Трехфазная обмотка для совмещенной электрической машины

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - упрощение конструкции обмотки и изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка для совмещенной электрической машины с числами пар полюсов полей P <SB POS="POST">1</SB> P <SB POS="POST">2</SB> = 1/5 выполнена с полностью P <SB POS="POST">2</SB> = 5 в Z = 48 пазах из 3 P <SB POS="POST">2</SB> = 15 катушечныхпервой фазе, 3 + 3 K во второй фазе и 3 + 3 K в третьей фазе, включенные в каждой фазе последовательно-согласно, где K = 0, 1, 2 ... P <SB POS="POST">2</SB> - 1 = 4. Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам Y <SB POS="POST">п</SB> = 6 и 4 для третьей, четвертой, восьмой, девятой, тринадцатой, четырнадцатой групп и Y <SB POS="POST">п</SB> = 5 и 3 для остальных групп. Угол сдвига между осями второй и третьей, четвертой и пятой, седьмой и восьмой, девятой и десятой, двенадцатой и тринадцатой, четырнадцатой и пятнадцатой групп равен 3,5 Α, а между осями остальных групп - 3 Α, где Α = 360 ° / Z = 7,5 °. Для всех катушечных групп стороны наружной расположены в пазах однослойно с числом витков 2 WK, а стороны внутренней катушки - двухслойно с числом витков WK. Пазы с номерами 11, 12, 27, 28, 43, 44 содержат WK витков и заполнены обмоткой наполовину. 7 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 Н 02 К 3/28

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4317828/24-07 (22) 20.10.87 (46) 23.07.89. Бюл. Р 27 (75) В.И. Попов (53) 62 1.313.333.2,.045.58(088.8) (56) 1. Копылов И.П. и др. Проектирование электрических машин. Учеб.пособие для вузов. — М„: Энергия, 1980.

2, Попов В.И. Электромашинные совмещенные преобразователи частоты. — М.: Энергия, 1980.

3. Попов В.И. Матричный анализ схем обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, 1984,.

Р 11, с. 36-43.

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

M. — Ë.: ГЭИ, 1959, с. 224.

1 (54) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ДЛЯ СОВМЕЩЕННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКО11 МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения— упрощение конструкции обмотки и ее изготовления, а также уменьшение потерь в меди. Обмотка для совмещенной электрической машины с числами пар полюсов полей р,/р = 1/5 выИзобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе и мо» жет использоваться, например в одномашинных преîбразователях частоты и числа фаз„

2 полнено с полюсностью Р = 5 в Z

48 пазах из Зр = 15 катушечных ф групп с концентрическими катушками.

Фазы содержат группы с номерами 1 +

+ 3k в первой фазе, 3 4. 3k во второй фазе и 3 + 3k в третьей фазе, включенные в каждой фазе последовательно-согласно где k = О, 1, 2,..., (р — 1 = 4), Каждая катушечная группа содержит две катушки с шагами по пазам уд = 6 и 4 для третьей, четвертой, восьмой, девятой, тринадцатой, четырнадцатой групп и уо = 5 и 3 для остальных групп. Угол сдвига между осями второй и третьей, четвертой и пятой, седьмой и восьмой, девятой и десятой, двенадцатой и тринадцатой, четырнадцатой и пятнадцатой групп равен 3, 5 оС, а между осями остальных групп — Зов, где о(. = 360 JZ = 7,5 . Для всех катушечных групп стороны наружной катушки расположены в пазах однослойно с числом витков 2ч„, а стороны .внутренней катушки — двухслойно с числом витков w Пазы с номерами 11, 12, 27, 28, 43, 44 содержат w âèòков и заполнены обмоткой наполовину. 7 ил.

Цель изобретения — упрощение конструкции обмотки и ее изготовления, а также уменьшение потерь в меди.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг., 2 и 3 чередования фазных зон для полюсности р = 5 предлагаемой и известной

?< 1

)

;!< .!!<с< НОСт(1 р — 1 — ? «!.П f

+ «!и(!! 4/ !8) =- 1,02

< у =- б !! 4: 2«(п(е

3/48) = 0,8380 — дл?! . „ пн с у = — 5 и 3.

По диаграмме Аиг. 4 для полюсности р = 5 определяют ЭДС Аазы, 2 обмоточl(ый KoaA

iI(ar катушек по пазам: F.5 = 2 2,8137 х х <: «3,75 + (1 + 2 cos 7,5 ) 2,8272 за

14,0486; К „= 14,0486/15 = 0,9366;

Ур < = (5 ° 6 + 3,3 + б 4 + 4!2)/15 — сс/со = з,733 <запопнено 45 пазов иэ 48) . По диаграмме Аиг. 5 определяют ЭДС фазы, наводимой взаимоиндуктивно полем с полюсностью р = 1Ь Е = 2 1,0242 x cos 71,25 +

+ 0,838(1 — 2cos 37,5 ) = 0,167 = О, т.е. обмотка имеет взаимоиндуктивную связь с полем полюсностью р„ = 1.

1с !<1 591

jT?T ° ., .. Сс! 1!< ! O< !! !О (<11. <.<1(> ГIT < I i 1<С. !<1(<1

НП <1с!11.. с — Д 1!1 ГР;(ММ» Ъ,!(11!(1 а 1< с<й ка ту!и<. и!ых групп пр< (!(!1(г 7 <1?(oé обмотКl(,р На. A!11 а с

2 диаграмма Tf((, ?;aTyiT(<.ч(!ых групп Ааэы (С1) предлагаемой обм<(тки для полюсности р =. 1»а Аиг. б и 7 — много(з угольник?! МДС для предлагаемой и извеcт(!ой двухслойной o<5MoToK сооТ ветственноо

Обмотка (Аиг. 1) выполнена трсхОценка качества обмотки проведена по коэффициенту дифАеренциального рассеяния(7 (3 ), характеризующему процентное содержание высших и ниэ-! лих гармонических в кривой ИДС обмотки. КоэАфициент G опредечяют по многоугольнику МДС, я построения которого использована вспомогательная треугольная сетка и ее сторона принята за 0,5 7).

Для предлагаемой обмотки (фиг. 1) по фиг. 6 определяются (31: R, 1

= — В, = 7,75 — квадрат радиуса с

{ средне ro) пазовых точек мно го угольника (1 = 1-48); R =-(Z К /р .!!)г= — (45 0,9366/5 !! )г = 7,19935 — квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС (Z = 45 — число заполненных обмоткой пазов);(..1

= L(R /В) г 1) 100 . 7,649Х Д я известйой обмотки (4), выполненной двухслойной {Аиг. 3), при pz = 5, Z = 48, у„= 5,, K = 0,9536 по фиг. 7 определяется: R = 9,0; Rz — (48 0,9536/5

5,991Х; ЭДС Е такой обмотки, оп3 ределяемая подобно обмотке на фиг.1, равна (<(Е, = 0,339, Таким образом, предлагаемая обмотка значительно проще конструктивно и в изготовлении, чем известная Я, имеет значительно мень(цую ЭДС Ь Е с (в 0,339/0,167 = 2,03 раза) при незначительно большей величине коэффи фазной симметричной с полюс?IocTb(< р = 5 в Z. =- 48 пааах с номерами от

2 до 48 иэ 3p = 15 I<»Tyl

С1„ С2, СЗ и на фиг„ 1 Аазы соединены в звезду. Угол сдвига между осями грутп| 2r и Зг, 4г и 5r, 7г и 8г, 9r и 10r, 12г и 13r, 14г и 15г равен 3 5с», а между осями остальных групп — 3 oL где < = 360 /7 = 7,5

Для всех катушечнъ(х групп наружная катун(ка своими сторонами расположе»а в пазах однослойно с числом вит- 35 ков 2w а катушка внутренняя — двухслойно с числом витков w, при этом пазы с номерами 11, 12, 27, 28, 43, 44 содержат w витков и заполнены обмоткой наполовину (на фиг, 2 эти 40 пазы заштрихованы). Стрелки на фиг.1 показывают направления трехфазного тока при питании обмотки через зажимы С1, С2, С3 (р = 5) и им соответствуют чередования фазных зон на 45 фиг. 2, обозначенных (как и на Аиг.3) через А-7.-В-X-С-У, вектора токов фазных эон изображены в центре фиг. 6 и 7о

ЭДС катушечных групп пропорцио- 50 нальпы коэффициентам укорочения их. катушек и равны: для полюсности р

= 5 с полюсным делением 48/10 = 4,82sinIT 6/9,6) + з1n(I< ° 4/9,6) = 2,8137— для групп Зг, 4г, Br, 9г, 13г и 14г 55 (уп = 6 ?I 4 np?? 2w< и к витках);

2з111(!с 5/9,6) + здп(!! 3/9,6)

2,8272 — для остальных групп (У.„

=- 5 и 3 при 2wg и <1(витках); для

1 4!1

tr 2r З г 5r

=5 циента С,1, а такжс лу ппеf испо.-льзование мели (Р О, 9366 5/0, 3536 4, 733 — 1, 04 раза), Предлагаемая обмотка использована в асинхронных одномашинных преобразователях частоты, для которых статор имеет 48 пазов. Такой преобразователь имеет на статоре две раздельные трехфазные обмотки — двигательную с полюсностью р = l и генератор1 ную с полюсностью р = 5, на роторе с контактными кольцами — одну фазную обмотку совмещенного типа (2).

Применение предлагаемой обмотки позволяет упростить изготовление машины и улучшить электромагнитные параметры (уменыяить потери в меди обмотки иэ-за снижения ЭДС бЕ, от поля с р< = 1, повысить степень использования меди) . Предлагаемая обмотка может применяться и в других типах совмещенных электрических машин.

Формула изобретения

Трехфазная обмотка для совмещенной электрической машины с числами пар полюсов полей р„/р = 1/5, выполг п1 8 F) псиная B 48 пазах с номерами ot 1 до 48 из 15 катушечных групп с ном — рами от 1г до 15г, содержащая катушечные группы с номерами 1+3k в па р5 вой фазе, 2+ЗА. во второй фазе, 3+31. в третьей фазе, соединения-е в каждой фазе последовательно-согласно с выводами фаз из начал групп 1г, 1р 2г и Зг и концов групп 13r, 14г и

15г,отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и изготовления, а также уменьшения потерь в мед1, каждая катушечная

15 группа содержит лве концентрические

I катушки с шагами по пазам уп = 6 и 4 для г рупп Зг, 4r Яг, 9г, 13r и 14г и у„= 5 ir 3 для остальных групп, начальные стороны катушек

2р групп 1r-5r уложены соответственно в пазы с номерами 1 и 2, 4 и 5, 7 и 8, 10 и 11, 14 «15 указанная укладка повторяется для групп 6г-10r со смещением пазов на 16 номеров, 25 а для групп 11r-15г — со смещением пазов на 32 номера, причем в каждой катушечной группе наружная и: внутренняя каTóã êè содержат соответственно 2w, и ы витков, где 1с

Зо = О, 1,2,,„., (р — 1)„

1495918

1г у Р Ф Я

gg 2 фут. 7

Составитель Л,- Кецарис

Техред Л.Олийнык Корректор О. Крандона

Редактор Е. Папп

Заказ 4282/53 Тираж б46 Подписное

ВНИИПИ 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