Трехфазная якорная обмотка для совмещенной машины

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - уменьшение потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции в обмотке от поля с полюсностью P=1, а также улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния обмотки. Обмотка для совмещенной машины с числами пар полюсов полей P=7 и PЪ=1 выполнена двухслойной с полюсностью P=7 в Z=60 пазах из 6P=42 катушечных групп с шагом катушек по пазам Y<SB POS="POST">п</SB>=5 и с группировкой катушечных групп по ряду 2121211, повторяемому шесть раз. Фазы содержат группы с номерами 1+3K, 3+3K, 5+3K соответственно в первой, второй, третьей фазах, соединенные в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных, где K=0, 1, 2, ..., (2P-1=13). Для групп с номерами 3+7K катушки содержат 0,85<SP POS="POST">.</SP>W<SB POS="POST">K</SB> витков, для групп с номерами 6+7K и 7+7K - 1,15<SP POS="POST">.</SP>W<SB POS="POST">K</SB> витков, а для всех остальных групп - W<SB POS="POST">K</SB> витков, где K=0, 1, 2, ... (P-2=5) и 2<SP POS="POST">.</SP>W<SB POS="POST">K</SB> - число витков в пазу. Обмотка применяется для электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе, например в одномашинных преобразователях частоты (50/400 Гц) и числа фаз. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

И д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 439 257 6/24-07 (22) 15.03,88 (46) 30.01.90. Бюл. № 4 (71) Горьковский политехнический институт (72) В. И. Попов (53) 621. 313. 333. 2 ° 045.58 (088. 8) (56) Проектирование электрических машин. Учебное пособие для вузов.

Под ред. И.П. Копылова. M. Энергия, 1980.

Попов В,И. Матричный анализ схем обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, 1984, № 11, с. 36-43.

Лившиц-Гарик М. Обмотки машинпеременного тока. Пер.с англ.N. — Ë.:

Госэнергоиздат, 1959, с. 224. т (54) ТРЕХФАЗНАЯ ЯКОРНАЯ ОБМОТКА ДЛЯ

СОВМЕ1ЧЕННОИ МАШИНЫ (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения— уменьшение потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции в обмотке от поля с полюсностью р=1, а также улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного

Изобретение относится к якорным 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.

Целью изобретения является умень1шение потерь в меди путем снижения

„„SU„„1539904 А1

2 коэффициента и снижения дифференциального рассеяния обмотки. Обмотка для совмещенной машины с числами пар ( полюсов полей р=7 и р=1 выполнена двухслойной с полюсностью р=7 в z=.60 пазах из бр=42 катушечных групп с шагом катушек по пазам y„=5 и с группировкой катушечных групп по ряду 2121211, повторяемому шесть раз.

Фазы содержат группы с номерами

1+ЗА, 3+3k 5+31 соответственно в первой, второй, третьей фазах, соединенные в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных, где k = О, 1, 2, ..., (2р-1=13) ° Для групп с номерами 3+7k катушки содержат 0,85w витков, для групп с номерами 6+7k и 7+7k- 1,15ъ „ витков, а для всех остальных групп — ст(, витков, где k

О, 1, 2, ... (р-2=5) и 2ъ „- число витков в пазу. Обмотка применяется для электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе, например в одномашинных преобразователях частоты (50/

/400 Гц) и числа фаз. 4 ил.

ЭДС взаимоиндукции от поля с полюсностью р =1, а также улучшение элект ромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и уменьшения дифференциального рассеяния.

На фиг. 1 показаны чередования фазных зон обмотки; на фиг. 2 и 3диаграммы ЭДС катушек фаз для полюсности р = 7 (фиг. 2) и р = 1 (фиг.3};

1539904 4 н а Аиг. 4 — многоугольник МДС обмотки

@ля полюсности р = 7.

Обмотка выполнена двухслойной (фиг. 1) с полюсностью р = 7 трех9

5 фазной в z = 60 пазах из бр = 42 катушечных групп с номерами от 1Г до 42Г с шагом катушек по пазам у„„ = 5, имеет q = z/бр = 10/7 и группиовку катушечных групп по ряду 2121211 0

la шесть повторений) . Фазы содержат ( руппы с номерами 1 + Çk, 3 + Çk, + 3k соответственно в первой-третьй фазах (группы 1Г, 4Г, 7Г, 10Г, 1 3r, 16Г, 19Г, 22Г, 25Г, 28Г, 31Г, 34Г, 37Г, 40Г в первой фазе — на фиг. 1), соединенные в каждой фазе цоследовательно при встречном вклю1 енин четных групп относительно нечетных, где k; О, 1, 2, ..., (2р-1 =13).-0

Фазы обмотки можно соединять как в . ! звезду, так и в треугольник. Фазные оны обозначены как А и Х в первой фазе, В и Y во второй фазе, С и Z в третьей фазе — на Аиг. 1, где циф 25 рами от 1 до 60 пронумерованы пазы обмотки. Зоны А, В, С соответствуют согласно включенным в фазах сторонам катушечных групп, а зоны Х, Y, Z встречно включенным (зоны А и Х .для ервой фазы на Аиг. 2 и 3). Векторам

ДС на Аиг. 2 и 3 приписаны номера

Пазов для верхнего слоя катушек и окружность разбита на z = 60 частей (4 = 360 /60 = 6 ).

Иэ фиг. 3 видно, что ЭДС взаимоИндукции в фазе обмотки от поля с р = 1 при равновитковых катушках равна (проекции векторов на ось симметрии): ЛЕ,= 4ч (созЗ + cos51

cos75 — cos81 — cos27 )

>sin(

31Г число витков катушек хч., для групп 7Г, 13Г, 28Г, 34Г (2-x)wÄ, а для остальных групп фазы ю, получаем: .йЕ,= 4ъ (хсозЗ - - cos51 — соз75соs81 — (2-х) соs27 j.sin(Г 5/60) (1, 889 64х — 1, 5 6795 ) w „, откуда при

ЛЕ, = О определяем х = 0,85 и 2-х

1 15. При таком соотношении чисел

j °

55 витков ЭДС Аазы для полюсности р=7 получается равной (проекции векторов на ось симметрии на фиг. 2) Е =

:"- 4w(1 l5cos9" + созЗ + cos15 + к

+ cos27 + 0,85cos21 ) sin((f5 7/2

«30) = 18,4876w и. обмоточный коэффициент равен К, = Е /20 -" — 18,4876/20 = 0,9244.

Аналогичным образом выполняются и две другие фазы, номера групп которых чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в четырнадцать групп для Аазы второй и в двадцать восемь групп для фазы третьей. Номера групп с разновитковыми катушками определяются для обмотки фиг. 1 рядами: для групп с номерами

1+ 7k, 2+ 7k, 4 +7k, 5+ 7k —

— ът „витков; для групп с номерами

3 + 7k — 0,85w < витков; для групп с номерами б + 7k, 7 + 7k — 1,15w, витков, где k = О, 1, 2, ..., (р-2=

= 5).

Многоугольник МДС обмотки (фиг. 4) построен по фиг. 1 с использованием вспомогательной треугольной сетки: слоям пазов с 0,85w, 1,0w, 1,15w

Ъ витками соответструют 2,5; 3,0;

3 5 сторон сетки. Для обмотки фиг.1 по фиг. 4 (наружный многоугольник) определяются: R = 60,6/9 — квадрат среднего радиуса разовых точек многоугольника относительно его центра (точки 1-60); R2 = (60 0,9-244/7 и)2

= 6,361016 — квадрат радиуса окружности для основной гармонической

МДС y = ((R /R) — 1)) 100 = 5,8537—

1 коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий процентное содержание высших и низших гармонических в кривой МДС обмотки. При выполнении обмотки по фиг. 1 с равновитковыми катушками ее электромагнитные параметры равны (см.внутренний многоугольник на Аиг. 4, где слою паза соответствуют 2,0 стороны сетки): К„ „= 0,9228; R -q = 6,80; R — б, 339015 и 4)= 7, 2727.

Таким образом, предлагаемая обмотка имеет значительно меньшую ЭДС вза-имоиндукции (а Е, О) от поля с похпосностью р = 1 и, следовательно, меньшие потери в меди от уравнительных токов, а также лучшие электромагнитные параметры: более высокий обмоточный коэффициент (в О; 9244/О, 9228 раза) и меньший коэффициент дифференциального рассеяния 6 (в 7,272/

/5,853 .= 1,24 раза).

Применение предлагаемой обмотки в совмещенной электрической машине позволяет улучшать электромагнитные параметры, уменьшать потери в меди (из-за уменьшения уравнительных токов) и в стали (из-за уменьшения содержания высших гармонических КДС обмотки), повьш1ать КПД совмещенной электрической машины.

Формула изобретения

Трехфазная якорная обмотка для совмещенной машины с числами пар полюсов полей р = 7 и р = 1, выпол:ненная двухслойной в z = 60 пазах из k = 60 катушек с шагом по пазам .у = 5 и бр = 42 катушечных групп и с номерами от 1Г до 42Г, содержащая .группы с номерами 1 + 3k, 3 + 3kÄ

5 + 3k соответственно в первой, второй, третьей фазах, соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных и с выводами зажимов начал и концов фаз от начал

39904 6 групп 1Г, 15Г, 29Г и 40Г, 12Г, ?6Г, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения потерь в меди путем снижения ЭЛС взаимоиндукции в обмотке от поля с полюсностью р = 1, а также улучшения электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и снижения диАфе10 ренциального рассеяния обмотки, группы с номерами 1+ 7с, 3+ 7с, 5+ 7с содержат две катушки, а остальные группы содержат одну катушку, причем числа витков катушек равны ч„для

15 групп с номерами 1 + 7с, 2 + 7с, 4 + 7с, 5 + 7с, xw„äëÿ групп с номерами 3 + 7 с (2-x) w „для гр упп с номерами 6 + 7с, 7 + 7с, где k = О, 1,2,...,(2р1);с=0,1,2, 2р (р-2), а значение х = 0,8-0,9 и выбирается из условия получения целого числа витков xw, при числе витков в к пазу 2w

I!! 4I !г f07 !л !БГ ю !сй 23(г9Г у!! юг м(4 ! 3 f 7 !! а 6!7 f9 г! гю 2517а,!! Лв9 аз 4! чм47 УРлдУФУЯ л z в х с 9л z в х с 9 !г в х с 9 х zc х с 9 z вх c u z в хс у » х с9 д 9 гВ Х С у а г аХ С 9 л В В хС 9 Х В Х С9 9 С С 9 г В Х С 9 Х В

1539904

Редактор О. Спесивык

Заказ 226

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул., агар на, I I юз

И,01

ВНИИПИ Государственного

113035, Составитель А. Кецарис

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Тираж 436 Подписйое комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

Москва, Ж-35, Раушская, наб., д. 4/5