Электромашинная совмещенная обмотка ротора

 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе. Цель изобретения - расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров. Электромашинная совмещенная обмотка ротора выполнена с числами пар полюсов P<SB POS="POST">1</SB> / P<SB POS="POST">2</SB> многофазной короткозамкнутой для полюсности P<SB POS="POST">1</SB>, трехфазной для полюсности P<SB POS="POST">2</SB> с соединением фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, содержит 6P<SB POS="POST">2</SB> катушечных групп с двухслойными катушками и соединена в каждой фазе в параллельные ветви. Обмотка выполнена с полюсностью P<SB POS="POST">2</SB> = 6 в 36K пазах из 36 катушечных групп с номерами от 1 до 36 и каждая из них содержит K катушек со средним шагом по пазам Y<SB POS="POST">п</SB>. В первой фазе начала групп 1 + 12C соединены в зажим начала фазы, концы групп 1 + 12C и 10 + 12C соединены вместе, начала групп 10 + 12C и 7 + 12C соединены вместе, концы групп 7 + 12C и 4 + 12C соединены в нулевую точку звезды. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в две группы для фазы второй и в четыре группы для фазы третьей, где P<SB POS="POST">1</SB> = 1, 2, 4

K = 1, 2, 3,...

C = 0, 1, 2, а шаг катушек Y<SB POS="POST">п</SB> = 10K - 1 при P<SB POS="POST">1</SB> = 1, Y<SB POS="POST">п</SB> = 8K + 1 при P<SB POS="POST">1</SB> = 2, Y<SB POS="POST">п</SB> = 4K - 1 при P<SB POS="POST">1</SB> = 4. 9 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 К 3/22

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4715096/07 (22) 04,07.89 (46) 15.07.91. Бюл. ¹ 26 (71) Горьковский институт инженеров водного транспорта (72) В.И.Попов (53) 621.313.333.2.045,58(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N243033,,кл. Н 02 К 3/00, 1973.

Попов B.È. Параметры обмоток совмещенных электрических машин. — Электричество, 1984, М 12, с, 39-44.

Авторское свидетельство СССР

N 1050045, кл, Н 02 КЗ/28, 1983. (54) ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА РОТОРА (57) Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам электрических совмещенных машин. переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе. Цель изобретения — расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров. Электромашинная совмещенная обмотка ротора выИзобретение относится к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе и может быть применено в асинхронных и асинхронносинхронных одномашинных преобразователях частоты.

Цель изобретения — расширение области применения, а также улучшение электромагнитных параметров.

На фиг.1 изображена упрощенная схема одной фазы Р1-0 предлагаемой трехфаз. !Ж 1663699 А1 полнена с числами пар полюсов p>/p2 многофаэной короткозамкнутой для полюсности р1, трехфазной для полюсности рг с соединением фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, содержит 6р2 катушечных групп с двухслойными катушками и соединена в каждой фазе в параллельные ветви. Обмотка выполнена с полюсностью pa=6 в 36К пазах из 36 катушечных групп с номерами от 1 до 36 и каждая из них содержит К катушек со средним шагом по пазам Уп. В первой фазе начала групп 1+12с соединены в зажим начала фазы, концы групп 1+12с и 10+12с соединены вместе, начала групп 10+12с и 7+12с соединены вместе, концы групп 7+12с и

4+12с соединены в нулевую точку звезды.

Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в две группы для фазы второй и в четыре группы для фазы третьей, где р1=1,2,4; K=1,2,3„..; с=-0,1.2, а шаг катушек

Ул=10К-1 при pi=1, Yn=SK+1 при pi=2.

Ул=4К-1 при р =4. 9 ил, ной обмотки с р2=6; на фиг.2-4 — чередования фазных зон трехфазной обмотки (при 36 пазах) для полюсности р1=1 (фиг.2). р1=2 (фиг.3), р1=4 (фиг.4); на фиг,5 — многоугольники МДС для полюсности р1=1 (наружный

36-угольник). р1=2 (18-угольник), р1=4 (9-угольник), pa=6 (внутренний 6-угольник); на фиг.6-9 — диаграммы ЭДС фазы обмотки

Р1-0 для полюсности р =6 (фиг.6), pi=1 (фиг,7), р1=2 (фиг.8), р1=4 (фиг.9).

Предлагаемая обмотка выполнена двухслойной в 36К пазах с полюсностью р2=6, 1663699 трехфазной из 36 катушечных групп с соединением фаз звездой. Фаза содержит 12 групп, показанных (для фазы Р1-О) условно в виде еачерненных прямоугольников на фиг.1 с их нумерацией по ряду 1+3k а две другие фазы (P2-0, Р3-О на фиг.1 не показаны) имеют нумерацию групп по рядам 3+31 и 5+3k где k=0,1,2,... (2р2-1=11).

В первой фазе (фиг.1) начала групп

1+12с=1, 13, 25 соединены в зажим начала фаз (Р1), концы групп 1+12с и 1+12c=10, 22, 34 соединены вместе, начала групп 10+12с и 7+12с=7, 19, 31 соединены вместе, концы групп 7+12с и 4+12с=4, 16, 28 соединены вместе, а начала групп 4+12с соединены в нулевую точку звезды (О), где с=0,1,2. Для двух других фаз номера групп чередуются с интервалами в две и четыре группы. Чередования фазных зон на фиг.2 — 4 соответствуют обмотке при 36 пазах. фазные зоны для трехфазной полюсности p2=6 обозначены как А, Z, В, Х, С, У, а для многофазной полюсности р1=1,2,4 приняты те же обозначения с добавлением значков 1, Il, !!1, IV, V (см. векторы токов фазных зон в центре фиг.5).

На фиг.6-9 векторам ЭДС приписаны номера групп, На фиг.6 диаграммы ЭДС фазы Р1-0 для полюсности р2=6 видно, что

- фаза имеет a2=2p2/4=3 ветви и выполнена с уравнительными соединениями между равнопотенциальными (для р2=6) точками ветвей, причем уравнительные токи от ЭДС поля с этой полюсностью в контурах ветвей не протекают. Из фиг.7-9 диаграмм ЭДС фазы P 1-0 для полюсности pl=1 (фиг .7), p2=2 (фиг.8), р1=4 (фиг,9) видно, что эта фаза образует m -фазную короткозамкнутую систему, причем на зажимах Р1-О отсутствует

ЭДС от поля с этой полюсностью. Катушки обмотки имеют шаги по пазам (при К=1):

У.=10К-1=9 для р1/p2=1/6 (фиг,2), YE=8K+1 длЯ Р1/Р2=2/G (фиг.3), Уо=4К-1=3 длЯ р1/p2=4/6 (фиг.4), при этом обмоточные коэффициенты равны; Коб.1/Коб.б=0,7071/1,0 и ри р1/р2=1 /6; Коб.2/коб.6=1,0/1,0 и ри

Р1/Р2= 2/6 Коб.4/Коб.б=0,866/1,0 и Ри

p>/р2=4/6. Если обмотку выполнять, например, в Z=36K=72 пазах (К=2), то шаги катушек по паэам равны (при двухслойных концентрических катушках — средний шаг

Уо): при p1/p2=1/6 Yn=10K 1=19; при

p1/p2=2/6 Уп=8 К+1=17; и ри р1/р2=4/6

Уо=4К-1=7.

Электромагнитные параметры предлагаемой обмотки для трехфазной полюсноcTl4 p2=6 и /RAN многофаэной полюсности pl определяются по многоугольникам МДС (фиг.5) путем вычислений квадрата среднего

12 2 радиуса пазовых точек R р = — $ RL квадрата радиуса окружности для основной гармонической МДС R=(Z Коб/р ?г) и коэффициента дифференциального рассеяния дд = (R

Для многофазной полюсности pi многоугольники МДС построены по вспомогательным равнобедренным треугольникам, 15 боковые стороны которых наклонены к основаниям под углом а=45 при р1=1, а =0 при р1=2, а =30 при р1=4 (фиг.5). Вычисления по многоугольникам МДС дают результаты; при ðl-1 Rq >=(cos45 /sIn5 ).01 =(36 д0,7071/zt ) и од 1 =0,259%; при р1=2

Rq 2=(1/s! п10о), R5=(36 ° 1,0/2 л/ и

Од 2=1,01 1, lip!4 pl=4 Й =(36 0,866/Л4 ) ?.

25 Rq4=(COS30 /З!П20 ) и Од4=4,17 .

Величины од для многофазной короткозамкнутой части совмещенной обмотки показывают высокие электромагнитные свойства обмотки вследствие низкого содержания в кривых МДС высших гармонических, Таким образом, по сравнению с известной обмоткой, позволяющей выполнять фазу обмотки с а?=р2 ветвями, обмотка имеет вдвое меньшее число ветвей, расширенную область применения и улучшенные электромагнитные параметры для полюсности р1=1,2,4, Увеличение числа уравнительных соединений (по сравнению с известной обмоткой) способствует снижению магнитного шума совмещенной электрической машины с предлагаемой обмоткой.

Обмотка может применяться в одномашинных преобразователях частоты (ОПЧ), например 60/400 Гц (при р1/р2=1/6), 50/200

Гц (при р1/p2=2/6), 60/150 Гц (при р1/p2=4/6). Такие ОПЧ выполняются в конструкции серийных асинхронных машин с фазным ротором, отличаются простотой конструкции и изготовления, имеют высокие энергетические показатели и высокуюстепень использования как активных, так и конструктивных материалов, Формула изобретения

Электромашинная совмещенная обмотка ротора одномашинного преобразователя частоты с числами пар полюсов двигательного и генераторного полей p>/р2 многофазная короткозамкнутая для полюсности р1, трехфазная для полюсности р2 с соединени1663699

7 10 13 Ю 79 Z3 25 Ю 57 54

АAА)44 A? Z,Z.ZХZВВ8688 ХХX хХ X С СС C CС УУУ У3

ЕЕг ВВВВ ХХ хх х ХСС с с УУ УУУ УAAAAAAZZ Z

ÓÓ gy Z5 27 Z9 51 УУ 55

4Ь2. Z

Z Z ХХЕ У,4

Фиг. Ф

5 5 7 9 71 1Я 15 77 /9

AAAZ2Z89 XXX CC)УУ У

5 ем фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, выполненная двухслойной из бр катушечных групп, соединенных в каждой фазе в параллельные 5 ветви,отлича ющаяся тем,что,сцелью расширения области применения и улучшения электромагнитных параметров, обмотка выполнена с полюсностью рг=б в 36К пазах из 36 катушечных групп с номерами 10 от f до 36 и каждая из них содержит К катушек со средним шагом по пазам Y„, в первой фазе начала групп 1+12с соединены в зажим начала фазы, концы группы 1+12с и

10+12с соединены вместе, начала групп

10+12с и 7+12с соединены вместе, концы групп 7+12с и 4+12с соединены вместе, а начала групп 4+12с соединены в нулевую точку звезды, причем для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в две группы для фазы второй и в четыре группы для фазы третьей, где р1=1,2,4; К=1,2.3...; с=0,1,2, а шаг катушек Y„=10K-1 при р1=1;

Уп=8К+1 при р2=2; Уп=4К-1 при pi=4.

1663699

Фиг.б

Составитель А. Кецарис

Техред M.Ìîðãåíòàë . Корректор С. Шевкун

Редактор M. Петрова

Заказ 2271 Тираж 336 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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