Совмещенная роторная обмотка одномашинного преобразователя частоты

 

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе. Цель изобретения - расширение области применения, упрощение конструкции и изготовления, улучшение электромагнитных параметров. Совмещенная роторная обмотка выполнена с полюсностью P<SB POS="POST">1</SB> = 2 в 45 пазах с номерами от 1N до 45N, причем нечетные группы содержат одну катушку, а четные группы две концентрические катушки с определенными шагами по пазам и числами витков. 6 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 H 03 К 3/28

ГОСУДАР СТВ Е ННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

О

О (д (!

I )>

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4713154/07 (22) 03,07.89 (46) 15,07.91. Бюл. М 26 (71) Горьковский институт инженеров водного транспорта (72) В.И.Попов и С.В.Гурьев (53) 621.313.333.2.045. 58(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

N24З0ЗЗ,,кл. Н 02 К 3/00, 1973.

Авторское свидетельство СССР

М 1125706, кл. Н 02 К 3/28, 1983. (54) СОВМЕЩЕННАЯ РОТОРНАЯ ОБМОТКА ОДНОМАШИННОГО ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ЧАСТОТЫ

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе, и может применяться в одномашинных преобразователях частоты, Цель изобретения — расширение области применения, упрощение конструкции и изготовления.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг.2 и 3 — чередования ее фазных зон для полюсности р1=2 (фиг.2) и р2=6(фиг.3); на фиг.4 — многоугольники МДС для р1=2 (наружный) и р2=6 (внутренний); на фиг.5 и 6 — диаграммы ЭДС фазы Р1-0 обмотки для р1=2 (фиг.5) и р2=6 (фиг.6), Обмотка (фиг.1) выполнена в 45 пазах трехфазной для полюсности р2=6 из Зр2-18 катушечных групп с номерами от 1 до 18 и соединена в звезду с выводами зажимов начал фаз Р1, Р2, Р3 (нулевая точка звезды — О). Фазы содержат группы с номерами 1+ЗА

2+3k 3+ЗА соответственно. в фазах Р1, Р2, РЗ, где k&,1,2,...(р2-1=5). В каждой фазе начала.. Ы„, 1663761 А1 (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, упрощение конструкции и изготовления, улучшение электромагнитных параметров. Совмещенная роторная обмотка выполнена с полюсностью р1=2 в 45 пазах с номерами от 1п до

45п, причем нечетные группы содержат одну катушку, а четные — две концентрические катушки с определенными шагами по пазам и числами витков. 6 ил. нечетных групп соединены в зажим начала фазы, концы нечетных и начал" четных групп соединены вместе, а концы четных групп — в нулевую точку звезды, Нечетные группы содержат одну катушку с шагом по пазам у,=11 и числом витков 2wp, а четные групп ы — две концентрические катуш ки с шагами по пазам у =12, 10 и числами витков

2wg, wg, Ha фиг.2-3 для пазов с номерами от

1п до 45п (индекс "и" опущен) фазные зоны для р2=6 обозначены как А,Z,В,Х,C,Ó; для полюсности р1=2 приняты те же обозначения с добавлением значков () и ("). По чередованиям фаэных зон и их токов на фиг,4 построены многоугольники ЧДС для р1-2 (наружный) и р =6 (внутренний с использа ванием треугольной сетки), На фиг.5--6 векторам ЭДС приписаны номера групп. откуда видно, что -для pi=2 фаза Р1-0 образует трехфазную короткозамкнутую систему (фиг.5) и на зажимах Р1-0 отсутствует ЗДС от поля с этой полюсностью; для р =6(фиг.8) фаза Р1-О имеет три ветви и в них отсутствует ток от ЭДС поля с этой полюсностью.

1663761

Обмотка по фиг.1 имеет средний шаг катушек по пазам уд,р=11,2, ее обмоточные коэффициенты для pi=2 (девять фаз)—

Кобг=0,9945; для рг=б Кобб=0,9514 и коэффициент дифференциального рассеяния 5 одб=12,43% (по внУтРеннемУ многоУгольнику МДС фиг.4). При выполнении обмотки двухслойной с уо=11 (ее нечетнце группы содержат три, а четные — две катушки) получаем Кобг=0,980, Кобб=0,8285 и 10

Одб =17,58%.

Таким образом, предлагаемая обмотка имеет расширенную область применения, так как позволяет получить р1/рг=2/6 при

45 пазах, а по сравнению с двухслойной 15 обмоткой упрощена конструктивно и в изготовлении из-за меньшего числа катушек в группах, требует меньшего расхода меди в пазу, имеет более высокие Кобг (в

0,9945/0,980=1,015 раза), l4ag (в 20

0,9514/0,8285=1,148 раза), меньшее диффеРенциальное РассеЯние одб {в

17,58/12,43=1,414 раза).

Коэффициент стд для каждой полюсности определяется по многоугольникам МДС путем вычисления квадрата среднего радиуса пазовых точек R д и квадрата радиуса г окружности для основной гармонической

МДС R =(Z Коб/Р Л) Од=(К д/8 -1)100%.

Для 9-фазной полюсности р1=2 многоуголь- 30 ник МДС построен по вспомогательным равнобедренным треугольникам, боковые стороны которых наклонены к основаниям аЬ, bc на угол а=10, причем точки аbс,... лежат на окружности радиуса Яо=ас/2 sin40 гдге ab=4cos10, Ьс=бсоз10 и

R o=(13+12cos40 )(cos10 /sin40 ля пазо 21иЗ:Вг=йо, R i= (г- ) +2 з!п 10о)г. и г 40

= (Мйо - (3 cos 10 + 2 sin 10О)г; р 18 1 2 5 Ф 5 8 7

5,7 9 11 O 75 77 19 2

Ay az

Фиг.э квадрат среднего радиуса равен

R д=(2й o+R i+2 Rz ) / 5 = 51,079582;

R ={45 0,9945/2 л) =50,73117и сгдг =0,687, т.е, 2р1=4 — полюсная МДС обмотки имеет низкое содержание высших гармонических. Предлагаемая обмотка может применяться, например, в асинхронных ОПЧ

50/200 Гц, выполняемых в конструкции серийных асинхронных машин с фазным ротором.

Формула изобретения

Совмещенная роторнэя обмотка одномашинного преобразователя частоты с числами пар полюсов двигательного и генераторного полей pi/p2, многофазная короткозамкнутая для полюсности р1, трехфазная для полюсности рг=6 с соединением фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, выполненная из Зрг=18 катушечных групп с номерами от 1 до 18 и с номерами 1+ЗА 2+31, 3+ЗА соответственно в первой, второй, третьей фазах, в каждой фазе начала нечетных групп соединены вместе, а концы четных групп соединены в нулевую точку звезды, о т л и ч q ю щ а я с я тем, что, с целью расширения области применения, упрощения конструкции и изготовления, обмотка выполнена с полюсностью pi=2 в 45 пазах с номерами от 1п до 45п, нечетные группы содержат одну катушку с шагом по пазам у =11 и числом витков 2wy, а четные группы содержат две концентрические катушки с шагами по пазам уо=12, 10 и числами витков

2wp, wk, причем начальные стороны катушек групп 1. и 2 уложены в пазы соответственно

1п и 3п, 4п, а для каждой последующей пары групп указанная укладка в пазах повторяется со смещением на пять пазов относительно предыдущей пары групп, где k-0,1,2,..., (рг-1), à 2wp — число витков в каждом пазу, У 70 71 12 gg 14 15 б

1663761

12 71

17

Ж

Фиг.5

Составитель А,Кецарис

Фиг.б

Редактор M.Ìàêîâñêàÿ Техред М.Моргентал Корректор О.Ципле

Заказ 2274 Тираж 476 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