Трехфазная обмотка для совмещенной электрической машины

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка для совмещенной электрической машины выполнена с полностью P <SB POS="POST">2</SB> = 5 в Z = 48 пазах из пятнадцати распределенных катушечных групп с концентрическими катушками и содержит катушечные группы с номерами 1 + 3 K в первой фазе, 2 + 3 K во второй фазе, 3 + 3 K в третьей фазе, включенные в каждой фазе последовательно-согласно, где K = 0, 1, 2 ... (P <SB POS="POST">2</SB>-1). Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам Y <SB POS="POST">п</SB> = 7 и 5 для групп третьей, восьмой, тринадцатой и Y <SB POS="POST">п</SB> = 6 и 4 для остальных групп. Их оси смещены на углы 3,5 Α для групп третьей, восьмой, тринадцатой относительно двух соседних групп, по обе стороны от каждой из них и на углы Α ДЛЯ ОСТАЛЬНЫХ ГРУПП, ГДЕ 98A=360 ° / Z= 7,5 °. Для каждой катушечной группы стороны внутренней катушки расположены в пазах однослойно с числом витков 2 WK, а стороны наружной катушки - двухслойно с числом витков WK и пазы с номерами 10, 11, 26, 27, 42, 43 содержат WK витков. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4306415/24-07 (22) 18,09,87 (46) 23.07.89. Бюл. М- (75) В.И.Попов, С.В.Попов и Ю.Н.Петров (53) 621,313.333.2.045.58 (088.8) (56) Копылов И.П. и др. Проектирование электрических машин, Учеб. пособие для вузов. — М.: Энергия, 1980.

Попов В.И. Электромашинные совмещенные преобразователи частоты. — М.:

Энергия, 1980.

Попов В.И. Матричный анализ схем обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, 1984, Р 11, с.36-43.

Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока./ Пер. с англ. - М.—

Л. . ГЭИ, 1959, с.224. (54) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ДЛЯ СОВМЕЩЕН-.

НОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения— упрощение конструкции и изготовле ния, а также уменьшение потерь в меИзобретение относится к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе и может применяться, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз, Цель изобретения — упрощение конструкции и изготовления, а также уменьшение потерь в меди.

„„SU„„1495916 А 1

2 ди. Обмотка для совмещенной электрической машины выполнена с полюсностью р = 5 в Z = 48 пазах иэ пятнадцати распределенных катушечных групп с концентрическими катушками и содержит катушечные группы с номерами 1+3k в первой фазе, 2+3k во второй фазе, 3+3k в третьей фазе, включенные в каждой фазе последовательно-согласно, где k = О, 1, 2, ... (р - f), Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам у„= 7 и 5 для групп третьей восьмой тринадцатой и у д = 6 и 4 для остальных групп, Их оси смещены на углы 3,5 Ы для групп третьей, восьмой, тринадцатой относительно двух соседних групп по обе стороны от каждой из них и на углы 3 o(лля остальных групп, где а(= 360 /Z = 7,5 . Для каждой катушечной группы стороны внутренней катушки расположены в пазах однослойно с числом витков 2wf, а стороны наружной катушки — двухслрйно с числом витков w > и пазы с номерами

10, 11, 26, 27, 42, 43 содержат ы витков. 6 ил.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг.. 2 — чередования ее фазных зон; на фиг. 3диаграмма сдвига осей катушечных групп обмотки для полюсности p = 5 на фиг. 4 — диаграмма ЭДС, наводимых в фазе обмотки полем с полюсностью р,= 1; на фиг. 5 и 6 — многоугольники

МДС для предлагаемой н двухслойной известной обмоток соответственно.

3 1495916

Обмм ка (фиг. I) выполнена симметричной трехфаз ной с noJffoc JIoc T bio р = 5 в 48 пазах с номерами от 1 до

48 нз 15 катушечных групп (с номерами от 1г до 15r) с двумя концентри5 ческими катушками в каждой с шагами по пазам у д = 7 и 5 для групп Зг, 8r, 1Зг и у = 6 и 4 для остальных .групп. Для каждой группы внутренняя катушка имеет 2w витков и выполнеk на однослойной, а наружная катушка. имеет ч витков и выполнена двухk слойной, причем пазы с номерами 10, 11, 26, 27, 42 и 43 содержат w «, витков и заполнены наполовину (на фиг. 2 эти пазы заштрихованы), Фазы содержат группы: с номерами 1г, 4г, 7r, 10г, .13r — для первой фазы.

2г, 5г, 8г, 11г, 14г для второй фа- 20 зы; Зг, бг, 9г, 12г и 15 г — для третьей фазы и в каждой из них группы включены последовательно-согласно. Начала фаз обозначены как

С1, С2, СЗ и на фиг. 1 фазы соеди- 25 иены в звезду. Оси групп Зг, 8г и 13r .;смещены относительно двух соседних, по обе стороны от каждой из них на углы 3,5 с(, а оси остальных групп смещены на углы 3 cf, где a(30

= 360 /48 = 7,5 . Стрелки на фиг. 1 показывают направления трехфазного ток à при питании обмотки чер ез з ажимы С1, 02, СЗ (рг- 5) и им соответствуют чередования фазных зон, обозначенных на фиг. 2 как А-Z-В-Х-С-Y.

ЭДС катушечных групп пропорциональны коэффициентам укорочения их катушек и равны: для полюсности р = 5 с полюсным делением 48/10

4,8 — sin (7! ° 7/2 4,8) +

+ 2sin(ff 5/2 4,8) = 0,7518 +

+ 2 0,9979 = 2,7476 — для групп Зг, 8г, 13 r (у„= 7 и 5); sin(1f6/2 4 8)+

+2sin(ft 4/2 4,8) = 0,9239+2 0,9659 =

2, 8557 — для остальных групп (у„=

= 6 и 4); для полюсности р,= 1 с полюс ным дел ением 48/2 = 24 я1п(% 7/2-24)+2sin(fi .5/2-24) =0,4423+

+2 0,3214 = 1,0852 — для групп Зг, 50

8r, 13г; sin(fi 6/2 24)+2sin(ft 4/2 24) =

О, 3827+2. О, 2588 = О, 9003 — для остальных групп.

По диаграмме сдвига осей кату55 шечных групп для полюсности р = 5 (фиг. 3) определяют ЭДС фазы, обмоточный коэффициент и средний шаг катушек по павам: E = 2,7476 + 1

+ 2 ?,855? (cns3 75 +cos11 25" )

14 0485«K g= 14 0485/1 5 = 0«9366 и у „=- 73/15 =- 4,867. По диаграмме фиг. 4 для ЭДС взаимоиндукции фазы (С1) от поля с полнх ностью р,= 1 определяют: Л E,= 1,0852+2 0,9003 «

«(соз?1,25 -сов33,75 ) = 0,1668ФО, Для построения многоугольников

NgC .(фиг. 5 и 6) использована вспомогательная треугольная сетка и ее сторона принята за 0,5 единиц, а вектора ЭДС фазных зон изображены в центре многоугольников. По многоугольнику ИДС обмотки фиг. 1 (фиг. 5) г 1

z определяют: R = — 3 R . = 7,75—

1 квадрат среднего радиуса пазовых то48 45 чек (i = 1-48); R = (- 0,9366 --) =

5и 48

7,19935 — квадрат радиуса окружности для основной гармонической 1ЩС, где 45/48 — среднее значение тока паза (для обмотки фиг. 1 заполнены

45 пазов из 48); 6д = (Ку/ ) — 1)

x100 = 7,649Š— коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий качество обмотки по уровню содержания высших и низших гармонических в кривой ее 1ЯС. Для двухслойной обмотки прир =5, Z=48, у„=5, K g г — 0,9536 по фиг. 6 определяют: R = 9, R = (48 ° 0,9536/5Я" = 8,49132 и

= 5,9917.; ЭДС DE, для такой обмотки, вычисленная подобно обмотке фиг. 1, равна E,= 0,340. Для однослойной такой обмотки (у = 5, K =

= 0,9556): R = 10, 1Р = 8,52697, 6*= 17,275Х и dE„= 0,528.

Таким образом, предлагаемая обмотка значительно проще, чем известная двухслойная обмотка, имеет не сколько больший (в 1,649/5,991

1,28 раза) коэффициент 6,«,, но значительно меньшую (в 0,340/0,1668=

2,04 раза) ЭДС взаимоиндукции от поля с р,= 1 совмещенного магнитопровода. По сравнению же с однослойной обмоткой, предлагаемая обмотка (фиг. 1) имеет значительно. меньшие коэффициент Ьд (в 17,275/7,649

2,26 раза) и ЭДС ЬЕ,(в 3,17 раза).

Предлагаемая обмотка использована на статоре асинхронных одномашинных преобразователей частоты, сердечник статора которых имеет 48 пазов. Такой преобразователь выполняется с

1495 .) 16

1Sr 1г 2r 3r Фг 5r 6r 7г Вг 9r 10 ll r 12 r юг 14r г 9 фиг.1

Вх С A В c AZ

2 к У Х У с

2 х у

А В С У

7 13г

Г г

ЗГ

8г

Фиг. 9 числами пар полюсов р = 1 для двиf гательной части и р = 5 для генераторной части и имеет на роторе с кон-. тактными кольцами одну фазную обмотку совмещенного типа. Применение

5 предлагаемой обмотки уменьшает потери в меди обмотки и повышает энер;гетические показатели преобразователя из-за значительного ослабления взаимоиндуктивной связи обмотки с двигательным полем с полюсностью р = 1 совмещенного магнитопровода.

Формула и з обретения

Трехфазная обмотка для совмещенной электрической машины с числами пар полюсов полей р,/р = 1,5, выполненная с полюсностью р = 5 в 48 пазах ю с номерами от 1 до 48 из 15 катушечных групп с номерами от 1г до 15г, содержащая группы с номерами 1+ЗА в первой фазе, 2+3k во второй фазе, 3+ЗА в третьей фазе, соединенные н каждой фазе последовательно-согласно с выводами фаз из начал групп 1г, 2г и 3r и концов групп 1Зг, 14 r и 15r, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и изготовления, . а также уменьшения потерь меди, каждая катушечная группа содержит две концентрические катушки с шагами по пазам уд= 7 и 5 для групп

Зг, 8г и 13г и у„= 6 и 4 для остальных групп, начальные стороны катушек групп 1г — 5г уложены соответственно в пазы с номерами 1и 2, 4 и 5, 7 и

8, 11 и 12, 14 и 15, указанная укладка повторяется для групп бг — .10г со смещением пазов на 16 номеров, а для групп 11г — 15г — со смещением пазов на 32 номера, причем в каждой катушечной группе наружная и внутренняя катушки содержат соответственно ж 1 и 2w1, витков, где k = О, 1, 2, ..., (р -1).

1495916

N 7 rf b

Of у ! 20 2 47 !8

7 ! г

39 31 . 20

Составитель А, Кецарис

Техред М. Ходанич Корректор Э,Лончакова

Редактор Е.Папи

Заказ 4281/52 Тираж 646 Подписное

В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат " Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 дзп

Фиг, 5

Ф5

2о g 25 ЗФ

79

ЗЯ