Трехфазная полюсопереключаемая обмотка для трехскоростных машин переменного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

O l1 H С А Н И Е ()970569

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 24.04,81 (21)3284366/24-07 с присоединением заявки,% (28) Приоритет — . (5l)M. Кл.

H 02 К 7/14

Гоеударстынный комитет ао делам изобретений н открытий

Опубликовано 30.10.82.

Бвллетень Av40 (53) УДК 621,3. .045.58 (088 8) Дата опубликования описания 30.10.82 (72) Автор изобретения

Г. М. Киричек

Институт электродинамики АН Украинской CCP»: Ъ ° (71) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛ10СОПЕРЕКЛ10ЧАЕМАЯ ОБМОТКА

ДЛЯ ТРЕХСКОРОСТНЫХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к полюсопереключаемым обмоткам многоскоростных электрических машин переменного тока.

Известна трехфазная трехскоростная полюсопереключаемая обмотка с отношением чисел пар полюсов 2:3:4, состоящая из 12 катушечных групп. При числе пар полюсов, кратном трем, обмотка соединяется Т-образно с тремя параллельными ветвями (1) .

Недостатком данной обмотки является сравнительно большое число выводов (15)

10 и наличие дополнительной обмотки, занимающей примерно 15Я: пространства пазов, которая используется только при числе пар полюсов, кратном трем, для устранения несимметрии

15 основной обмотки.

Известна трехфазная трехскоростная обмотка с отношением чисел пар полюсов 2:3:4 (21.

Обмотка также имеет 15 выводов, на переключатель скоростей, что усложняет переклю20 чающую аппаратуру.

Наиболее близкой к предлагаемой является трехфазная трехскоростная обмотка с отношением чисел пар полюсов 2:3:4, которая выполняется из 12 одинаковых катушечных групп, равномерно распределенных по расточке машины. Нечетные катушечные группы соединены между собой и три, параллельные ветви с двумя встре пю включенными катушечными группами в каждой ветви, порядковые номера которых в ветвях 1 — 7, 9 — 3, 5-11, а четные катушечные группы соединены между собой попарно встречно с порядковыми номерами 10 — 4, 6 — 2, 2 — 8 и подключены соответственно к точкам соединения двух нечетных катушечных групп в параллельных ветвях.

Обмотка двухслойная с минимальным числом одинаковых катушечных групп и небольшим числом выводов (11) (3).

Недостатки данной обмотки -- ограниченная область применения, определяемая числами пазов, кратными 12, несимметрия токов в фазах при числе пар полюсов P = 3, ухулшающая характеристики двигателя, а также двухслойное исполнение, повышающее трудоемкость изготовления обмотки.

Цель изобретения — распьирение области применения трехскоростной обмотки для чис970569 ла пазов 2 = 54, упрощение конструкции и улучшение характеристик двигателя.

Указанная цель достигается тем, что каждая из четных катушечных групп выполнена иэ двух, а каждая из нечетных катушечных групп — из трех концентрически расположенных катушек, причем расположенная внешне третья катушка выполнена с числом витков, равным 0,4 от числа витков в каждой из остальных катушек обмотки, а шаги по па- 1î зам внутренней и внешней катушек четной катушечной группы на одно пазовое деление больше. чем праги соответствующих катушек

I нечетной катушечной группы.

Сущность изобретения пояснена чертежами, 15

На фиг, 1 представлена схема соеднненпя элементов трехфазной трехскоростной обмотки с отношением чисел пар полюсов 2:3:4: на фиг. 2 — развернутая схема трехфазной трехскоростной обмотки с числами полюсов эG

4, 6, 8 для Z-= 54.

Предлагаемая трехфазная трехскоростная обмотка с отношением чисел пар полюсов 2:3:4 состоит из 12 катушечных групп, равномерно распределенных по расточке машины. Каждая 2S из четных катушечных групп выполнена из двух, а каждая из нечетных катупгечных группиз трех концентрически расположеьных катушек. Внешняя катушка нечетной катушечной группы выполнена с шслом Витков, рав- З0 ным 0,4 от числа витков в каждой из остальных катушек. Шаги по пазам Внешней и внут. ренней катушек четной катушечной группы на одно пазовое деление больше, чем шаги внешней и внутренней катушек нечетной катушечной группы (фиг. 2). Нечетные катушечные группы соединены между собой В три параллельные ветви с двумя встречно включенными катушечными группами в каждой параллельной ветви, порядковые номера которых 1 — 7, 9 — 3, 5 — 11. К каждой из средних точек параллельных ветвей подключены две соединенные между собой последовательновстречно четные катушечные группы с порядковыми номерами 10 — 4, 6 — 12, 2 — 8. Точки

45 соединения между собой четных к нечетных катушечных групп 1 — 7 — 10, 3 — 9 — 6, 5 — 11 — 2 образуют выводы А4, 84 и С для Р = 2, а выводами As, Bs и Са для Р = 4 являются выводы из точек соединения чегных катушечных групп 10 — 4, 2 — 8, 6 — 12. Для числа

50 пар полюсов Р = 3 выводами Аб, Сб служат выводы из точек соединения между собой нечетных катушечных групп 1 — 9 — 5, 3 — 7 — 11, а вывод 86 образуется соединением выводов катушечных групп 4, 12, 8, обозначенных соот- >> ветственно A4/ Вб, 84/ В, С4/ Вб °

Особенностью предлагаемой Обмотки является выполнение. катушек четных и нечетных катушечных групп с шагами по пазам, отличающимися на нечетное число пазовых делений, например на одно пазовое деление для внешних и внутренних катушек. Это обеспечивает получение обмотки с одинаковым пространственным смещением осей последовательно расположенных по расточке машины катушечных групп, равным при P = 4 120, при P = 3 90 и при

Р = 2 60 эл. град, или 4,5 пазовых деления.

Кроме того, при наличии в четных и нечетных катушечных группах неодинакового числа кат;шек выполнение катушечных групп с различ1 ными шагами по лазам позволяет получить практически симметричные системы ЭДС в фазах обмотки, обеспечивающие симметрию токов двигателя при всех значениях чисел пар полюсов, благодаря различным обмоточным коэффициентам. Так в приведенной на фиг, 2 обмотке несимметрия ЭДС в параллельных ветвях фаз при Р = 2 не превышает 3,7%, а при Р = 3 отклонение фазных ЭДС обмотки от ЭДС симметричной трехфазной системы не превышает 1,3%. При Р = 4 четные и нечетные катушечные группы в предлагаемой обмотке соединяются между собой последовательно, поэтому имеющее место различие ЭДС

В катушечных группах не нарушает равенства токов как в фазах обмотки, так и в параллельных ветвях фаз.

Разработанная трехскоростная обмотка однослойно-двухслойная и применима для числа пазов Z = 54. Она имеет 11 выводов и обеспечивает полное использование обмоточной меди на всех полюсностях. При P = 4 питание поцаетсЯ на ВывоДы As, Bs и Cs, а фазы обмотки соединяются в звезду с двумя параллельными ветвями путем соединения между собой ВЫВОДОВ Aa — A4/Bs, Вд — В /В, С4—

C4/86, Для работы двигателя при P = 2 питание подается на соединенные между собой выводы А4 — Ад/8„84 — 84/В„C4 — С4/86, а выводы As, Ва, Са закорачиваются, образуя звезду с четырьмя параллельными ветвями. При шсле пар полюсов P = 3 обмотка соединяется Т-образно с тремя параллельными ветвями.

Трехфазное питание подается на выводы Аб, Cs и соединенные вместе выводы А4/86 — 84/BsСд/86 образующие вывод фазы Bs.

Предлагаемая обмотка может быть использована и как двухскоростная с числами пар полюсов Р = 2 и Р = 3 при наличии восьми выводов на переключатель скоростей и полном использовании обмоточной меди на обеих .полюсностях., Для этого точки с выводами

As Bs. Cs (фиг. 1) должны быть соединены между собой.

Трехскоростная обмотка отличается простотой конструктивного исполнения, небольшим числом катушек и катушечных групп, неболь970569 шим числом выводов, полной симметрией тотов в фазах при всех числах пар полюсов.

Она может найти широкое использование в многоскоростных асинхронных двигателях.

Экономический эффект от внедрения предла- 3 гаемой трехскоростной обмотки достигается путем расширения области ее использования дпя 2 54, упрощения технологии и снижения трудоемкости изготовления, повышения энергетических характеристик и упрощения 1О аппаратуры управления.

Формула изобретения

1$

Трехфазная полюсопереключаемая обмотка для трехскоростных машин переменного тока . с отношением чисел пар полюсов 2:3:4, состоящая из 12 катушечных групп, равномерно распределенных по расточке машины, в которой нечетные катушечные группы соединены в три параллельные. ветви с двумя встре1шо включенными катушечными группами в каждой параллельной ветви с порядковыми номерами 1 — 7, 9 — 3, 5 — 11, а четные катушеч- зч ные группы соединены между собой по два последовательно-встречно с порядковыми номерами 10 — 4, 6 — 12, 2 — 8 и подключены к средним точкам параллельных ветвей нечетных катушечных групп, образуя выводы для числа зо пар полюсов Р = 2 в точках соединения катушечных групп 1 — 7 — 10, 9 — 3 — 6, 5 — 11 — 2, а выводами для P 4 служат точки соединения между собой двух четных катушечных групп

10-4, 6-12, 2-8 и для P 3 — точки соединения параллельных ветвей нечетных катушечных групп 1 — 9 — 5, 7-3 — 11 и соединяемые вместе выводы четных катушечных групп 4, 8, 12, отличающаяся тем, что, с целью расширения области применения обмотки для числа пазов Z 54, упрощения конструкции и улучшения характеристик двигателя, каждая из четных катушечных групп выполнена иэ двух, а каждая из нечетных, катушечных групп — иэ трех концентрически расположенных катушек, причем расположенная внешняя катушка нечетной катушечной группы выполнена с числом витков, равным 0,4 от числа витков в каждой из остальных катушек обмотки, а шаги по пазам внешней и внутренней катушек четной катушечной группы на одно пазовое деление больше, чем шаги по лазам внешней и внутренней катушек нечетной катушечной группы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1 $equenz Н. Die Wicklungen elektrischer

Maschinen. Band. lII, Wien 1954, с. 179, рис.310.

2. Авторское свидетельство СССР Р 70232, кл. Н 02 К 3/28, 1945.

3. Авторское свидетельство СССР N 467434, кл. Н 02 К 3/28, 1972.

970569

/т

Я д

Ы

Eb Ф

Ь 7 с.

g/

g/

g/

g)

Я //

g/

cl

ВНИИПИ Заказ 8415/70 Тир зк 721 Подлисное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4