Трехфазная полюсопереключаемая обмотка с отношением чисел пар полюсов 2 @ : 3 @ : 4 @
Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в многоскоростных асинхронных двигателях для систем электропривода. Целью изобретения является упрощение конструкции и улучшение использования обмоточной меди путем уменьшения числа выводов, переключающих контактов и обеспечения отношения числе витков в фазах 1/2/2 при числе пар полюсов соответственно 2q, 3q и 4q. Полюсопереключаемая обмотка двухслойная , содержит 72 Kq равномерно распределенных по пазам разновиткорых катушек одинакового шага, которые соединены в схему три трехфазные звезды. Переключение частот вращения осуществляется с помощью 15 выводов. Дано распределение катушек по фазам звезд обмотки б ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (sl)s Н 02 К 17/14
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4731671/07 (22) 24,08.89 (46) 15.09.91. Бюл. М 34 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.P. Бируни (72) Х.Г. Каримов и Ю.А. Тупогуэ (53) 621.313.333.2.045.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1319177, кл. Н 02 К 17/14, 1987.
Авторское свидетельство СССР
O 1443085; кл. Н 02 К 17/14, 1988.
Патент Великобритании М 1472773, кл. Н 02 3/28, 1977, Авторское свидетельство СССР
ЬЬ 1304136, кл. Н 02 К 17/14, 1987. (54) ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛ ЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА С ОТНОШЕНИЕМ ЧИСЕЛ
ПАР ПОЛЮСОВ 2ц:Çq:4q
Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в многоскоростных асинхронных двигателях для систем электропривода.
Целью изобретения является упрощение конструкции и улучшение использования обмоточной меди путем уменьшения числа выводов, переключающих контактов и обеспечения отношения чисел витков s фа3ах 1/2/2 при числе пар полюсов соответственно 2q, Çq и 4q, На фиг, 1 и 2 показана развернутая схема обмотки: на фиг. 3, 4, 5 и 6 — формы кривой магнитодвижущей силы обмотки.
Трехфазная полюсопереключаемая обмотка с выводами А1, Аг, Аз, С1, Сг, С3, В1, Bz, Вэ, О, Е, F, G, Н, J выполнена при К-1
„„5U „„1677802 А1 (57) Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в многоскоростных асинхронных двигателях для систем электропривода. Целью изобретения является упрощение конструкции и улучшение использования обмоточной меди путем уменьшения числа выводов, переключающих контактов и обеспечения отношения числе витков в фазах 1/2/2 при числе пар полюсов соответственно 2q, Зо и 4q.
Полюсопереключаемая обмотка двухслойная, содержит 72 Kq равномерно распределенных по пазам разновитковых катушек одинакового шага, которые соединены в схему "три трехфазные звезды". Переключение частот вращения осуществляется с помощью 15 выводов. Дано распределение катушек по фазам эвезд обмотки. 6 ил. и q=1 (т.е, при p1/рг/рз=-2/3/4), состоит из
72 катушек с номерами от 1 до 72. В первую полуветвь первой ветви первой звезды (D — А1) последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 24, 25, 56, 57 и во вторую полуветвь этой ветви звезды (А1 — Gl) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 3, 4, 5, 6. В первую полуветвь второй ветви первой звезды (Š— Аг) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 58, 59, 60, 61 и во вторую полуветвь этой ветви звезды (Аг-61) — катушки с порядковыми номерами 7. 38, 39, 40. В первую полуветвь третьей ветви первой звезды (F-Аз) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 20, 21, 22, 23 и во вторую полуветвь этой звезды
1677802 с выводами от катушек 20-й, 44-й и 68-й. Ну45
55 (Аз-G<) — катушки с порядковыми номерами
2, 41, 42, 43.
В первую полуветвь первой ветви BTQрой звезды (D — С ) последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 48, 49, 8, 9 и во вторую полуветвь этой ветви звезды {С1 — Н) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 27, 28, 29, 30. В первую полуветвь второй ветви второй заезды {E — С2) аналогично включены катушки с порядковыми номерами .10, 11, 12, 13» во вторую полуветвь этой ветви звезды (Cz-Н) — катушки с порядковыми номерами 31, 62, 63, 64. В первую полуветвь третьей ветви второй звезды (F-Сз) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 44, 45, 46, 47 и во вторую полуветвь этой ветви звезды (Сз-Н) — катушки с порядковыми номерами 26, 65, 66, 67.
В первую полуветвь первой ветви третьей звезды (D- ) последовательно— согласно включены катушки с порядковыми номерами 72, 1, 32, ЗЗ и во вторую полуветвь этой ветви звезды (B>-I) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 51, 52, 53, 54, В первую полуветвь второй ветви третьей звезды (Š— Bz) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 34, 35, 36, 37 и во вторую полуветвь этой ветви звезды {B2 — 1) — катушки с порядковыми номерами 55, 14, 15, 16. В первую полуветвь третьей ветви третьей звезды (F-Вз) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 68, 69, 70, 71 и во вторую полуветвь этой ветви звезды (Вз-I) — катушки с порядковыми номерами 50, 17, 18, 19.
В узел с отводом D объединены фазные ветви первой, второй и третьей звезд с выводами от 24-й, 48-й и 72-й катушек, аналогичнообъединены вузел Е ветвис выводами от 58-й, 10-й и 34-й катушек и в узел F — ветви левые точки образованы у первой звезды (вывод G) ветвями с выводами от 6-й, 40-й и
43-й катушек, у второй звезды (вывод Н)— выводами от катушек 30-й, 64-й и 67-й, у третьей звезды (вывод I) — выводами оТ катушек 54-й, 16-й и 19-й.
Точки соединения полуветвей в ветвях образованы у первой звезды выводами от
57-й и 3-й катушек (вывод А1), выводами от
61-й и 7-й катушек (вывод А2) и выводами от
23-й и 2-й катушек (вывод Аз). У второй звезды точки соединения полуветвей в ветвях образованы выводами от 9-й и 27-й катушек (вывод С1), выводами от 13-й и 31-й катушек (вывод C2) и выводами от 47-й и 26-й катушек (вывод Сз). У третьей звезды точки,соединения полуветвей в вегвях образованы выводами от ЗЗ-й и 51-й катушек (вывод В1), 5
40 выводами от 37-й и 55-й катушек (вывод В2) и выводами от 71-й и 50-й катушек (вывод
Вз).
При подключении трехфазного питания к зажимам D, Е и F (при этом все остальные выводы остаются разомкнутыми между собой) в воздушном зазоре возникает шестиполюсная магнитная волна. При питании зажимов G. Н и I (при этом все остальные выводы остаются разомкнутыми между собой) от трехфазного источника в воздушном зазоре возникает восьмиполюсная вращающаяся волна магнитного поля.
Для образования обмоткой четырехполюсной вращающейся магнитной волны трехфазное питание подается к соединенным вместе выводам А1, А2, Аз от первой звезды, выводам С1, С2, Сз от второй звезды и выводам В1, Bz, Вз от третьей звезды, образующим для этой полюсности зажимы соответственно А, С и В, а зажимы G, Н и
t соединяются накоротко, чем обеспечивается схема соединения обмотки в шесть параллельных звезд, Картины намагничивающих сил, создаваемые при этом полюсопереключаемой обмоткой, показаны на фиг.
3 — 6. В случае q>1 кривые намагничивающих сил могут быть получены расположением (повторением) вдоль оси абсцисс q таких же картин намагничивающих сил.
В рассмотренной полюсопереключаемой обмотке при питании со стороны выводов О, Е и F системы ЭДС ветвей (создаваемые вращающейся синусоидальной шестиполюсной волной индукции поля) у всех звезд являются идентичными, причем ЭДС вторых и третьих ветвей одинаковы по амплитуде и превышают ЭДС первых ветвей на 5,96$, а сдвиги по фазе ЭДС первых ветвей относительно ЭДС вторых ветвей, ЭДС вторых ветвей относительно ЭДС третьих ветвей и
ЭДС третьих ветвей относительно ЭДС первых ветвей равны соответственно 118,21О.
123,68 и 118,11О, что однако не приводит к существенному ухудшению свойств обмотки, так как значения параметров несимметрии систем ЭДС находятся в допустимых пределах, При питании обмотки со стороны выводов G, Н и ЭДС (создаваемые вращающейся синусоидальной восьмиполюсной волной индукции поля) соответственно в первых, вторых и третьих ветвях звезд образуют совершенно симметричные системы, повернутые друг относительно друга на
5,12О, причем амплитуды ЭДС вторых и третьих ветвей звезд одинаковы и меньше амплитуды ЭДС первых ветвей эвезд на
1,177, что также не приводит к существен1677802
55 ному ухудшению свойств обмотки из-за незначительного расхождения систем
ЭДС.
При питании обмотки со стороны выводов А, В и С ЭДС(создаваемые вращающейся синусоидальной четырехполюсной волной индукции поля) образуют в каждой из шести эвезд совершенно симметричные системы, повернутые друг относительно друга приблизительно на 5о, причем системы ЭДС у двух иэ шести эвезд совпадают по фазе, а амплитуды ЭДС у трех иэ шести звезд одинаковы и превышают амплитуды
ЭДС трех других звезд на 4,87.
Указанное расхождение систем ЭДС также находится в допустимых пределах и не приводит к значительному ухудшению свойств обмотки. У обмоток, выполненных при других значения К, расхождение ЭД векторов для каждой из полюсностей будет таким же, что и в данной обмотке.
Оптимальные значения шага у, при котором обмоточные коэффициенты со стороны трех полюсностей рассмотренной в примере обмотки будут наибольшими, а также значения усредненных обмоточных коэффициентов приведены в таблице (где
Ко62 Кобэ, Ко64 — усредненные обмоточные коэффициенты обмотки соответственно при числе пар полюсов 2, 3 и 4).
Полюсопереключаемая обмотка по сравнению с прототипом имеет меньшее число выводов и переключающих контактов, что способствует упрощению конструкции двигателя с такой обмоткой, повышению его эксплуатационной надежности. Кроме того, при питании обмотки со стороны двух пар полюсов по сравнению с другими полюсностями число витков в фазе уменьшается, а число параллельных ветвей увеличивается в два раза (в прототипе зти числа остаются неизменными), благодаря чему предлагаемая обмотка позволяет существенно повысить использование активных материалов электрической машины, 10
Формула изобретения
Трехфазная полюсопереключаемая обмотка с отношением чисел пар полюсов
2q:3q:4о, двухслойная, состоящая из равномерно распределенных по пазам равновитковых катушек одинакового шага, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения использования обмоточной меди путем уменьшения числа выводов, переключающих контактов и обеспечения отношения чисел витков в фазах
1/2/2 при числе пар полюсов соответственно, 2q, Çq и 4q, обмотка содержит 72Kq катушек, сгруппированных в три трехфаэные звезды с ветвями, состоящими иэ двух последовательно-согласно соединенных между собой полуветвей, одноименные фазные ветви эвезд обмотки подключены к отдельным выводам, образующим одну систему, соответствующую Зц парам полюсов, нулевые точки подключены к выводам, образующим другую систему, соответствующую 4q парам полюсов, а точки соединения полуветвей при их объединении в общую точку в ветвях соответственно первый, второй и третьей звезд образуют первый, третий и второй выводы третьей системы, соответствующей 2q парам полюсов, причем катушки с порядковыми номерами N= li-K(23+24À), И=!з+К(55+24А) включены последовательно согласно в первую полуветвь первой ветви эвезд, во вторую полуветвь первой ветви аналогично включены катушки с порядковыми номерами N=ll+2K(1+12A), в первую полуветвь второй ветви аналогично BK/llo чены катушки с порядковыми номерами й=!1+ЗК(19+8А), во вторую полуветвь второй ветви — катушки с порядковыми номерами N.=!2+K(37+24A), N,=I4-i бК(1+4А), в первую полуветвь третьей ветви — катушки с порядковыми номерами N==ll-lK(19+24A) и во вторую полуветвь третьей ветви — катушки с порядковыми номерами N=-Iz+BK(5+3A), N=I4+K(1+24KA), где q= 1, 2, 3, ..., (любое целое число); К=1, 2, 3, ... (любое целое число); A=S+3r — Çqt; S=O, 1, 2 соответственно для ветвей первой, второй и третьей эвезд;
t=0 при Ng 72 Kq и t=1, если при t=0 N>72
Kq; !! принимает все значения в диапазоне от 1 до 4 К, !2 — в диапазоне от 1 до ЗК,!з — в диапазоне от 1 до 2 К, !4 — в диапазоне от 1 до К, а r — в диапазоне от 0 до q-1.
1677802
А А
1677802
iI 3 с тb ИЧи ifич då (ztt ìг 1 Ю мЬ в+
1677802
ППИИИИПВПЙВйййШВВИЙЙФФФЮШ Юййййййййй
Фиг. 5 сг с
S7
3339ЯОЯ! ЮФс 4 64б4746 50 5l 52 Рог. 6.
Составитель А. Кецарис
Редактор Т. Клюкина Техред М.Моргентал Корректор М. Кучерявая
Заказ 3120 Тираж 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
