Трехфазно-однофазная совмещенная электромашинная обмотка

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления путем уменьшения числа катушек в катушечной группе, а также улучшение параметров путем увеличения обмоточных коэффициентов для каждой полюсности. Обмотка выполнена с полюсностью P<SB POS="POST">1</SB>/P<SB POS="POST">2</SB> = 1/3 в 36<SB POS="POST">P1</SB> пазах из 6<SB POS="POST">P1</SB> равномерно распределенных катушечных групп /КГ/ с концентрическими катушками и соединена в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами для полюсности P<SB POS="POST">1</SB> и дополнительными однофазными зажимами для полюсности P<SB POS="POST">2</SB> от нулевых точек звезд. Катушки каждой КГ разбиты на три подгруппы, включенные последовательно в каждой фазе первыми подгруппами в ветвь одной звезды, третьими подгруппами в ветвь другой звезды, а вторыми подгруппами - в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы для полюсности P<SB POS="POST">1</SB> и ее конец подключен к началам ветвей звезд фазы. Каждая КГ выполнена из пяти соосных катушек с шагами по пазам У<SB POS="POST">п</SB>=17,15,13,9,7. Двухслойные катушки с У<SB POS="POST">п</SB>=17 и 15 включены последовательно и образуют первую подгруппу, с У<SB POS="POST">п</SB> = 9 и 7 образуют третью подгруппу, а однослойная катушка с У<SB POS="POST">п</SB> = 13 образует вторую подгруппу. 4 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1476568 (S!)4 Н 02 К 3 28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4241159/24-07 (22) 11.05.87 (46) 30.04 ° 89. Бюл. Р 16 (75) В.И.Попов, С.В.Попов, В.И.Читечян и С.А.Дошоян (53) 62 1.313.333. 2.045.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 243033, кл . Н 02 К 3/00, 1973..

Авторское свидетельство СССР

?? 1069069, кл. Н 02 К 3/28, 1984. (54) ТРЕХФАЗНО-ОДНОФАЗНАЯ СОВ?4ЕЩЕННАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБ?!ОТКА (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения— упрощение конструкции и изготовления путем уменьшения числа катушек в катушечной группе, а также улучшение параметров путем увеличения обмоточных коэффициентов для каждой полюсности. Обмотка выполнена с полюсностью р,/р.. = 1/3 в Збр, пазах из бр, равномерно распределенных катушечных групп (КГ) с концентри»

Изобретение относится к совмещенным электрическим машинам переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе и может применяться,.например, в синхронных машинах с системой возбуждения от третьей гармонической поля.

Цель изобретения — упрощение кон-, струкции и изготовления путем уменьшения числа катушек в катушечной группе, а также улучшение параметров путем увеличения обмоточных коэффическими катушками и соединена в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами для полюсности р и дополнительными однофазными зажимами для полюсности р от нулевых точек звезд. Катушки каждой КГ разбиты на три подгруппы, включенные последовательно в каждой фазе первыми подгруппами в ветвь. одной звезды, третьими подгруппами — в ветвь другой звезды, а вторыми подгруппами вЂ,в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы для полюсности р,, конец подключен к началам ветвей звезд фазы. Каждая КГ выполнена из пяти соосных катушек с с шагами по лазам Y „ = 17, 15, 13, 9, 7. Двухслойные катушки с

Y, = 17 и 15 включены последовательно и образуют первую подгруппу, с С

Y Ä = 9 и 7 образуют третью подгруппу, а однослойная катушка с Y > = 13 образует вторую подгруппу. 4 ил., 1 табл..

©) циентов обмотки для каждой полюс-, Q0 .ности.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг. 2-4 -диаграммы ЗДС фазы С! для полюсности р,= 1 (фиг. 2 и 3) и р = 3(фиг.4).

Обмотка (фиг. 1) выполнена в 36 пазах из шести катушечных групп (с номерами от 1 до 6) с пятью концентрическими соосными катушками в каждой с шагами по пазам Y „ = 17, 15, 13, 9, 7. Двухслойные последовательно соединенные катушки с Y „ =

Ку, К Число BHTKQI3 катушек

17

13

S0

17 и 15 образуют первую подгруппу, с Y „ =. 9, 7 — третью подгруппу, а однослойная катушка с Y „ = 13 Образует вторую подгруппу. Оси катушечных групп смещены на углы (в электрических градусах) 60 для полюсности р = 1 и 60 3 = 180 о для полюсности .1 р =- 3. Обмотка соединена в две пат раллельные трехфаэные звезды с трех- 10 фазными зажимами С "<, С2, СЗ для полюсности р „ = 10 с дополнительными однофазными зажимами 01-02 для полюсности р < - =3 от нулевых точек звезд. Фаза первая (С1) содержит ка- 15 тушечные группы с номерами 1 и 4, фаза вторая (С2) — с номерами 3 и 6, фаза третья (СЗ) — с номерами 5 и 2.

Первые подгруппы катушечных групп каждой фазы включены последовательно 20 в ветвь одной звезды, третьи подгруппы — в .ветвь другой звезды, а вторые подгруппы — в одну (а = 1)

Ъ дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы, а конец 25 (точка 0 для фазы С1 на фиг. 2). подключен к началам ветвей звезд фазы, причем подгруппы четных катушечных групп включены встречно относительно погрупп нечетных катушечных 30 групп. Вторые подгруппы могут включаться в фазах в две (а = 2) паралЪ лельные дополнительные ветви (фиг. 3) .

Иа фиг. 2-4 векторам ЭДС вторых подгрупп присвоены номера катушечных групп фазы С1, а векторам ЭДС первой и третьей подгрупп — те же номера с одним к двумя штрихами. ЭДС катушек пропорциональны их коэффициентам укорочения К « sin (t Yy/2 <1 40 и К 3 - sin («Y„/2 21), где

36/2 = 18 и 3= 36/6=6 — полюсные деления для р „ = 1 и р 3 = 3.

0,9962 -0,9659) (1-х)ч, 0,9659 -0,7071)

0,9063 -0,2588 . c<2w<

0,7071 0,7071 (1+х)ч, 0,5736 0,9659 ) ЭДС отдельных частей фазы обмотки равны: для полюсности р + = 1 (фиг. 2)

ЭДС дополнительной (а< =. 1) ветви

С1-0 -Eñ Ã О<., = 2 О ° 063 2 с wк

3,6252c wz, ЭДС ветвей 0 -01 и

О -02-Ео.о< = 2(0,9962+0,9659) 68

4 (1-х) was 3, 9242 (1-x) ч«, H E o pg

3 = (О, 7071I 0, 5736) (1+х) w«, = 2, 5614 < . х(1+х)чк, ЭДС фазы С1 Ес = Ес -о + + 0,5 (Eg<, О, + EO< og ); обмоточный коэффициент Ko5 = Гсc/4(ñ+f)w

Ео - ой .= 4(0 9659+0,7071)WI<, =

= 6,692 w» обмоточный коэффициент

Кдь = Кь.,-ою /8 чк = 6,692/8 =

О, 8365.

Из условия равенства ЭДС ветвей

О -01 и О -02 для полюсности р„= 1

I (Ep< О1 = EО<

= 0,21 w

= 0,79 WI<, 1,21 wg -отношение чисел витков двухслойных катушек первой и третьей подгрупп, причем пазы, в которых расположены стороны этих катушек, имеют по 2 w» витков (фиг. 1). Если принять коэффициент

c = 1 О, то получаем F, = 3 6252 х х с w< + 0,5(3,9242 ° 0,79 + 2,5614 х х 1,21) ч„= (3,6252 ° с + 3,10) w „=

6,7252 и g и К ов1 = 6 7252/8 =

0,8407. Тогда, например для ЭДС

Гс, = 3 Ес< получаем (3,6252 с +

+ 3,10) wg = 13 ° 6,7252 w„, откуда находим с = 2,36 и Кр =/3 х х 6 7252/4 (2,36+1) = 0,8667, т.е. при этом катушка второй подгруппы будет иметь 2с ч« = 4,72 ч«, витков при сечении провода, в 2,36 раза меньшем сечения провода остальных катушек. Таким образом, при с = 1,0 обмотку можно использовать, например, на трехфазное напряжение 230 (220) В, а при с = 2,36 — на напряжение 400 (380) В при сохранении для обоих случаев неизменными параметров цепи 01-02 для полюсности

pe = 3 (Е а<-оа = 6,692 чк и К083

= 0,8365). Все пазы обмотки имеют одинаковый коэффициент заполнения медью, причем, коэффициент C. может иметь и другие значения. Аналогичным образом определяется коэффициент С и при соединении вторъи подгрупп фаз в две (а = 2) параллельные дополнительные ветви (фиг. 3).

На фиг. 1 верхний ряд стрелок показывает направления токов при питании обмотки через С1, С2, СЗ трехфазным током (р = 1), а нижний. ряд— при питании обмотки через 01-02

Однофаэным тОкОм (p<2 = 3) °

Таким образом, предлагаемая обмотка имеет эдектромагнитно независи1476568 мые разнополюсные зажимы: поле с р = 1 не наводит ЭДС на зажимах

01-02 (фиг. 2 и 3); а поле с р = 3 не наводит ЭДС на линейных зажимах

С1, С2, СЗ {фиг. 4) . По сравнению с. обмоткой по прототипу, для которой Kpgq О 795 " 1 обз 0 746 предлагаемая обмотка ймеет меньшее число катушек в катушечной группе и улучшенные параметры, так как ее обмоточные коэффициенты выше в

0,8365/0,746 = 1,121 для р = 3 и в

О, 8407/0,795 = 1,057 раза для pi = 1 (при с = 1,О и а = 1) ° 15

Формула изобретения

Трехфаэ но-однофаз ная совмещенная электромашинная обмотка.с полюсно- 20 стью р /р = 1/3, например, для якоря синхронной машины с системой возбуждения от третьей гармонической поля, вь1йолненная в 36 р . пазах из бр„ равномерно распределенных катушечных 25 групп с концентрическими катушками и соединенная в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами для полюсности р, и с дополнительными однофазными зажнмамж для полюс- 30 ности р от нулевых точек звезд, катушки каждой катушечной группы разбиты на три подгруппы, включенные последовательно в каждой фазе первыми подгруппами в ветвь одной звезды, третьими подгруппами — в ветвь другой звезды, а вторыми подгруппамив дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы для полюсности р конец подключен к началам ветвей эвезд фазы, с номерами катушечных групп 1+3k в первой фазе, 3+3k во второй фазе, 5+ЗА в третьей фазе и встречным включением подгрупп четных катушечных групп относительно подгрупп нечетных катушечных групп, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью упрощения конструкции и изготовления путем уменьшения числа катушек в катушечной группе, а также увеличения обмоточных коэффициентов для каждой по- люсности, каждая катушечная группа содержит пять соосных катушек с шагами по паэам Y> = 17, 15, 13, 9, 7, двухслойные последовательно соединенные катушки с Y = 17 и 15 образуют первую подгруппу, с Y

9 и 7 образуют третью подгруппу, а катушка с Уп = 13 выполнена однослойной и образует вторую подгруппу, причем числа витков катушек. первой, второй и третьей подгрупп относятся как 0,79 : 2,0 : 1,21, где О, 1, 2... ...(2р-,1).

1476568

Составитель С. Шутова

Техред Л.Олийнык Корректор Л. Пилипенко

Редактор А. Маковская

Заказ 2165/54

Тираж 647

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðîä, ул. Гагарина, 101

01 И

446. 2

Of 02

ФАЗ

y//

ЧР д1

4Ьг. Ч