Трехфазная якорная обмотка совмещенной машины

 

Изобретение относится к электромашиностроению и может применяться для электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магнитопроводе, например в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз. Цель изобретения - уменьшение потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции обмотки от поля с полюсностью PЪ=1, а также улучшение электромагнитных параметров путем уменьшения дифференциального рассеяния. Обмотка совмещенной машины с числами пар полюсов полей P=5 и PЪ=1 выполнена с полюсностью P=5 двухслойной в Z=54 пазах из 6P=30 катушечных групп с шагом катушек по пазам Y<SB POS="POST">п</SB>=5 и с группировкой катушечных групп по ряду 22221, повторяемому шесть раз. Фазы содержат группы с номерами 1+3K, 3+3K, 5+3K соответственно в первой, второй, третьей фазах, соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных, где K=0, 1, 2, ..., (2P-1). В первой фазе катушки содержат 0,85W<SB POS="POST">K</SB> витков - для групп четвертой, тринадцатой, двадцать второй, двадцать восьмой, 1,15W<SB POS="POST">K</SB> витков - для остальных групп фазы. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в десять групп для второй фазы и в двадцать групп для третьей фазы. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5 Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2" ). 4399 61 4/ 24-07 (22) 29. 03. 88 (46) 30.01.90. Бюл. ¹ 4 (71) Горьковский политехнический ин . ститут (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. М.: Энергия, 1980 °

Попов В.И. Матричный анализ схем обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, t984 № 11, с. 36-43.

Лившиц-Гаврик M. Обмотки машин переменного тока. Пер. с англ.

М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959, с. 224. (54) ТРЕХФАЗНАЯ ЯКОРНАЯ ОБМОТКА

СОВМЕЩЕННОЙ МАШИНЫ (») Изобретение относится к электромашиностроению и может применяться для-электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными магнитными полями s общем магнитопроводе, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

Цель изобретения — уменьшение потерь

Изобретение 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.

ÄÄSUÄÄ 1539906 А1 в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции обмотки от поля с полюсностью р = 1, а также улучшение электромагнитных параметров путем уменьшения дифференциального рассеяния. Обмотка совмещенной машины с числами пар полюсов полей р = 5 и р = 1 выполнена с полюсностью р = 5 двухслойной в z-54 пазах из бр=30 катушечных групп с шагом катушек по пазам у = 5 и с групиировкой катушечи ных групп по ряду 22221, повторяемому шесть раз. @азы содержат группы с мономерами 1+3k, 3+3k, 5+3k соответственно в первой, второй, третьей фазах, соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных, где k = О, 1, 2, ..., (2р — 1).

В первой фазе катушки содержат 0,85 витков — для групп четвертой, тринадцатой, двадцать второй, двадцать восьмой, 1, 15w „ витков — для остальных групп фазы. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в десять урупп для второй фазы и в двадцать групп для третьей фазы. 4 ил

Целью изобретения является уменьшение потерь в меди обмотки путем снижения ЭДС взаимоиндукции от поля с полюсностью р = 1, а также улучшение электромагнитных параметров путем уменьшения дифференциального рассеяния.

1539906

На фиг. 1 показаны чередования фазных зон обмотки; на фиг. 2 и 3 диаграммы ЭДС катушек фазы для полюсности p=5 (фиг. 2) и р =1 (фиг.3); на фиг. 4 — многоугольник МДС обмотки для полюсности p=5.

Обмотка выполнена с полюсностью

p=5 двухслойной (фиг.1), трехфазной в z=54 пазах из бр=30 катушечных рупп с номерами от 1Г до ЗОГ и с шас гом катушек по пазам у„=5, имеет

z/6p=9/5 и группировку катушечных групп по ряду 22221, повторяемоМу шесть раз. Фазы содержат группы ,с номерами 1+3k 3+3k 5+ЗА соответственно в первой †треть фазах (груп 1ы 1Г, 4Г, 7Г, 1ОГ, 13Г, 16Г, 19Г, 22Г 25Г, 281 в первой фазе — на Аиг.1), соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных ррупп относительно нечетных, где k =

О, 1, 2, ..., (2р-1=9). Фазы могут соединяться как в звезду, так и в треугольник<. Фазные зоны обмотки обозначены как А-Х для первой фазы, В-Y для второй фазы, С-Z,öëÿ третьей фазы и их чередование показано на фиг. 1, где цифрами от 1 до 54 прону.мерованы пазы обмотки. Зоны А, В, С соответствуют согласно включенным в фазах сторонам катушечных групп, а зоны Х, Y Z — встречно включенным., Векторам ЭДС на фиг ° 2 и 3 приписаны номера:пазов для верхнего слоя кату шек и окружность разбита íà z=54 части (0(= 360/54 = 20 /3}.

Из фиг. 3 видно, что ЭДС взаимоиндукции в Аазе обмотки от поля с полюсностью р =l при равновитковых катушках (проекции векторов на ось симметрии) равна; Л Е,=2w (1+2 (cos2 00 /3 +

+ cos220 /3) — 2(cos100 /3 +

+ cos120 /3) ) sin(Г5/2. 27) = 0,480w, где 2w„— число витков в пазу, 54/2=

= 27 — полюсное деление для р=1. Для уменьшения ЭДС hE „ катушки обмотки выполнены разновитковыми (см.Аиг.1).

Принимая в первой Аазе для катушек групп, 1Г, 4Г, 10Г, 16Г, 19Г, 25Г число витков х w,,a для остальных групп (7Г, 13Г, 22Г, 28Г) число витков (2-x)w „получаем: и Е „= (3, 19432

I x — 3,6746)v, откуда при 8 Е „= 0 определяем х=1 15 и {2-х) =О, 85. При

55 таком соотношении чисел витков ЭДС фазы для пол1осности p=5 равна: Е-g

2wI; (1,15 (1+2cos20 /3 + 2cos80 /3} +

+ 0,85 2(cos40 /3 + с.os60 /3))

"si (Г5/2 5,4) =. 17,3647">к по фиг. 2, где 54/10 .= 5,4.— погпосное деление для p=5, Обмоточный коэффициент равен К = Е /18,3=0,949. где {1,15 10 + 0,85 8) = 18,3 — число витков Аазы (см.фиг. 3) . Аналогичным образом выполнены H две другие фазы, номера групп которых чередуются относительна групп первой Аазы с интервалами в десять групп для второй фазы и в двадцать групп для третьей фазы. Для обмотки фиг. 1 пазы с номерами 7, 16, 25, 34, 43, 52 „-одержат 1,15 21> =2,3w „ витков, а все остальные пазы — {1,15 + 0,85)v =

=- 2, Й, витков.

Многоугольник МДС обмотки (наружный на фиг. 4) построен по фиг.1 с использованием вспомогательной треугольной сетки и слоям паза с

О, 85w „и 1, 15ю к витками соотв етствуют 2,5 и 3,5 сторон сетки. По фиг.4 определяются R = 101/9 — квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника (точки с номерами 1-54); R2 (54 0,949/51 ) ° (18,3/18) — 1 1, 001 13 — квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС, b = Г(Е /R) — 1 3 100 = 4,17K — коэф9" У фициент дифференциального рассеяния, определяющий процентное содержание высших,и низших гармонических в кривой МДС обмотки.

При выполнении обмотки Аиг. 1 с равновитковыми катушками (см.внутренн и многоугольник на фиг. 4, для которого одному слою паза соответствуют 2,0 стороны сетки), ее электромагнитные параметры равны: J(, = 0,949;

R = 11,2222; Е = 1 0,6434 и

=- 5,447.

Таким образом, предлагаемая обмотка, по сравнению с обмоткой по прототипу имеет значительно меньшую

ЭДС взаимоиндукции (йЕ„=Î} от поля с пожосность>о р=1 и, следовательно., меньшие потери в меди от уравнительных токов, а также меньший коэффициент дифференциального рассеяния (в 5,44/4,17=1,30 раза).

Применение предлагаемой обмотки в совмещенной электрической машине позволяет улучшать электромагнитные параметры, уменьшать потери в меди (из-за уменьшения уравнительных то-ков) и в стали (из-за уменьшения содержания высших гармонических МДС,, 5 1539 повьш ать КПД совмещенной электрической машины.

Формула изобретения.

Трехфазная якорная обмотка совмещенной машины с числами пар полюсов

p=5 и р =1, выполненная двухслойной

:в z=54 пазах из k=54 катушек с шагом 10 по пазам у„=5 и бр=30 катушечных групп с номерами от 1Г до ЗОГ, содержащая группы с номерами 1+ЗА, 3+3k, 5+3k соответственно в первой, второй, третьей фазах, включенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных и с выводами зажимов начал и.концов фаз от начал групп- 1Г, 11Г, 906 6

21Г и 28Г, 8Г, 18Г, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью уменьшения потерь в меди путем снижения ЭДС взаимоиндукции обмотки от поля с полюсностью р =1, а также улучшения электромагнитных параметров путем уменьшения дифференциального рассеяния, группы с номерами 5+5c содержат одну катушку, а остальные группы содержат две катушки, причем числа витков катушек равны xv для групп с номерами 2+5c, 3+5c и (2-x)w „ для групп с номерами 1+5c, 4+5с, 5+5c, где; k = 0,1,2, ..., (2р-1), с = 0,1, 2, ..., р, а значение х = 0,8-0,9 и выбирается из условия получения целого числа витков х ч„ при числе витков в пазу, равном 2w .

ri

4 У Н Х С У Ф 7 Ю Х С У Я Е б Х l У Х У Х С У 4 Х 8 Х C Ó

2ЮХ C У ДУУ Х C УХ ЮХ СУ Z Ь ХГУ Я Z У С У

1 3 Х 7 Ю // 0 /Х /7 5 Я/ Л ZS О O J/ Л Л J1 Ю 4К И >S Ф7 ФУ Я И

4Ьг.1

1539906

Составитель А, Кецарис

Техред A. Кравчук Корректор И. Муска

Редактор О. Спесивых

Заказ 226 Тираж 436 Подпиеное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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