Патент ссср 410516

 

С : A.Ì"

ОПИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

410516

Союз Советских

Cэциалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 22 1Х.1967 (№ 1185179/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 05.1.1974. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 7.V.1974

М. Кл. Н 02k 3/28

Н 02k 17/06

Гооударотввииай комитет

Совета Мииистров СССР

an делам изоаретвиий

" и открытий

УДК 621 3 045 58(088 8) Автор изобретения

А. А. Дартау

Заявитель

ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА С ПЕРЕКЛЮЧЕНИЕМ

НА ТРИ ЧИСЛА ПАР ПОЛЮСОВ

Изобретение относится к полюсопереключаемым обмоткам электрических машин переменного тока. Известны трехфазные трехскоростные обмотки с числами пар полюсов, относящимися как целые, некратные трем, не имеющие общего делителя большего, чем единица, числа.

Кривые н.с. этих обмоток на скорости, соответствующей наибольшему из чисел пар полюсов, или на двух скоростях, содержат значительные по величине низшие гармонические составляющие. Кроме того, известные трехфазные трехскоростные обмотки характеризуются ограниченным числом комбинаций скоростей и большим числом выводов.

Целью изобретения является увеличение числа возможных комбинаций скоростей, уменьшение числа выводов и улучшение формы кривых н,с. путем исключения четных и низших, или только низших, гармоник на всех скоростях.

Указанная цель достигается тем, что фазы обмотки составляются из двадцати катушек, равномерно распределенных по окружности расточки и переключаемых так, что на i-ой скорости эти катушки образуют 2Р; попеременно согласно и встречно включенных катушечных групп, каждая из которых содержит

С соседних катушек данной фазы, соединенР; ных согласно.

Схема соединенной обмотки составляется в следующем порядке.

Выписывают две цифровые записи схем соединения первых фаз двухскоростных обмо5 ток: а) с соотношением чисел пар полюсов

Р, а

К = — — — и числом катушек 6Сь рассматР,,б ривая как одну катушку последовательное и

С согласное соединение смежных катушек

10 с, первой фазы; б) с соотношением чисел пар

Р, а полюсов К вЂ” — — — и числом катушек 6С, Ps рассматривая как одну катушку последова15 тельно и согласное соединение — смежных

С

С катушек первой фазы, где С вЂ” общее наименьшее кратное Р1, Р> и

Ре, 20 С вЂ” общее наименьшее кратное Р1 и Р2, С2 — общее наименьшее кратное Р1 и Ps, 1 ° Р2 ° Рз — a° : b° : d (a)b)d) °

В случаях, когда К1 или К2 равно дроби с четным числителем или знаменателем или це25 лому четному числу, полуфазы соответствующей двух скоростной обмотки содержит равные числа катушек. В случаях же, когда К< или К2 равно дроби с нечетными числителем и знаменателем или нечетному целому числу, 30 числа катушек в полуфазах соответствующей двухскоростной обмотки не равны и с целью

410516

45 сокращения числа выводов 2Р, катушек разделяются на две равные части (полукатушки), включаемые поровну в обе полуфазы (здесь

P — меньшее из чисел пар полюсов соответствующей двухскоростной обмотки) .

На основании упомянутых записей составляют три числовые последовательности, изображающие включение элементов (катушек и полукатушек) первой фазы:

Р а) в двухскоростной обмотке с К вЂ” — при

Ра включении на Р пар полюсов;

Ра, б) в двухскоростной обмотке с К вЂ” — — при

Ра включении ее íà Р> пар полюсов;

P) в) в двухскоростной обмотке с К вЂ” — 11ри

Р, включении ее на Р, пар полюсов, приписывая членам, изображающим элементы обмотки, включенные согласно, знак плюс, а членам, изображающим элементы обмотки, включенные встречно, знак минус.

Из сравнения этих числовых последовательностей выявляют их члены: а) меняющие знак как при переключении с

Р, íà Р>, так и при переключении с Р на Рз, б) меняющие знак при переключении с Р> на Р>, но не меняющие знак при переключении с Р íà Р, в) не меняющие знак как при переключении с Р> íà Р, так и при переключении с Р, на

Р пар полюсов, г) не меняющие знак при переключении с

Р, íà Р пар полюсов, но меняющие знак при переключении с Р íà Р>.

Первая фаза трехскоростной обмотки имеет пять выводов: из начала, трех средних точек и конца, обозначаемых в порядке их следования цифрами (1, 2, 3, 4, 5).

Между выводами 1 и 2 сгруппированы элементы, соответствующие членам числовых последовательностей, меняющим знак, как при переключении с Р, íà Р>., так и при переключении с Р íà Рз.

Между выводами 2 и 3 сгруппированы элементы, соответствующие членам числовых последовательностей, меняющих знак при переключении с Р, íà Р, но не меняющим знака при переключении с Р íà Рз.

Между выводами 3 и 4 сгруппированы элементы, соответствующие членам числовых последовательностей не меняющим знак как при переключении с Р, на Рз, так и при переключении с Р, на Рз.

Наконец, между выводами 4 и 5 сгруппированы элементы, соответствующие членам числовых последовательностей, не меняющих знак при переключении с Р íà Р>., но меняющих знак при переключении с Р íà Рз.

Элементы, соответствующие членам, имеющим знак плюс в последовательности, изображающей включение на Р, включаются в схему согласно, а элементы, соответствующие членам, имеющим знак минус в последовательности, изображающей включение на Рь включаются в схему встречно.

Если запитать фазу последовательно от вывода 1 к выводу 5, она оказывается включенной на Р пар полюсов, Если запитать ее в две параллельные ветви от вывода 3 к соединенным вместе выводам 1 и 5, она оказывается включенной на Р пар полюсов. Если, наконец, запитать фазу в две параллельные ветви от вывода 2 к выводу 4, соединив выводы 1 и 5, то она оказывается включенной на

Рз пар полюсов. Две другие фазы имеют аналогичные схемы соединения. При этом порядковые номера катушек образованы соответственным добавлением к номерам катушек первой фазы чисел D и 2D, где D — большее из двух чисел, служащих для образования номеров катушек второй фазы у исходных двухскоростных обмоток с соотношениями чисел пВр полюсов К и К2.

Порядок подключения фаз сети к фазам обмотки при включениях на Р> и Рз пар полюсов меняется на обратной по сравнению с таковым при включении на Р или остается неизменным в зависимости от того меняется ли оН или остается неизменным у исходных двухскоростных обмоток.

Таким образом, общее число выводов трехскоростной обмотки равно пятнадцати.

Первым существенным достоинством предлагаемой обмотки по сравнению с известными является весьма высокая ее универсальность, состоящая в том что:

410516 дующих различных комбинаций чисел пар полюсов а) даже при ограниченном числе пазов якоря не большем, чем 120, возможны 20 слеР . Рд. Рз

Р . Р : Рэ

P>: Ра: Рз

4:2:1 г0:5 1

7:2:1

8:г:1

20: 5: 2

14: 2: 1 г0

8:4:1

20: 5: 4

14: 7:1

20: 4: 1

5:2:1

14:7:2

10:г:1

10: 5: 4

5:4:1

10: 5: 1

10:4:1 г0

5:4:2

10: 5: 2

20:2:1 (3) б) возможен выбор любой из восьми ком- гармоник, осуществляемая надлежащим выбинаций сопряжения фаз на отдельных ско- бором общего числа катушек в обмотке и ростях без увеличения числа выводов обмотки шага секций. (X/Ю/Ю; Х/u/ËË; Х/ЛЛ/Ю; Х/ЛЛ/ЛЛ; Л/ЛЛ/ЛЛ; Сущность изобретения поясняется чертеЛ/И/ ЛЛ; Л/ЛЛ/И; Л/ХЛ/ЛХ) . 30 жом, на котором представлены кривые н. с.

Следовательно, возможны широкие варна- обмотки с Р— — 8; Р2=2 и Рз — — 1 и примером ции соотношения номинальных мощностей на составления схемы. отдельных скоростях; в) благодаря независимости числа выводов и способа их переключения от конкретных ве- 55 P — — 8; P> — — 2; P3 — — 1; C=B; С вЂ”вЂ” 8; C2 — — 8. личин чисел пар полюсов, возможна полная Общее число катушек в обмотке 6С=48. унификация переключателей, используемых в Цифровая запись схемы соединений первой трехскоростных двигателях. фазы двухскоростной обмотки с соотношением

ВтоРым сУщественным достоинством пРед- чисел пар полюсов g = — =4 и числом ка8 лагаемых обмоток по сравнению с известны- 40 2 ми является возможность исключения из кри- тушек 6С вЂ” — 48, составленная в соответствии вых н.с. на всех скоростях низших и четных с авт. св. № 205938 имеет следующий вид:

4 10+13+19 — 28 — 34+37+43+1-+-7 — 16 — 22+22+25+31 — 40 — 46 (1) (А) (А ) (Х)

Цифровая запись пеРвой фазы двухскоросг- 45 в g и числом катушек 6С,=48, сосной обмотки с соотношением чисел пар полю- 1 тавленная в соответствии с тем же авт. св. имеет следующий вид — 4 — 10 — 16 — 22+25+ 37+43+ 1 -+- 7+ 19 — 28 — 34 — 40 — 46 (2) (А) (А ) (X)

Пользуясь записью (1), выписываем число- включение катушек на Р— — 8 пар полюсов вую последовательность, изобр ажающую

1 — 4+7 — 10+13 — 16+19 — 22+ 25 — 28+31 — 34+37 — 40+43 — 46... и числовую последовательность, изображаю- 55 люсов щую включение катушек на Р2=2 пары по1+4+7+10 — 13 — 16 — 19 — 22+25+28+31+34 — 37 — 40 — 43 — 46... (4)

Пользуясь записью (2), выписываем число- включение катушек на P> — 1 пару полюсов вую последовательность, изображающую 60

1+4+7+10+13+16+19+22 — 25 — 28 — 31 — 34 — 37 — 40 — 43 — 46... (5)

Сравнивая числовые последовательности (3) (4) и (5) и группируя члены соответст- чаем числовую запись первой фазы трехсковенно указаниям, данным в этой заявке, полу- 65 ростной обмотки

410516

7 8 — 4 — 10+37+43+13+19 — 28 — 34+1+7 — 40 — 46 — 16 — 22+25+31... (1) (2) (3) (4) (5) (6) Поскольку 14=8 записи двух других фаз получаются прибавлением 16 и, соответственно, 32 ко всем числам записи (6) с сохране— 20 — 26+ 5+ 11+29+35 — 44 — 2+ 17+ 23 — 8 — 14 — 32 — 38+41+47... (1 ) (2 ) (3 ) (4 ) (5 ) — 36 — 42+ 21+27+45+3 — 12 — 18+33+39 — 24 — 30- -48 — 6+9+ 15 () 1/) (2") (3") (4") (5") (6 ), (6") Пользуясь записями (6, 6 и 6") общеизвестным способом можно построить кривые н.с. обмотки при всех трех включениях, показанные на чертеже для обмотки с q=1 и у=10„ не диаметральным для всех трех чисел пар полюсов.

Поскольку К вЂ” — 4=3+1, а К2=8=3 3 — 1, порядок подключения фаз сети к фазам обмотки при включении на Р2 пар полюсов остается тем же, что и при включении на Р1 пар полюсов и меняется на обратный при включении на Рз пар полюсов.

Предмет изобретения

1. Трехфазная обмотка с переключением на три числа пар полюсов Р .Р .Рз(Рi)Р )Р,), относящихся как целые, некратные трем, числа, не имеющие общего делителя, большего единицы, с пятью выводами из каждой фазы, состоящая из одинаковых катушек с целым числом секций, отлич ающа я ся тем, что, с целью улучшения формы поля и повышения универсальности, фазы обмотки состоят из 2С катушек, равномерно распределенных по окружности расточки и объединенных в 2Р; нием знаков соответственных членов неизмен5 ными: групп, включенных попеременно согласно и встречно и состоящих из С Р; согласно вклю15 ченных соседних катушек данной фазы.

2. Обмотка по п. 1, отличающаясятем, что, с целью уменьшения числа выводов, она выполнена с нечетными числами Р2 и Рз и содержит Р„, групп катушек, разделенных на

20 две равные части (полукатушки), включенные по одной в разные из четырех частей фазы, разделенные выводами.

3. Обмотка по п. 1, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения числа выводов, 25 она выполнена с переключением на нечетные числа пар полюсов, причем 2(Р2+Р ) каФ шек выполнено разделенными на две равные части, включенные по одной в разные секции, разделенные выводами, 30 где Р; — число пар полюсов, соответствующее

i-ому переключению;

С вЂ” общее наименьшее кратное (Рь Р2

H Рз);

i — порядковый - номер переключения

35 (i=1,2,3);

P — меньшее из двух нечетных чисел пар полюсов.

410516

1 Z д Ф д б 7 S Я 101 Z 54 5 Б 7 8 У 201 2 д + 5 Б 7 а У Ю12 3 + 5 6 7 8 Р 401 2 3 Ф 5 6 7 8 Яйпазп3.

1 5-5-1-5;5 1.5-.5-1-.551.5-.5-1-.551,Их1-.551.5-5-1-.5.5 1.5-5-1-.5 51.5;5-1 -5.5 1.5 51-.55)

51 5-5-1-551,5-5-1-551.5-5-1:55 1.5-:5-1 551.5т5-1,551.5-.5-1-.551.5-5-1-.551.5г5-1-.5!

Тва

Составитель А. Кецарис

Техред 3. Тараненко Корректор Н. Ayr

Редактор В, Фельдман

Заказ 1031/9 Изд. № 361 Тираж 722 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2