Пятифазно-однофазная совмещенная обмотка электрической машины

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электрических машинах каскадного типа автономных энергетических установок . Цель изобретения - улучшение использования активных материалов . Обмотка имеет пять фаз относительно числа полюсов, кратного 3, и одну фазу относительно числа полюсов , кратного 2. Обмотка содержит 30 катушечных групп, которые соединены в две звезды, включенные параллельно . Обмотка снабжена выводами относительно полюсности, кратной 3, от каждой фазы и выводами относительно полюсности, кратной 2, из нулевых точек звезд. Дано включение катушек в каждую фазу каждой звезды. 3 ил. 8 (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1427491 (51) 4 Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

)(21) 4223716/24-07 (22) 22,01.87 (46) 30.09.88. Бюл, У 36 (71) Институт электродинамики АН

УССР и Спепиальное конструкторскотехнологическое бюро АН УССР (72) А.И. Антоненко и А.В. Ярыгин (53) 621.3.045.58(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1092656, кл. Н 02 К 3/28, 1984, Авторское свидетельство СССР

Ф 1070651, кл. Н 02 К 3/28, 1984.

Авторское свидетельство СССР

9 1141517, кл. Н 02 К 3/28, 1984. (54) ПЯТИФАЗНО-ОДНОФАЗНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти применение в электрических машинах каскадного типа автономных энергетических установок. Цель изобретения - улучшение использования активных материалов. Обмотка имеет пять фаз относительно числа полюсов, кратного 3, и одну фазу относительно числа полюсов, кратного 2. Обмотка содержит

30 катушечных групп, которые соединены в две звезды, включенные параллельно. Обмотка снабжена выводами относительно полюсности, кратной

3, от каждой фазы и выводами относительно полюсности, кратной 2, из нулевых точек звезд. Дано включение катушек в каждую фазу каждой звезды.

3 ил.

l 427491

Изобретение относится к электротехнике, в частности к совмещенным обмоткам электрических машин переменного тока и может найти применеS ние в совмещенных бесконтактных пятифазных генераторах автономных энергетических установок каскадного типа преобразователях частоты.

Цель изобретения — улучшение использования активных материалов.

На фиг. 1 изображена схема электрическая соединений предлагаемой обмотки, на фиг. 2 — векторная диаграмма электродвижущих сил (прост- 15 ранственного расположения магнитодвижущих сил) для числа полюсов

2p = 61 на фиг. 3 — векторная диаграмма пространственного расположения магнитодвижущих сил для числа 20 полюсов 2р = 4.

Катушечные группы на фиг. I изображены в виде одной катушки двухслойной обмотки. Сплошной линией показана верхняя сторона катушечной группы, 25 а штриховой — нижняя сторона. В разрыве сплошной линии указаны номера катушечных групп, обозначенных этой линией. Катушечные группы одной и той же фазы, имеющие номера,,отлича- 30 ющиеся на 1, могут быть объединены в соответствующую большую катушечную группу.

Из нулевой точки первой пятифаэной звезды предусмотрен вывод 4С 1, а из нулевой. точки второй звезды— вывод 4С2.

В первую фазу первой звезды между выводами 6СI-4С1 включены катушечные группы с номерами 7,8,9, объединен- . 40 ные в одну большую катушечную груп-, пу. В первую фазу второй звезды между.выводами 6СI-4С2 включены катушечные группы с номерами 22„ 23 » также объединенные в одну большую катушечную группу. Причем катушечные группы 22, 23 и 24 относительно вывода

6СI включены встречно по сравнению с ( катушечными группами 7, 8, 9.

Во вторую фазу первой звезды меж ду выводами 6С2-4С1 включены катушечные группы 11, 14 и 15, из которых:14 и 15 объединены в большую катушечную группу и включены встречно по отношению к катушечной группе 11. Во вторую 55 фазу второй звезды между выводами

6С2-4С2 включены катушечные группы

26, 29 и 30, из которых 29 и 30 объединены в большую катушечную группу.

Катушечная группа 26 включена встречно по отношению к катушечным группам 29, 30.

В третью фазу первой звезды между выводами 6СЗ-4CI включены катушечные группы 18, 21 и 27, причем катушечные группы 18, 27 включены встречно по отношению к катушечной группе 21.

В третью фазу второй звезды между выводами 6СЗ-4С2 включены катушечные группы 3, 6 и 12, причем катушечная группа 6 включена встречно по отношению к катушечным группам 3 и 12, В четвертую фазу первой звезды между выводами 6С4-4С! включены катушечные группы 19, 25 и 28, причем катушечные группы 19 и 28 включены встречно по отношению к катушечной группе 25. В четвертую фазу второй звезды между выводами 6С4-4С2 включены катушечные группы 4, 10 и 13, причем катушечная группа 10 включена встречно по отношению к катушечным группам 4 и 13.

В пятую фазу первой звезды между выводами 6С5-4СI включены катушечные группы I, 2 и 5, из которых 1, 2 объединены в большую катушечную группу и включены встречно по отношению к катушечной группе 5.

В пятую фазу второй звезды между выводами 6С5-4С2 включены катушечные группы 16,17 и 20,из которых 16,17 объе- динены в больную катушечную группу. Катушечная группа 20 включена встречно по отношению к катушечным группам

16 и 17.

При подключении постоянного напряжения к зажимам 4CI и 4С2 по пяти параллельным ветвям, подсоединенным к этим зажимам, потечет постоянный ток. Поскольку каждая из параллельных ветвей по отношению к зажимам

4СI и 4С2 имеет одинаковое количество одинаковых катушек, токи параллельных ветвей будут одинаковыми.

Зажимы 6С1, 6С2, 6СЗ, 6С4 и 6С5 окаО зываются при этом эквипотенциальными и любое их соединение не будет влиять на распределение тока. Протекающие по ветвям токи создают в воздушном зазоре четырехполюсную гармонику

ИДС (фиг.3). Поскольку все катушки обмотки использованы при включении в одну фазу относительно зажимов

4С1 и 4С2, то ширина фазной зоны о составляет !80 и коэффициент распределения обмотки относительно четырехполюсного поля составляет 0,64. При з )42 шаге, диаметральном относительно шестйполюсного поля, обмоточный коэффициент К,„„ = 0,553.

При возбуждении в воздушном зазоре машины вращающегося шестиполюсного магнитного поля в катушках обмотки наводится переменная ЭДС. Как видно из фиг. 2 ЭДС фаз обмотки образуют симметричную пятифазную систему. Обмоточный коэффициент обмотки относительно шестиполюсного поля

К, = 0,873. При подключении к зажимам обмотки 6CI, 6С2, 6СЗ, 6С4, 6С5 пятифазной системы напряжений, по фазам обмотки будут протекать токи, образующие пятифазную систему, а в зазоре машины будет наведено шестиполюсное вращающееся магнитное поле.

Таким образом, предложенное распределение катушечных групп по ветвям обмотки, обеспечивает симметричный режим работы совмещенной обмотки при пятифазной системе напряжений, благодаря чему повышается ис-, пользование материалов по сравнению с трехфазной обмоткой, используемой в пятифазной системе, на 15-207.

Электрические машины с пятифазнооднофазной совмещенной обмоткой, обеспечивающие пятифазную систему напряжений, могут найти применение в автономных низковольтных энергетических установках, в частности для питания выпрямительной нагрузки.

Уменьшение величины пульсаций выпрямленного напряжения и повышение их частоты при использовании пятифазно-однофазной обмотки приводит к уменьшению массы и габаритов электромагнитных элементов фильтров выпрямительного устройства, что позволяет расширить область применения совмещенных обмоток.

Формула изобретения

Пятифазно-однофазная совмещенная обмотка электрической машины, содержащая катушечные группы, соединенные в две звезды, включенные параллельно, снабженная выводами относительно одной полюсности Р„ от каждой фазы и выводами относительно другой полюсности Р из нулевых точек, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения использования активных материалов, содержит тридцать катушечных групп с номерами от 1 дс

30, в первой фазе первой звезды сое

7491 динены последовательно катушечные группы с номерами

5 30

F() ° 30; Г().30; в первой фазе второй звезды — кату1р шечные группы с номерами (23+k) 3Р

15 во второй фазе первой звезды — кату шечные группы с номерами

20 ф1 + } 30 Г (14+"),30, 30 " 30

F (3 30) ° 30, 15+k

25 во второй фазе второй. звезды — катушечные группы с номерами зр в третьей фазе первой звезды — катушечные группы с номерами

35 Fr() 30 Є(— ) 30

18+k 21+k

F„(— — ) ° 30

3+k

6+k 30 ) -30t

45 1 2+k

О ) ° 30 в четвертой фазе первой звезды — катушечные группы с номерами

БО F„ ) ° 30, F (— 7 — ), 30, F (— -) ° 30

28+к

30 где Р,. — оператор вьщеления дробной части числа, заключенного в скобки, причем номер катушечной .группы, равный О, эквивалентен номеру, равно му 30.

4р в третьей фазе второй звезды — катушечные группы с номерами

)427491

1427491 ф

Мф

Ъ . фЯ э

Фиг.2

ЮР"

+h л"

ff, -14,-15-2Б О 30

У, С /,ф

1427491

5Й

Фиг.З

Составитель А. Кецарис

Техред Л.Олийнык Корректор Р. Романенко

Редактор М. Товтин

Тираж 666 Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4860/51

Производственно-полиграфическое предприятие, г„ Ужгород, ул. Проектная, 4