Трехфазная обмотка для электрической машины совмещенного типа

 

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения - уменьшение потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции от поля с полюсностью PЪ=1, а также улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния обмотки. Обмотка с числами пар полюсов полей P=7 и PЪ=1 выполнена двухслойной с полюсностью P=7 в Z=54 пазах из 6P=42 катушечных групп с шагом катушек по пазам Y<SB POS="POST">п</SB>=3 и с группировкой катушек по ряду 2112111, повторяемому шесть раз. Фазы содержат группы с номерами 1+3C, 3+3C, 5+3C соответственно в первой, второй, третьей фазах, включенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных, где C=0, 1, 2, ... (2P-1). Для групп с номерами 516K, 6+7K, 7+7K катушки содержат по 1,1W<SB POS="POST">K</SB> витков, а для остальных групп катушки содержат по 0,9W<SB POS="POST">K</SB> витков, где K=1, 2, ... (P-2), а 2W<SB POS="POST">K</SB> - число витков в пазу. Обмотка применяется в электрических машинах с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе, например в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„SUÄÄ 1539905 (51) 5 Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (21) 4399613/24-07 (22) 29. 03. 88 (46) 30. 01. 90. Бюл. Р 4, (71) Горьковский политехнический институт (72) В.И. Попов и В.А. Гладилов (53) 621. 313. 333. 2. 045. 58 (088. 8) (56) Проектирование электрических машин. Учебное пособие для вузов.

Под ред. И.П. Копылова. М.: Энергия, .

1980.

Лившиц-Гарик, М. Обмотки машин переменного тока. M. ГЭИ, 1959, с. 224.

Электричество, 1984, N - 11, с. 36-43. (54) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ДЛЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ СОВМЕЩЕННОГО ТИПА (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения— уменьшение потерь в меди путем .снижения ЭДС взаимоиндукции от поля с полюсностью р =1, а также улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента.

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 уменьшение потерь в меди путем снижения

ЭДС взаимоиндукции от поля с полюсностью р =1, а также улучшение элект2 и снижения дифференциального рассеяния обмотки. Обмотка с числами пар полюсов полей р=7 и р =1 выполнена двухслойной с полюсностью р=7 в z=54 пазах из бр=42 катушечных групп с шагом катушек по пазам у „ =3 и с группировкой катушек по ряду 2112111, повторяемому шесть раз. Фазы содержат группы с номерами 1+Зс, 3+Зс, 5 +Зс соответственно в первой, вторрой, третьей фазах, включенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных, где с = О, 1, 2, (2р- 1). Для групп с номерами 51Г .с, 6+7k, 7+7k катушки содержат по 1,fw „ витков, а для остальных групп катушки содержат по 0 9w витков, где

1, 2, ... (р-2),:а 2ы „ — число витков в пазу. Обмотка применяется в электрических машинах с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе, например в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз. 4 ил. ромагнитных параметров путем увеличения обмоточного коэффициента и уменьшения дифференциального рассеяния обмотки.

На фиг. 1 показаны чередования фазных зон обмотки; на фиг. 2 и 3— диаграммы ЭДС катушек фазы для,полюсности р = 7 (фиг. 2) и р 1 (фиг.3); на фиг. 4 — многоугольник МДС обмотки для полюсности р = 7.

1539905

Обмотка выполнена с полюсностью

p = 7 двухслойной (фиг. 1), трехфазной в z=54 пазах из бр=42 катушечных групп с номерами от 1Г до 42Г с шагом

5 катушек по лазам у =3, имеет число пазов на полюс и фазу q = 54/42 = 9/7 и группировку катушек в группах по ряду 2112111, повторяемому шесть раз. фазы содержат группы с номерами 10

1 +3c, 3+3c, 5+3c соответственно в ервой. — третьей фазах, где с = О, (2р 1 — 13), соединенных в аждой фазе последовательно при

1 встречном включении четных групп относительно нечетных (группы 1Г, 4Г, 7Г, 10Г, 13Г, 16Г, 19/Г, 22Г, 25Г, 38Г, 31Г, 34Г, 37Г 40Г в первой фазе — на фиг. 1). Фазные зоны обо1 значены как А и Х в первой фазе, В и

Yi во второй фазе, С и Z в третьей фазе, где зоны A,В,С соответствуют согласно включенным в фазах сторонам групп, а эоны Х, Y, Z — встречно включенным; цифрами от 1 до 54 пронумеро- )g ваны пазы обмотки. На фиг. 2 и 3 окр жиссть разбита иа а=54 части (d=

=:, 360 /54 = 20 /3) и векторам ЭДС приписаны номера пазов верхнего слоя к тушек. ЗО

Из фиг. 2 видно, что ЭДС взаимоиндукции в фазе обмотки (зоны А и Х) о г поля с полюсностъю р =1 при равновитковых катушках (w витков) равК на (проекции векторов на ось симметрии): а Е 1са 4w (0,5 + со я 160 /3

О 35

cos80 — cos220 /3 — cos80 /3) >

x9in(F- 3/54) = -0,1785w, где 54/2

= 27 — полюсное деление для р = 1.

Д1 я уменьшения этой ЭДС катушки обмОтки выполнены разновитковыми (См. фиг. 1) . Принимая для групп с номерами 5 + 7k, 6 + 7k, 7 + 7k число витков катушек равным xw, а для остальных групп (с номерами 1 + 7, 2 + 7k, 3 + 7k, 4 + 7k) число витков равным (2 — x)w, для ЭДС Е „.фазы получаем: DE„ = 4w „(х(С,5 + cos160 /3)(2-x) (cos8 0 + соя 220 /3 + сос80 /3))х

csin(<< 3/54) = (1,7026х — 1,8811)тт откуда при ДЕ,= 0 определяем х = 1,1 и (2-х) = 0,9. При этом ЭДС фазы обмотки для полюсности р = 7 (фиг. 2) получается равной (проекции векторов на ось симметрии): E = 4ъ (1,1(0,5 +

+ cos4O /3) + 0,9 (cos20 /3 + соя20 +

+ соя80 /ЗЦ» sin(fi7/54) = 15,6526w„9 где 54/14 — полюсное аявление для р = 7.

Обмоточный коэффициент равен K ;, =

15, 6525и „/1 7, 4w =- О, 8996, где w g =

= (1, 1 6 + О, 9 ° 1 2) w „= 1 7, 4w „— число витков фазы.

Наружный многоугольник МДС обмотки (фиг. 1) построен на фига 4 с использованием вспомогательной треугольной сетки; слоям паза с 1, 1w и 0,9w витками соответствуют 5,5 и 4,5 сторон сетки; вектора токов фазных зон (фиг. 1) изображены в центре фиг. 4. По фиг. 4 определяются: В = 14,8/3 — квадрат среднего радиуса пазовых точек; R = (54 "

"0,8996/7Т) (17,4/18)2 = 4,559782— квадрат радиуса окружйости для основной гармонической МДС* Ь = (Р - /R р Д

1) 100 = 8,1927 — коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий процентное содержание высших (и низших) гармонических в кривой

МДС обмотки. При выполнении обмотки фиг. 1 с равновитковыми катушками ее электромагнитные параметры равны (по внутреннему многоугольнику фиг. 4, где одному слою паза соответствуют две стороны сетки): К ьг.р= 0,8978;

R = ",6/3; R2 = 4,860163 и и = 9,7367.

Таким образом, предлагаемая обмотка при одинаковом с обмоткой по прототипу расходе меди имеет значительно меньшую ЭДС взаимоиндукции (hE 0)

t 1 от поля с р = 1 и, следовательно, меньшие потери в меди от уравнительных токов, а также более высокий обмоточный коэффициент (в 0,8996/

/0,8978 раза) и меньшее дифференциальное рассеяние (в 9,736/8,192 =" 1,19 раза).

Формула изобретения

Трехфазная обмотка для электрической машины совмещенного типа с числами пар полюсов полей р = 7 и р = 1. выполненная двухслойной в z = 54 пазах из k = 54 катушек с шагом по пазам у = 3 и бр = 42 катушечных групп

Ц с номерами от 1 Г до 42Г, содержащая группы с номерами 1 + Çk, 3 + Çk, 5 + ЗР 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 îT начал групп 1Г, 15Г, 29Г и 40Г, 12Г, 26Г, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения потерь в меди пу5 1539905 6 тем снижения ЗДС взаимоиндукции от катушек равны т для групп с номе1 K поля с полюсностью р =1, а также рами 1+ 7с, 2+ 7с, 3+7с, 4+ 7с улучшения электромагнитных парамет- и (2-х)ч„ для групп с номерами

Ров пУтем Увеличения обмоточного ко» 5 + 7с 6 + 7с 7 + 7с где Ьффициента H снижения дифференциаль- ° ° ° . ° ° ° ного РассеЯниЯ обмотки, гРУНпы с номе- (p-2), а значение x = P Я5 P 95 и

Рами 1 + 7c, 4 + 7c содержат две ка- . выбирается из условия получения целетушки, а остальные группы содержат вого числа витков xw одну катушку, причем числа витков

Составитель А. Кецарис

Редактор О. Спесивых Техред A.Êðàâ÷óê; Корректор И. Муска

Заказ 226 . Тираж 437 Подписное

КЯИ И Госу дарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент" г. Ужгород ул Г, 101 о одр ул агарина