Совмещенная трехфазно-однофазная обмотка статора электрической машины

 

Сущность изобретения: электромашинная совмещенная трехфазно-однофазная обмотка выполнена двухслойной из катушечных групп и соединена в две параллельные трехфазные звезды с выводами зажимов фаз из точек соединения начал звезд для трехфазной полюсности и из нулевых точек звезд для однофазной полюсности . Благодаря тому, что в каждой фазе в одну звезду включены третьи подгруппы нечетных групп и первые подгруппы всех групп фазы, в другую звезду - третьи подгруппы четных групп и вторые подгруппы всех групп фазы, обеспечивается достижение поставленной цели. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 К 3/28

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4863899/07 (22) 03.09.90 (46) 23.05.93. Бюл, ¹ 19 (71) Нижегородский институт инженеров водного транспорта (72) В.И.Попов (56) Авторское свидетельство СССР № 1069069, кл. Н 02 К 3/28, 1982.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1476568, кл. Н 02 К 3/28, 1987.

1 (54) СОВМЕЩЕННАЯ 1РЕХФАЗНО-ОДНОФАЗНАЯ ОБМОТКА СТАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к. обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя раэнополюсными полями в магнитопроводе и может применяться, например. в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз, в синхронных машинах с системой возбужде ния от третьей гармонической магнитного поля и др.

Цель изобретения — упрощение конст-. рукции и изготовления, расширение области применения обмотки путем выполнения ее катушек равновитковыми с z 36р, 42р1, 48р1 пазах.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг,1 изображена развернутая схема. предлагаемой совмещенной обмотки при р1 - 1 и z - 48; на фиг.2— диаграмма ЭДС обмотки для трехфазной полюсности pi - 1; на фиг.3 — диаграмма

ЭДС для однофазной полюсности pz 3, Ы 1817192 А1 (57) Сущность изобретения: электромашинная совмещенная трехфазно-однофаэная обмотка выполнена двухслойной иэ катушечных групп и соединена в две параллельные трехфазные звезды с выводами зажимов фаз из точек соединения начал эвезд для трехфазной полюсности и из нулевых точек звезд для однофазной полюсности, Благодаря тому, что в каждой фазе в одну звезду включены третьи подгруппы нечетных групп и первые подгруппы всех групп фазы„в другую звезду — третьи подгруппы четных групп и вторые подгруппы всех групп фазы, обеспечивается достижение поставленной цели. 3 з.п. ф-лы, 3 ил, Обмотка (фиг.1) выполнена двухслойной, трехфазной с полюсностью р = 1 в z =

48 пазах из бр1 = 6 катушечных групп (с номерами от 1 до 6) с концентрическими (.ф катушками с шагами по пазам у = 25-2k = а

23, 21, 19, 17, 15, 13, 11, 9, где k = 1 — 8 — номер, катушки в группе. Обмотка соединена в две параллельные трехфазные звезды с выводами зажимов фаз из точек соединения начал звезд для трехфазной полюсности p> = 1 (зажимы С1, С2, СЗ) и из нулевых точек звезд для однофаэной полюсности р2 = 3 (зажимы

01-02), Катушки каждой группы разбиты на . а подгруппы, соединенные в звездах последовательно при встречном включении катушек четных групп относительно нечетных.

Фазы содержат группы с номерами 1 + Зс =

1 и 4- в первой фазе, 3+Зс =3 и 6- во второй фазе, 5+ Зс = 5 и 2 — в третьей фазе, где с =

О, I, 2,... (2р — 1-1). В каждой фазе в одну звезду включены третьи подгруппы нечет1817192

3 ных групп и первые подгруппы всех гру .фазы, а в другую звезду — третьи подгруп четных групп и вторые подгруппы вс групп фазы, а начала первой и второй по групп в группах 1Г, ЗГ, 5Г соединены вм сте. П одгруп и ы образуют катуш ки номерами: по первому варианту (фиг.1=—

= 1, 2 — первую подгруппу, k = 6, 7, 8 — втор подгруппу, k = 3, 4, 5 — третью подгруппу; второму варианту — k = 1, 2, 3 — перв подгруппу; k = 5 6, 7, 8 — вторую подгрупп

k = 4 — третью подгруппу. Верхний ряд стр лок на фиг.1 показывает направления тре фазного тока при питании обмотки чер зажимы С1, С2, СЗ (р1 = 1), а нижний ряд направления однофазного тока при пит нии обмотки через зажимы 01 — 02 (р2 = 3).

ЭДС катушек обмотки определяются их к

ЭффИЦИЕНтаМИ УКОРОЧЕНИЯ Ку,p1= З!П (ЛУпк/2 2 длЯ полюсности Р1 и Ку.р2 = sin (тг Упк/2 для полюсности р2, (см.таблицу).

По этой таблице определяются Э подгрупп Е1, Е1, Е1 для полюсности р1

Ез, Ез для полюсности р2 = Зр1.

Для обмотки по первому вариан (фиг.1);

Е1=0,9979+ 0,9808 =-1,9787, Е1 =0,75

+ 0,6594 + 0.5556 = 1,9663, т.е. практичес равна ЭДС первой подгруппы; Е1" = 0,94

+ 0,8969 + 0,8315 = 2,6753; ЭДС фазы д полюсности р1 — Ер1 = E1+ E1+ Е1 6,620 обмоточный коэффициент для полюснос р1 — Коб.р1 = Ер1/8 = 6,6208/8 = 0,8276; Ер2

Ез + Ез = (0,9808 + 0,8315)4 + 0,5556 2

8,3604 V Коб.р2 = Ер2/10 = 0,8360 — ЭДС обмоточный коэффициент для полюснос рг = Зр1(зажимы 01-02). Подобным образ для обМотки по второму варианту; Е1

2,9256 и Е1 = 2,7983; E1" = 0,8969; Ер1

6,6208 и Коб,р1 = 0,8276; Ер2 = 9,8618 и Коб, = 9,8618/14 = 0,7044, На диаграммах (фиг,2 иЗ) векторам Э ..первых подгрупп приписаны номера кат шечных групп, а векторам ЭДС второй третьей подгрупп — те же номера, но с одн и с двум штрихами. Из диаграммы ЭДС о мотки для полюсности р1(фиг.2) видно, ч поле с этой полюсностью не наводит Э на зажимах 01 — 02; из диаграммы ЭДС д полюсности р2 = Зр1(фиг,З) видно, что по с этой полюсностью не наводит ЭДС на з жимах С1, С2, С3. Таким образом, разноп люсные зажимы совмещенной обмот электромагнитно независимы.

Подобным образом выполняются с вмещенные обмотки при z =- 42р1 и z = 36 диаграммы ЭДС которых соответству фиг.2 для полюсности р1 и фиг.3 для полю ноСти p2 = Зр1. пп Одна обмотка выполнена с шагами капы тушек по пазам y„„= z/2ð1+ 1 — 21 = 22, 20, ех 18, 16, 14, 12, 10, где k=.1 — 7 — номер катушки д- в группе. Подгруппы образуют катушки с е- 5 номерами: k = 1 и 2 -- первую подгруппу; k =, с 5, 6, 7 — вторую подгруппу; k = 3 и 4 — третью подгруппу. ую Вторая обмотка выполнена с шагами по по пазам упк = 17, 15, 13, 11, 9, 7, а подгруппы ую "0 образуют катушки с номерами: по первому у; варианту — k = 1 и 2 — первую подгруппу, k = е- 4, 5, 6 — вторую подгруппу, k = 3 — третью х- подгруппу; по второму варианту — k = 1— ез первую подгруппу,.k = 4, 5, 6 — вторую подгруппу, k = 2 и 3 — третью подгруппу, причем а- числа витков в катушках с номерами k = 1 — 3 и k = 4 — 6 относятся как 1,355: 0,645. о- Предлагаемая обмотка имеет высокие

4) значения обмоточных коэффициентов для

8) 20 полюсностей р1 и pz = Зр1 и все катушки выполнены равновитковыми, что упрощает

ДС изготовление обмотки, а также расширяет и область ее применения.

Предлагаемая трехфаэно-однофазная ту 25 совмещенная обмотка может применяться на статоре совмещенных электрических ма18 шин переменного тока с двумя разнополюски ными полями в магнитопроводе: в

69 синхронных машинах с системой возбужделя 30 ния от третьей гармонической магнитного по8; ля, в асинхронно-синхронных одномашинных ти преобразователях частоты и числа фаз, а также в других типах совмещенных контактных и бесконтактных электрических машин. Ее и 35 применение позволяет упростить конструкти цию и изготовление машины, уменьшить расом ход меди и изоляции на статоре, повысить . эксплуатационную надежность машины, улучшить ее энергетические показатели.

40 Формула изобретения

1. Совмещенная трехфазно-однофазная

ДС обмотка статора электрической машины, у- выполненная двухслойной и размещенной и на z пазах из бр1 катушечных групп и соедиим 45 ненная в параллельные трехфазные звезды б- выводами зажимов фаз из точек соединения то начала звезд для трехфазной полюсности р1

ДС и из нулевых точек звезд для однофазной ля полюсности р2 = Зр1, концентрические кале 50 тушки каждой катушечной группы с шагом ау= — + 1 — 2k разбиты на три подгруппы, ки соединенные в звездах последовательно при встречном включении катушек четных р- 55 групп относительно нечетных групп, а групр1, пы первой, второй, третьей фаэ имеют соотют ветственно номера 1+ 3с; 3+ 3с; 5+ Зс, о тс- л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения технологии и расширения области применения, в каждой фазе в одну звезду

1817192 включены третья подгруппы нечетных групп и первые подгруппы всех групп фаз, в другую звезду — третьи подгруппы четных групп и вторые подгруппы всех групп фаз, а начала первой и второй подгрупп в группах 1Г;

ЗГ и 5Г соединены вместе, а первую, вторую и третью подгруппы образуют соответственно катушки с номерами k = 1,2; k = 6, 7, 8 и k=3,4, 5 при z=48p.

2. Обмотка по п.1, о т л и ч а.ю щ а я с я тем, что первую, вторую и третью подгруппы образуют соответственно. катушки с номерами k=1,2; k=5,6, 7и k =3,4 при =42р.

3, Обмотка по п.1, отличающаяся тем, что первую, вторую и третью подгруппы образуют соответственно катушки с номерами k = 1, 2; k = 4, 5, 6 и k = 3 при z = 36p1.

4. Обмотка поп.1, отл ича ю ща яс я тем, что первую, вторую и третью подгруппЫ образуют соответственно катушки с номерами k = 1; k = 4, 5, 6 и k = 2, 3 при z = 36р1

10 и при этом числа витков в катушках с номерами k = 1 — 3 и k = 4 — 6 относятся как 1,355, 0,645.

1817192

8 3 аН

Составитель В.Попов

Техред М.Моргентал

Редактор Н.Козлова

Кооректор M,Êóäb

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, yn,Гагарина, 101

Заказ 1728 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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