Трехфазная обмотка электрических машин переменного тока

 

ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА с числом пар полюсов р и р„ , где Р2/Р-) 7/2, например, для одномашинных преобразователей частоты и.асинхронных регулируемых двигателей, фазные обмотки которой соединены в звезду и состоят из последовательно включенных катушечных группс одинаковым числом витков в катушках,, отличающаяся тем, что, с целью улучшения использования меди путём повышег js| pif f -3; : Ж;..; ния обмоточных коэффициентов, а также расширения области применения путём получения согласно вращающихся полю .сов, одна фаза содержит катушечные группы 1, 1+5К, И-61, 1 + 191, 1+231, включенные согласно, и катушечные группы 1+151, 1+3 31, включенные встречно , вторая фаза имеет катушечную группу 1+16k, с которой включены встречно катушечные группы 1+251, 1+301, 1+6К, 1+1, третья фаза содержит катушечные группы 1+81, 1 + 13k,1+271 , 1+321, включенные согласно, и катушечные группы 1+231, 1+351с, 1+401, включенные встречно, при этом катушечные группы 1+1с, 1 4б1, +Bk, g 1+231 ;, 1+251, 1+30, 1+331, 1+40К (Л содержат по 2k- катушек, остальные катушечные группы содержат по кас тушек, катушечные группы 1, 1+61, 1 + 151, 1+231, 1+351 имеют шаг у 31, пазовых делений, остальные катушечные группы имеют шаг у 91 делений, где k 2 Я& Z - число пазов. (Х сл со го

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Зщ) Н 02 К 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

llO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbfTHA (21) 3565114/24-07 (22) 17.03.83 (46) 30.05.84. Бюл. Ф 20 (72) В.Д. Лущик (71) Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института (53) 621.313.333.2.045.58(088 ° 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 887711227777, кл. Н 02 К 3/28, 47/24, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

У 542301, кл. Н 02 К 3/00, 1971. (54)(57) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА с числом пар полюсов р„и р, где p

7/2, например, для одномашинных преобразователей частоты и асинхронных регулируемых двигателей, фазные обмотки которой соединены в звезду и состоят из последовательно включенных катушечных групп с одинаковым чис" лом витков в катушках,. о т л и ч а ю" щ а я с я тем, что, с целью улучшения использования меди путем повыше-.

„,Я0„„1О95312 Д ния обмоточных коэффициентов, а также расширения области применения путем получения согласно вращающихся полю, сов, одна фаза содержит катушечные группы 1, 1+5 k, 1+61<, 1+191<, 1+231<, включенные согласно, и катушечные группы 1+15%, 1+3 ЗЪ, включенные встречно, вторая фаза имеет катушечную группу 1+16@, с которой включены встречно катушечные группы 1+25 К, 1+ЗОК, 1+6)с, 1+%, третья фаза содержит катушечные группы 1+81, 1+13k, 1+27%, 1+32%, включенные согласно, и катушечные группы 1+231, 1+351<, 1+40%, включенные встречно, при этом катушечные группы 1+1, 1+6%, 1+8%, 1+231c, 1+251с, 1+303, 1+331<, 1+408 содержат по 2é катушек, остальные катушечные группы содержат по 1 катушек, катушечные группы 1, 1+61<, 1+15%, 1+231, 1+35% имеют шаг = 33, пазовых делений, остальные катушечные группы имеют шаг = 9 k делений, 2 где k= — —, где z - число пазов.

21р

10953

Изобретение относится к электротехнике, а именно к совмещенным обмоткам машин переменного тока, и может быть использовано в асинхронных регулируемых двигателях, а также в одноМашинных преобразователях частоты.

Известна трехфазная совмещенная

2Р2/2Р1-полюсная обмотка, где р2/р1=

= 7, выполненная из соединенных в IÎ звезду фазных обмоток, которые состоят из последовательно включенных катушечных групп ГI 3.

Недостаток этой обмотки — ограниченная область применения. 15

Известна трехфазная совмещенная

2p>/2Р1 -полюсная обмотка, где р /р1=

7/2, выполненная из соединенных в звезду фазных обмоток, состоящих из последовательно включенных катушечных 2О групп с одинаковым числом витков в ка" тушках C23.

Недостатком этой обмотки. является плохое использование меди из-за низких обмоточных коэффициентов. 25

Цель изобретения " улуЧшение использования меди путем повышения обмоточных коэффициентов, а также расшире" .. ние области получения согласно вращаю- щихся полюсов. ЗО

Цель достигается тем, что в трехфазной обмотке электрических машин переменного тока с числами пар полюp1 H p> где Р2/p1 = 7/2, напРимер, для одномашинйых преобразовате" З5 лей частоты и асинхронных регулируемых двигателей, фазные обмотки котоРой соединены в звезду и состоят из последовательно включенных катушеч- ных групп с одинаковым числом витков 4О в катушках, одна фаза содержит катушечные группы 1, 1+51<, 1+6$, 1+191<, 1+23k включенные согласно, и 1+15%, I+33k, включенные встречно, вторая фаза имеет катушечную группу 1+16%, 45 с которой включены встречно катушечные группы 1+251< 1+30k 1+бА, I+k, третья фаза содержит катушечные группы 1+8А, 1+13k, 1+27%, 1+321, включенные согласно, и катушечные группы 5О

1+231<, 1+351c, 1+401<, включенные встречно, при этом катушечные группы

1+k, 1+61, 1+81с, 1+23%, 1+25 k, 1+301, 1+33% и 1+40% имеют по 21с катушек, остальные катушечке группы имеют по 1 катушек, катушечные группы 1, 1+6k, 1+15%, 1+23%, 1+35% имеют шаг

Ч = 3 k пазовых делений, остальные катушечные группы имеют шаг = 9%

12 2 делений, где 1< = †â€, z — число пазов.

21р

На фиг.1 показана схема обмотки

1 с 2р = 4, 2р = 14, выполненная на

7 = 42 пазах; на фиг.2 — н.с, обмотки для момента времени t = 0; на фиг.3 — разложение н.с ° фиг.2 на две гармоники; на фиг.4 — н.с. обмотки для момента времени 1 = Э радиан;

2Т на фиг.5 — разложение н.с. фиг.4 на две гармоники.

Трехфазная обмотка с отношением чисел пар полюсов р2 /р „ = 7/2 (фиг.l) выполняется из соедйняемых в звезду фазных обмоток, каждая из которых состоит из последовательно включенных катушечных групп с одинаковым числом ,витков в катушках.

Число пазов, в которых может быть уложена предлагаемая обмотка, определяется по формуле

7= 21 р1К, где к — любое число.

Номер катушечной группы определяется номером паза, в котором расположена первая активная сторона первой катушки группы.

Фаза А содержит катушечные группы

1, 1+51, 1+6*, 1+19k, 1+231c, включенные согласно, и 1+151, 1+33%, включенные встречно где к = ††. Катушечные

t

21 р. группы I +231 и 1+ЗЗМ имеют по 2 k катушек, остальные группы этой фазы имеют по k катушек. Катушечные группы

i 1+6k 1+15% имеют шаг у=31< пазовых делений, остальные катушечные группы фазы А имеют шаг у=9% делений.

Фаза В имеет катушечную группу

1+16%, с которой включены встречно катушечные rpym.ы 1+25%, 1+30%, I+6k, 1+k, Все катушечные группы этой фазы имеют шаг y=9k пазовых делений, группа 1+16% содержит k катушек, остальные катушечные группы этой фазы имеют по 2% катушек.

Фаза С содержит катушечные группы

1+8 k, 1+131<, 1+27 k, 1+321<, включенные согласно, и катушечные группы

1+23%> 1+35®, 1+40 k, включенные встречно. Катушечнь!е группы 1+81< и

1+40% имеют по 21 катушек, остальные группы этой фазы имеют по k катушек.

Катушечные группы 1+231 и 1+353< имеют шаг у=31.пазовых делений, остальные катушечные группы фазы С имеют шаг у=9К делений.

При р > 2 дополнительно к указан1 ным катушечным группам добавляется

p„- аналогичных, таким же образом

Обмотку можно применить в качестве статорной обмотки асинхронного преобразователя частоты на 125 Гц. При применении предлагаемой обмотки в качестве роторной обмотки регулируемого асинхронного двигателя (напряжение к обмотке подводится с помощью трех контактных вращающихся колец) на статоре располагают 2р„- и 2р -полюсные обмотки, которые подключают к двум трехфазным регулируемым сопротивлениям, например к трехфазным дросселяИ насыщения. Изменяя с помощью обмоток управления индуктивные сопротивления

20 дросселей, возможно усиливать или ослаблять электромагнитный момент, действующий на ротор от 2р„- ипи

2р2-полюсного поля, и, следовательно, плавно изменять частоту вращения от

1,1

АΠ—)

Р2

Совмещенная обмотка заменяет две трехфазные обмотки с 2p„ H 2p> числа30 мй полюсов, где отношенйе чисел пар полюсов р2/р = 7/2. При этом умень г шается расход медного провода на

30,87., упрощается изготовление и увеличивается надежность машины.

3 10953 включенных катушечных групп, номера которых определяются посредством прибавления к номеру каждой катушеч-. ной группы числа -(р„ -i), где 1 целое четное число or 2 до р„.

Обмоточные коэффициенты обмотки

5 для 2р. -полюсного поля (2р„ = 4)

Коб„ = 0,970, для 2р2-полюсного поля (2р2= 14) К Б = 1.

На фиг.2 показана н.с. обмотки, изображенной на фиг.1 для момента времени = О, когда ток в фазе А максимальный положительный, т.е. течет от начала фазы к концу, а токи в фазах В и С вЂ” половинной амплитуды, отрицательные. Ординаты кривой н.с. пропорциональны числам витков катушек и величинам токов.

На фиг.3 показано разложение результирующей н.с. фиг.2 на две гармоники: вторую и седьмую.

На фиг.4 изображена н.с. обмотки для момента времени 4 = 3i/3 радиан, когда ток в фазе В максимальный отрицательный, а токи в фазах А и С— половинной амплитуды, положительные. !

На фиг.5 показано разложение результирующей н.с. фиг.4 на две гармоники: вторую и седьмую. Из сравнения фиг. 4 и 2 видно, что за время 1 = -З вторая и седьмая н.с. сместились в одинаковые стороны относительно первоначального положения на расстояния, равные — радиан.

Tf

12

Следовательно, при подключении трехфазного напряжения к зажимам А, В и С обмотка создает магнитные поля с числами полюсов 2р1 и 2р, вращаюУ щиеся согласно.

1095312

10953i2

ВНИКАЛИ Заказ 3615/38 Тираж 667 . Подписное

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