Трехфазная полюсопереключаемая обмотка

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сациалистических

Республик

<11964876 (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявленоог.ог.81 (21) 3241709/24-07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

1 Опубликовано 07.1082 ° Бюллетень ¹37

Дата опубликования описания 7 1082

Р М g> з

Н 02 К 17/14

i асударствейиый комитет

СССР

tto делам изобретеиий и открытий (Я3) УДК621. 3. 045 . 58 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.A.ÏåêåPìàí и Л.Я .фншлер С()ЮЗЩ у

11 1ЕНТй 0ТЕХН И ЧЕ Су(д д (71) Заявитель

Производственное объединение "ура л нм. В.И.Ленина (54) ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛОСОПЕРЕКЛВЧАЕИЛЯ ОБМОТКА

Изобретение относится к электро.технике и может быть использовано в электромашиностроении для создания двухскоростных электрических машин.

Известна трехфазная полюсопереклв чаемая обмотка двухскоростной электрической машины, каждая фаза которой состоит из трех ветвей, причем вторая и третья ветви выполнены из одинаковых катушек, а первые ветви состоят из катушек, намотанных из провода двойного сечения и имеющих половинное число витков по сравнению.. с катушками, образующим вторые и третьи ветви. При р„ парах полюсов в каждой фазе первая ветвь соединена последовательно с параллельно соединеннымн между собой второй и третьей ветвями, Прн р> парах полюсов первые ветви фаэ исключены из схемы, а вторая и третьи ветви сое- . динены последовательно (1 ).

Недостатком этой обмотки является то, что она должна выполняться из катушек двух типов, что повышает трудоемкость изготовления обмотки.

Наиболес близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является трехфазная полюсопереключаемая обмотка двухскоростной электрической машины с отношением чисел пар полюсов p /р = 6/8, состоящая из одинаковых катушек,:число которых z ), рй„и кратно 2Р„, образуюЫФх катушечные груйпы, соединенные в каждой фазе в три ветви, во второй и третьей ветвях всех трех фаз катушечные группы соединены пос10 ледовательно, а в первых ветвях в две параллельные лолуветви, состоящие из равного количества последовательно соединенных соседних катушеяных групп своей ветви, начала второй и третьей ветвей соединены с концом первой ветви, а от начала первой и концов второй и третьей ветвей всех трех фаз выполнены выводы. Обмотка состоит из р„/6 одинаковых частей, содержащих каждая 52 катушечные группы, числа катушек в катушечных группах определяются из математических выражений, катушечные группы опреде-. ленным образом распределены по фазам

25 и ветвям фаз:,123.

Недостатком данной обмотки является ограниченная область применения, так как обмотка может быть выполнена только на соотношение чисел ,пар полюсов р„/р = 6/8 °

964876

Цель изобретения - расширение об= ласти применения полюсопереключаемой обмотки и улучшение форьы поля в воздушном зазоре машины.

Дпя достижения указанной цели трехфазную полюсопереключаемую обмотку с отндшением чисел пар полюсов

p„/p> = g< состоящую иэ одинаковых катушек, число которых 2 кратно — ь- -|

S соединенных в катушечные группы и об-; разующих в каждой Фазе три ветви, причем во второй и третьей нетвях всех трех фаз.катушечные группы соединены последовательно, а н первых ветвях— в две параллельные полуветви, состоящие.из последовательно соединенных катушечных групп, у которой н каждой фазе первая. ветвь соединена со второй и третьей ветвями данной фазы, при этом конец первой ветви и начала 20 второй и третьей ветви соединены меж ду собой, а от начала первых ветвей и концов вторых и тетьих ветвей каждой фазы выполнены выводы, обмотку выпол,няют иэ 50 катушечных групп с числом 25 катушек в группах, начиная с первой, соответствующим ряду 2, 1, -2, 2, 3,, ;дважды, причем одну из полуветвей . 30 перной ветви первой фазы выполняют из катушечных групп с порядковыми номерами 1, 23, 31, 43, вторую полуветвь первой ветви первой фазы — из групп

6, 18, 26, 48, вторую ветвь первой фазы - из групп 2; 7, 12, 17, 22, третью ветвь первой фазы — из групп

27,32,2,42,47, одну иэ полуветвей первой ветви второй фазы выполняют из катушечных групп с порядковыми номерами 4, 13, 33, вторую полуветвь первой ветви второй фазы — из групп

8, 29, 38, вторую ветвь второй фазыиэ групп 34, 39, 44, 49,3, третью— ветвь второй фазы - иэ групп 9, 14, 19, 24, 28, одну из полуветвей первой 45 ветви третьей фазы предложено выполнять из катушечных групп с порядковыми номерами 11, 20, 41., вторую полуветвь первой ветви третьей фазы— из групп 16, 36, 45, вторую ветвь 50 третьей Фазы — из групп 21, 25, 30, 35, 40, третью ветвь третьей фазы— из групп 46, 50, 5, 10, 15, катушечные группы обмотки, принадлежащие одной и той же фазе, включают согласно, 55 одноизменные ветви всех частей обмотки соединять между собой, где р и р — число пар полюсов обмотки, Z

2 число катушек обмотки.

Изобретение поясняется на примере 60 ныпол не ния .

На фиг. 1 представлена предлагае мая электрическая схема трехфаэной по«, лвсоп реключаемой обмотки,у которой р„="

5,р = 6, = 108уна фиг.2 — распределе> ние катушек по катушечным группам и кривые намагничивающих сил обмотки на фиг. 3 — схема соединения выводных концов и подключения обмотки к сети| на фиг. 4 принципиальная схема соединения обмотки.

Обмотка выполнена иэ одинаковых катушек, состоит из одной части (р|/5=

1) и 50 катушечных групп обозначенных номерами 1 — 50. Обмотка двухслойная с шагом у = 7.

Согласно изобретению распределение катушек (1 — 108) по катушечным группам, начиная с первой, соответствует ряду — 2, 1, 2, 2, 3, 1, 3, 3, 1, 2, 1r 4s 1s 2t 1s 3 3i 1ю Зю 2 2г 1г

2, 4, 4, повторенному дважды.

На фиг. 4 записаны по порядку номера катушек рассматриваемой обмотки и над ними номера катушечных групп, к которым отнесены катушки в соответстнии с указанным выше распределением катушек по катушечным группам. Поскольку обмотка двухслойная, принято, что номера пазов совпадают с номерами тех катушек, одна из сторон которых находится на дне данного паза (в нижнем слое).

Распределяют катушечные группы и катушки по фазам и ветвям фаэ. При этом первую фазу обозначают как фазу

Ъ, вторая — фаза С, третья — фаза В.

Согласно изобретению катушечные группы 1, 23, 31, 43, 6, 18, 26, 48 относятся к первой ветви фазы A (фиг.

4). Катушечные группы 2, 7, 12, 17, 22 относятся ко второй ветви фазы А, катушечные группы 27, 32, 37, 42, 47 к третьей ветви фазы А.

Катушечные группы 4, 13, 33, 8, 29, 38 относим к первой ветви фазы группы 34, 39, 44, 49, 3 относятся ко второй ветви фазы С, группы 9, 14, 19, 24, 28 - к третьей ветви фазы С.

Катушечные группы 11, 20, 41, 16, 36, 45 относим к первой ветви фазы

В, группы 21, 25, 30, 35, 40 — ко второй ветви фазы В, группы 46, 50, 5, 10, 15 — к. третьей ветви фазы В.

Все соседние катушечные группы, принадлежащие разным фазам, включены встречно, а принадлежащие одной и той же фазе, согласно. Б соответствии с этим маркируем катушечную группу Ф 1 как А, группу 9 2 - А группу 9 .3 — С, группу 9 4 - С, груп1 пу 9 5 — В и т.д.

Катушечные группы 1, 23, 31, 43 соединены последовательно н одну полуветвь первой ветви фазы А, группы

6, 18, 26, 48 соединены последовательно в другую полунетвь перной ветви фазы А.

Соединенные между. собой параллельные полуветви образуют первую ветвь фазы А, 964876

5 d

Гр 4 13 ЗЗ

3, соединенные пос«, привода насосов, вентиляторов, нагне.ледовательно, образуют одну полуветвь тателей. первой ветви фазы С, группы. 8, 29, Кроме того обмотка позволяет оедииеннце последовательно,. - . создать позпоаопереключаемую обмотку другую полуветвь первой ветви фазы для чисел пар полюсов р /р .5/6

С. Пол етви :ое ув тви соединены между собой . - обеспечить симметричные полюсопере»с, 4 2 параллельно и образуют первую ветвь ключаеМте обмотки! обеспечить отношение индукции в воздушном .зазоре Ма:

Катушечные группы 11, 20, 41 сое- шины близкое 1, ейтимальное испоЛьэодинены последовательно и образуют .ванне активной зоны машинйу йсклю- . одну полуветвь первой ветви Фазы В; >0:чить появление уравнительных токов группы 16, Зб, 45,.соединенные:пос- в параллельно соединеннйх контурах ледовательно., - другую полуветвь пер- обмотки при числе.пар полюсов, крат- вой ветви фазы В. Полуветви соедиие- ном р = 5 и исключить зли ни злия е. уран- .

Жду ой йараллельно и образуют нительных токов на,поле основной .ra первую ветвь фазы В. 35,моники при числе пар полйсов, кратР

Во вторых и третьих ветвях всех ном р = 6p выполнять.полюсопереклютрех фаз катушечные группы .соедийены чаемув обмотку из одинаковых катуш ек следовательно. В каждой фазе пер- и уменьшйть трудоемкость- ее иэготоввая,ветвь соединена последовательно, ленияу обеспечить переключение чисел со второй и третьей ветзями данной 20 полюсов с ..помощью. шести выводных конФазы; при этом конец первой и начало цов. второй и третьей ветвей соединены Таким. образом, йэобретение расшимежду собой, От начала первых ветвей ряет.область применения полюсоперевыполнены выводы 1н, 2н, Зн, от кон- ключаеьых обмоток в электрических. цов вторых ветвей выводй 1к, 2к, 25 машинах, позволяет обеспечить высокие

Зк. Концы третьих ветвей всех трех технико-экономические показатели, фаз соединены между собой в йуль. При уменьшить трудоемкость изготовления подключении к сети выводов 1н, 2н, двухскоростных электрических;машин.

Зн и замыкании между собой выводов 1к, 2к, Зк получается соединение фаэ обмс -тки .в звезду, и в схему,включены .,30 -. Формула иэооРетениЯ все катушки,.:,соединенные,в каждой, фазе в двЕ параллельн ветви (фиг. Трехфазная полюсопереключаемая об-, 2 и Фиг. 31. При.этом обеспечивает ся ж, с отношением чисел пар полюсов число полюсов 2р = 10.. P

35 катушек, число которых Е кратно ори полиличеник сети выводков 1к, к, Зк и разомкйутых выводов 1н, 2н, Зн из схемы исключаются катушки пер- пы, и образующие в,,каждой фазе трн. вых ветвей всех трех фаэ, во вторых ветви,:причем во.второй и тре гьей ве-. ветвях всех трех Фаз имеет место ре- 40 TBRx всех трех фаз катушечные группы версирование .тойа по сравнению с ре- соединены последовательно, а в пе выл жимом 2р+ = 10 соединение. второй и .ветвях. - в две параллельные полуветтретьей ветвей в каждой фазе последо-- ви» содерж»ащие последовательно соедивательное, соединение Фаз - звезда. нежные катушечные группы, в каждой

При этом обеснечивается 2р = 12. 45 Фазе первая ветвь соединена со второй

На фиг. 1 приведены кривые м.д,с. и третьей ветвями данной фазы, при описываемой. обмотки, подтверждающие 3TÎM,êîíåö первой ветви и начала вто- . получение двух чисел полюсов 2р „ = рой и третьей ветвей- соедйнены между

10 и 2p) = 12. Обмоточные коэффйцн- . собой, а от начала первых ветвей и енты к 1 /к „ = О, 8129/О, 7811 . Обмотка концов втоРых н третьих .ветвей кажсимметрична при обоих числах полюсов. дой Фазы выполнены. выводы", о:т л и, 50

При 2p„= 10 уравнительные токи в ч а ю щ а я с я тем, .что, .с целью параллельно соедийенных контурах .об- расширения области применения -обмот-. мотки отсутствуют. При .2р = 12 в . ..ки и Улучшения форвы .поля .в воздушэтих контурах имеются уравнительные ном зазоре машины, обмотка содержит токи, которые не влияют на поле ос- 55 каждая 50 катушечных групп.с числом новной гармоники, но ослабляют поля . катушек в группах, начиная с первой, остальных гармоник, что Улучшает ме-. соответствующим ряду 2, 1, 2,. 2, 3, 1, ханические характеристики машины. 3, 3,.1, 2, 1, 4, 1, 2, 1, 3, 3, Предлагаемая обмотка позволяет обес- 3,. 2, 2, 1, 2, 4, 4, повторенному печить высокие технико-экономические 60 дважды, причем одна из полуветвей. показатели, хорошее использование ак- первой ветви первой фазы состоит из .тивной зоны машины, требуете харак» катушечных групп с порядковыми номе-». теристики при обоих числах полюсов рами 1, 23, 31, 43, вторая полуветвь при использовании двухскоростных . первой ветви первой фазы - из групп,,лвигателей, например, в качестве 65. 6,, "8, 26, 48, вторая ветвь первой

964876 фазы - из групп.2, 7, 12, 17, 22, третья ветвь первой фазы - из групп

27, 32, 37, 42, 47, одна из полуветвей первой ветви второй фазы состоит, из катушечных групп с порядковыми номерами 4, 13, 33, вторая полуветвь первой ветви второй фазы - иэ групп

8. 29, 38, вторая ветвь второй фазыиз групп 34, 39, 44, 49, 3, третья ветвь второй фазы - из групп 9, 14, 19, 24, 28, одна из полуветвей первой10 ветви третьей фазы состоит из катушеч- ных групп с порядковыми номерами 11, 20, 41, вторая полуветвь первой ветви третьей фазы — из групп 16, 36, 45, вторая ветвь третьей фазы — из групп

21, 25, 30, 35, 40, третья ветвь третьей фазы - иэ групп 46, 50, 5, 10, 15, катушечные группы .обмотки, принадлежащие одной и той же фазе, включены согласно, где р„ и p> - числа пар полюсов обмотки, Z - число катушек обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе цатент Великобритании Р 1472773, кл Н 02 К 3/28, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

9 843102, .кл. Н 02 К 3/28, 1979.

Х

+t

t+

1- +

Ф

+! +

I i ! !

1

Ф

f 1 !

Ф

1 б б

+ 1

1 4

1 !

1

t 1

4 I

f

+

t б 4 б

Ф

1

I

1

1

Ф!!

Сб

31

% ф .« !! ч ц, %

Сц !! ф !!!

«ъЦ ф%

- 3)а

« «1

«(I! (!(J

«/gg бб% бб

> ма Ъ|Ь

++

44

4+

44 ! 4 ! f ! б !

4 ! !

9 I

1 1 !

1 1

4

+ I б 1

44

+t

++

++

++

f 4

4+

I+

14 !

1 1

I I

11

I I

1

+1

+ 1

41

4+

Ф+

t t

+t

++

4+

+4

I+ ! +

I+ !

+ б I ! I ! 1

I !

1 1

i !

4 I

+, I б !

+ I

Ф + б 4

+4

Ф+

1t

I +

1 4

) I !

I I

1 !

1 I

4 б I

++ б t б+ б+ б t

+ б! +

+! t б!

1 I! (l 1! 1

I б!

+ I

+ 1 б !

Ф !

t б

t t

+ 4

t4

4

++

t+

++

+

+ ! 4

1

1

1

+

41

+1

+

1 t

+I

I+

1 !

+

4 1 !

Ф

+

4

+4

Ф

14

I

I !

1 !

964876