шага, каждая фаза которой состоит из четырех одинаковых частей, соединенных между собой согласно, в последовательности 1, 3, 2, 4 1 ил

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 К 17/14

ГОСУДАРСТВЕННЫ и КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИ4ЕТЕЛЬСТВУ (21) 4833146/07 (22) 31.05,90 (46) 23.10.92. Бюл. М 39 (71) Ташкентский политехнический институт им.А, Р. Бируни (72) Х,Г,Каримов и Ю.А.Тупогуз (56) Авторское свидетел ьство СССР

N 1304136. кл, Н 02 К 17/14, 1987.

Авторское свидетельство СССР

М 1690101, кл, Н 02 К 17/14, 1989.

Изобретение относится к области электромашиностроения и может найти применение в многоскоростных асинхронных двигателях для систем электропривода.

Известна трехфазная трехскоростная обмотка (1) с отношением чисел пар полюсов 2:3:4, состоящая из 12 равномерно распределенных в 48 пазах одно- и двухслойных катушечных групп, среди которых 10-я, 6-я, 2-я и 4-я, 8-я, 12-я выполнены с сечением меди, соответственно, в два и четыре раза большим по сравнению с нечетными катушечными группами. Переключение частот вращения осуществляется с помощью 9 выводов и двух однополюсных переключателей.

Недостатком этой обмотки является нетехнологичность ее изготовления из-за разного сечения проводников в катушках и чередования однослойного и двухслойного типов укладки их в пазы, а также несинусоидальность картин намагничивающих сил.

Известна и другая трехфазная трехскоростная обмотка (2) с отношением чисел пар полюсов 4;3;2 для числа пазов 36, однослойно-двухслойная, содержащая 12 равномерно распределенных катушечных групп, в которой начетнь!е катушечные группы вы„, . Ж,, 1 771046 А1 (54) ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ОБМОТКА НА ТРИ

ЧИСЛА ПАР ПОЛЮСОВ (57) Использование: электродвигатели асинхронные многоскоростные в системе электропривода, Сущность изобретения: двухслойная обмотка на три числа пар полюсов, состоящая из равновитковых катушек одинакового шага, каждая фаза которой состоит из четырех одинаковых частеи, соединенных между собой согласно, в последовательности 1. 3, 2, 4. 1 ил. полнены из трех. а четные — из двух концентрических разновитковых катушек. Переключение частот вращения осуществляется с помощью 11 выводов и 7 однополюсных переключателеи. Недостатком этой обмотки является повышенная трудоемкость ее изготовления из-за использования однослойного и двухслойного типов разновитковых катушек с различным шагом.

Известна также трехфазная пслюсоперекл ючаемая обмотка (3) двухскоростной электрической машины, каждая фаза каторой состоит из трех ветвей, причем вторые и третьи ветви выполнены из одинаковых катушек, а первые ветви состоят из катушек, намотанных проводом вдвое большего сечения и имеющих половинное число витков по сравнению -с катушками вторых и третьих ветвей, Недостатком этой обмотки явля .тся повышенная трудоемкость ее изготовления. обусловленная использованием двух типов катушек, а также то, что она обеспечивает лишь две скорости вращения.

Наиболее близким решением к предполагаемому изобретению является 1рехфазная пол юсопереключаемая обмотка двигателя (4) на 1,2 и 4 пар полюсов. состо1771046 ящая из одинаковых равномерно распределенных катушек, образующих 12 катушечных групп, причем в каждую фазу обмотки включены последовательно согласно по 4 катушечных групп. Переключение частот вращения осуществляется с помощью 15 выводов и 24 пар переключающих контактов.

Недостатком этой"".обматки является сложность.ее конструкции из-за большого числа выводов, Сущность изобретения заключается в том, что в трехфазной полюсопереключаемой двухслойной обмотке на три числа пар полюсов, состоящей из 12К равномерно распределенных картушек с равными числами витков и шагами каждая фаза обмотки состоит из четырех одинаковых частей с числом катушек К и порядковыми номерами 1, 2, 3, 4 и части каждой фазы обмотки соединены между собой согласно, в последовательности 1.3.2.4. выводы для чисел пар полюсов кратным 4 выполнены из начал частей фаз обмотки, имеющих порядковый номер 1, выводы для числа пар полюсов кратным 2 выполнены из мест соединения частей 3 и 2 каждой фазы, выводы для чисел пар полюсов кратным 1 выполнены из мест соединения частей 2 и 4 каждой фазы, причем при числе пар полюсов кратным 4 фазы обмотки соединены в треугольник, при кратном 2 соединены между собой дополнительно выводы, предназначенные для чисел пар полюсов кратным 4, при числе пар полюсов кратным 1 соединены дополнительно выводы, предназначенные для чисел пар полюсов кратным 4 и 2, К=1,2,3... натуральное число. Или, как второй вариант, при числе пар полюсов кратным 4 фазы обмотки соединяются в звезду, при кратном 2 соединяются между собой начала каждой из фаз, при кратном 1 соединяются между собой начала частей обмотки с порядковым номером 2 каждой фазы, Отличительными признаками предлагаемой трехфазной полюсопереключаемой обмотки в сравнении с прототипом являются; — уменьшение числа выводов с 15 до 9;— возможность выполнения обмотки, как вариантов, на основе схем "трехугольник", и

"звезда"; — сокращение числа пар переключающих контактов с 24 до 4.

Эти отличительные признаки позволяют упростить конструкцию двигателя с такой обмоткой, а также упростить систему электропривода, повысить их эксплуатационную надежность и обеспечить более широкое использование их в народном хозяйстве.

На чертеже представлена развернутая схема трехфазной полюсопереключаемой обмотки с выводами А, В, С, D, Е, F, G, Н, I, G, Н, I, выполненной при К=2, состоящей

5 из 24 катушек, в которой в части 1 и 3 первой фазы (G D) последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 7, 8, 19, 20 в часть 2 этой фазы (D À) аналогично включены катушки с порядковы10 ми номерами 13, 14 и в часть 4 этой фазы (А — G ) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 1,2, в части 1 и 3 второй фазы (Н-F) последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номера15 ми 15, 16, 3, 4, в часть 2 этой фазы (F — В) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 21, 22 и в часть 4 этой фазы ( — Н ) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 9, 10, в части 1 и 3

20 третьей фазы (! — Е) последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 23, 24, 11, 12, в часть 2 этой фазы (Š— С) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 5, 6 и в часть 4 этой фазы

25 (С вЂ” ) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 17, 18.

Начала катушек с порядковыми номерами 7, 15 и 23 подключены к выводам, соответственно, G, Н и, а концы катушек с

30 порядковыми номерами 2, 10 и 18 подключены к выводам, соответственно, G Н и .

Выводы О, F, Е образованы из мест соединения частей 3 и 2 каждой фазы, т.е. из мест соединения катушек с порядковыми

35 номерами, соответственно, 20 и 13, 4 и 21:

12 и 5, а выводы А, В. С образованы иэ мест соединения частей 2 и 4 каждой фазы. т.е. мест соединения катушек с порядковыми номерами, соответственно, 14 и 1, 22 и 9, 6

40 и .17.

При соединении между собой выводов

G и Н, Н и I, I u G фазы обмотки образуют треугольник, а при соединении в нейтраль выводов G, Н и фазы обмотки образуют

45 звезду. Для образования обмоткой восьмиполюсной вращающейся магнитной волны трехфазное питание подается к зажимам G.

Н и I (при этом все остальные выводы остаются между собой разомкнутыми).

50 Для образования обмоткой четырехполюсной магнитной волны трехфаэное питание подается к зажимам D, Е и F, а выводы

G, Н и I (соответствующие восьми полюсам) замыкаются между собой некоротко посредством двух однополюсных выключателей, чем обеспечивается схема соединения обмотки в двойную звезду. Для образования обмоткой двухполюсной вращающейся магнитной волны трехфаэное питание пода1771046

45

55 ется к зажимам А, В, С. Если при этом фазы обмотки соеди ены в треугольник, то каждая из групп выводов, соответствующих четырем (выводы О, Е и F) и восьми (выводы G, G и I) полюсами замыкаются между собой накоротко посредством двух однополюсных выключателей (т.е. всего используется четыре однополюсных выключателя), а если фазы обмотки соединены в звезду, то накоротко замыкаются между собой выводы

D, Е и F (выводы G, Н и! при этом остаются разомкнутыми), чем обеспечивается схема соединения обмотки в двойную звезду при половине отключенных катушек, Рассматриваемая обмотка является совершенно симметричной со стороны всех полюсностей. Причем, в случае питания выводов А, В, и С группы катушек, включенных между выводами G и D, Н и F, I и Е, не участвуют при создании двухполюсной намагничивающей силы, а ЭДС, создаваемые вращающейся синусоидальной двухполюсной волной индукции поля в этих ка ушечных группах, равны нулю, У обмоток, выполненных при других значениях К, указанные особенности векторов ЭДС будут такими же, что и в данной обмотке. Рассмотренная в примере обмотка выполнена с шагом по пазам у=9(1 - 10), при котором обмоточные коэффициенты со стороны одной, двух и четырех пар полюсов будут соответственно, равны 0,916; 0,683 и 0,866.

Формула изобретения

1. Грехфазная полюсопереключаемая двухслойная обмотка на три числа пар полюсов с соотношением 1:2:4, содержащая

12 К равномерно распределенных катушек с равными числами витков и шагами, каждая фаза обмотки состоит из четырех одинако5 вых частей с числом катушек К и порядковыми номерами 1,2,3,4, отличающаяся тем, что, с целью упрощения изготовления обмотки путем уменьшения числа выводов, части каждой фазы обмотки соединены меж10 ду собой согласно, в последовательности

1,3,2,4, выводы для чисел пар полюсов, кратных 4, выполнены из начал частей фаз обмотки, имеющих порядковый номер 1, выводы для чисел пар полюсов, кратных 2, 15 выполнены из мест соединения частей 3 и 2 каждой фазы, выводы для чисел пар полюсов, кратных 1, выполнены из мест соединения частей 2 и 4 каждой фазы, причем при числе пар полюсов, кратном 4, фазы обмот20 ки соединены в треугольник, при кратном 2 — соединены между собой дополнительно выводы, предназначенные для числ- пар полюсов, кратного 4, при числе пар полюсов, кратном 1, соединены дополнительно выво25 ды, предназначенные для чисел пар полюсов, кратном 4 и 2. К=1.2.3... натуральное число.

2. Обмотка по п.1, о тл и ч а ю щ а я с я

30 тем, что при числе пар полюсов, кратном 4, фазы обмотки соединены в звезду, при кратном 2 — соединены между собой начала каждой из фаз, при кратном 1 — соединены между собой начала частей обмотки с поряд35 ковым номером 2 каждой фазы.

1771046

Составитель X. Каримов

Техред M. Морге нтал Корректор 3. Салко

Редактор Т. Иванова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 131

Заказ 3747 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьгиям при ГКНТ СССР

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