Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на q/4q пар полюсов

 

Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение двухскоростных..полюсопереключаемых двигателях. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления обмотки и улучшение использования электрической машины путем выполнения обмотки двухслойной из равномерно распределенных по пазам равновитковых катушек одинакового шага и сближения величин индукций магнитного поля при одной и другой полюсности. Полюсопереключаемая двухслойная обмотка состоит из 36 равномерно распределенных по пазам равновитковых катушек одинакового шага, сгруппированных в девять частей, которые переключаются по схеме двойная звезда - звезда. Дано распределение катушек по частям фаз. 3 ия.

(19) (l 1) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s()s Н 02 К 17/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (21) 4845795/07 (22) 21.05.90 (46) 15.02.92, Бюл. М 6 (71) Ташкентский политехнический институт им. А.P.Áèðóíè (72) Х.Г.Каримов (53) 621;313.333.2.045.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1325628, кл. Н 02 К 17/14, 1987.

Патент ФРГ М 953448, 1956.

Патент Великобритании г в 1472773, кл. Н 02 К 3/28, 1977.

Авторское свидетельство СССР

М 1376182, кл. Н 02 К 17/14, 1988.

Авторское свидетельство СССР

М 813594, кл. Н 02 К 3/28, 1981. (54) ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА НА q/4q ПАР ПОЛЮСОВ

Изобретение относится к электромашинастроению и может быть использовано, например, в двухскоростных полюсопереключаемых двигателях, Известная трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 2 и 8 полюсов с целым числом пазов на фазную зону шириной M/3 эл.рад., соединенная в треугольник при одной паре полк)сов и в звезду при четырех парах полюсов, состоящая из одинаковых равномерно распределенных катушек и трех трехполюсйых переключателей, каждый из которых имеет три группы выводов с тремя выводами в каждой группе- верхним, средним и нижним; (57) Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение двухскоростных,полюсопереключаемых двигателях. Целью изобретения является упрощение технологии изготовления обмотки и улучшение использования электрической машины путем выполнения обмотки двухслойной из равномерно распределенных по пазам равновитковых катушек одинакового шага и сближения величин индукций магнитного поля при одной и другой полюсности. Полюсопереключаемая двухслойная обмотка состоит из 36 равномерно распределенных по пазам равновитковых катушек . одинакового шага, сгруппированных в девять частей, которые переключаются по схеме двойная звезда— звезда. Дано распределение катушек по частям фаз. 3 ил.

° авпЫВ

Недостатком указанной обмотки явля- Ы ется сложность аппаратуры управления. С)

Известна также трехфазная полюсопе- (д) реключаемая обмотка на 8 и 2 полюсов, со- . а держащая концентрические разношаговые катушки, которые переключаются по схеме

Недостаток этой обмотки обусловлен сложностью ее изготовления.

Кроме того, известна трехфазная полюсопереключаемая обмотка двухскоростной электрической машины, каждая фаза которой состоит из трех ветвей, причем вторая и третья ветви выполнены из одинаковых катушек, а первые ветви состоят из катушек, 1713031 намотанных иэ провода двойного сечения и части Аз, конца части В2 и начала части Вз,, имеющих половинное число витков по срав- конца части С2 и начала части Сз, в обмотке нению с катушками, образующими вторые и установлен двухполюсный переключатель, третьи ветви. При р1 парах полюсов в каж- который содержит два левых вывода и двз дой фазе первая ветвь соединена последо- 5 правых вывода. первый левый вывод перевательно с параллельно соединенными ключателя соединен с точкой соединения междусобойвторойитретьейветвями. При конца части А1 и начала части А2, второй р2 парах полюсов первые ветви фзз исклю- левый и первый правый выводы переключачены из схемы, з вторая и третья ветви сое- теля объединены в общую. точку и соединединены последовательно. 10 ны с точкой соединения конца части В1 и

Однако данная катушка должна быть началачастиВ2,второйправыйвыводперевыполнена из катушек двух типов, что повн- ключателя соединен с точкой соединения шает трудоемкость ее изготовления, части конца С> и начала части С2. в часть А1

Наиболее близкой к предлагаемой явля- . последовательно-согласно. включены ка;ется полюсопереключаемая обмотка с отно- 15 шечные группы с порядковыми номерами шениемчиселполюсов2/8, выполненная в и - 18 (q - 1) + 6+ 9п + 6М, в часть А2

36 пазах, содержащая шесть пар концент- последовательно-согласно включены катурически расположенных разношаговых ка- шечные группы с порядковыми номерами тушечныхгрупп,катушкивнешнихкатушечных N = 18 (q - 1) + 10 + 4n + 6М, в часть Аз групп однослойные и имеют средний шаг у 20 последовательно-согласно включены кату-=14, а катушки внутренних катушечных шечные группы с порядковыми номерами Nгрупп двухслойные и имеют средний шаг у - 18- (q - 1) + 1+ 4n + 6М, в часть В1 после=.6„соотношение индукции в воздушном довательно-согласно .включены катушечэазоре близко к значению Bp /Bð2" 1/0,60. ные группы с порядковыми номерами NОднако известная обмотка характери- 25 =18 (q-1)+3+9n+ 6М, в часть В2 последозуется у сложнен ной технологией изготовле- взтельно-согласно включены катушечные групм =1 -1+ ния, обусловленной выполнением обмотки пы с порядковыми номерами N = 8 (q - )+ однослойно-.двухслойной из катушек с раэ- +2+ 14n + 6М, в часть Вз последовательнаы и шагами и разными числами витков, и согласно включены катушечные группы с ными ш г м ами недостаточнымиспользованием злектриче- 30 и о р я д к о в ы м и н о м е р м скоймашины,обусловленнымбольшимрас- N - 18 .(ц - 1) + 7 + 4n + 6М, в часть С1 хождением величин индукций магнитного последовательно-согласно включены катуполя, соответствующих одной и другой по- шечные группы с порядковыми номерами

N 18 (1-q) + 9 + 9п + 6M, в часть С2

Цель изобретения — упрощение техно- 35 последовательно-согласно включены катулогии изготовления обмотки и улучшение шечные группы с порядковыми номерами использования электрической машины пу- Й 18 (q - 1) + 4 + 4n - 6М, в часть Сз .тем выполнения обмотки двухслойной из последовательно-согласно включены кзту- . равномерно распределенных по пазам раз- шечные группы с порядковыми номерами Nновитковых катушек одинаковога шзга и 40 -18, (q-1)+ 13+4п+6М, где q =1,2, 3,... сближения величин индукций магнитного (любое целоечисло),п принимает значения поля при одной и другой полюсности. 0 и 1, М = 3r+ Зц, r изменяется и пределах

Поставленная цельдостигается тем, что от 0 до q = 1, t = 0 при N 18q и 1= 1, если трехфазная полюсопереключземая обмотка при t = 0 > N 18ц, число катушек в катушечна q/4q пар полюсов, содержащая катушки, 45 ных группах соответствует ряду 3, 1, 2, посгруппированные в катушечные группы, со- вторенному áq раз. стоит из 18ц катушечных групп с порядко- Предлзгаемая обмотка в отличие от извыми номерами от 1.до 18q, которые вестной состоит из равномерно распредераспределены по девяти частям А1, А2, Аз, ленных по пазам равновитковых катушек

В1, 82, 83, С1, С2, сз, причем конец части А1 50 одинакового шага, сгруппированных в десоединен с началом части А2, конец части А2 зять частей, . соединен с началом части Аз, конец части В1 Известна трехфазная одно-двухслойная соединенс началомчзсти В2, конецчасти 82 полюсопереключаемая обмотка с отношесоединен с началом части Вз, конец части С нием числа полюсов 16:4. выполненная в 36 соединенснзчаломчастиС2,кОнЕцчаСтиC2 55 пазах статора, катушки распределены по соединен с началом части Сз, концы частей шести частям, которые переключаются по

Аз, Вз, Сз объединены в общую точку, выво- схеме, /р ., ды выполнены иэ начал частей А1, В1, С и Предлагаемая полюсопереключаемая из точек соединения конца части А2 и начала обмотка в отличие от указанной выполняет5

1713031

1 5

55 ся двухслойной из равномерно распределенных по пазам.равновитковых катушек одинакового шага и содержит меньшее число переключающих контактов (2 вместо 9).

На фиг.1 показана развернутая схема трехфазной полюсопереключаемой обмотки.

Обмотка при q 1 имеет соотношение чисел пар полюсов 1/4, содержит 36 катушек с шагом у-14 с порядковыми номерами . от 1 до 36, распределенных по девяти частям А1, А2» Аз, 81, В2. Вз, С1, С2 Сз. причем в часть Ai последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 11, 12, 29, 30, в часть А последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 19, 20. 21. 28, в часть Аз последо-. вательно-согласно включены катушки c lloрядковыми номерами 1, 2, 3, 10, в часть В1 последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 5, 6, 23, 24, в часть Вз последовательно-согласно вклю.чены катушки с порядковыми номерами 4, 31, 32. 33, в часть Вз последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 13, 14. 15. 22. в часть С1 последо. вательно-согласно включены. катушки с порядковыми номерами 17, 18, 35, 36, в часть

Cz последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 7, 8, 9, 16, в часть Сз последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 25, 26, 27, 34.

На фиг.2 показана электрическая схема предлагаемой трехфазной полюсопереключаемой обмотки, которая состоит из девяти частей A), Az, Аз. В1, В, Вз, Ct. Cz; Сз.

Для переключений с одной полюсности на другую в обмотке установлен двухполюсный переключатель (П1), который содержит два левых и два правых вывода, первый левый вывод П1 соединен с точкой соединения конца 30-й катушки и начала 19-й катушки, второй левый и первый правый выводы

П1 обьединены в общую точку и соединены с точкой соединения конца 24-й катушки и начала 4-й катушки, второй правый вывод

П1 соединен с точкой соединения конца 36й катушки и начала 7-й катушки, Вывод А выполнен из точки соединения конца 28-й катушки и начала 1-й катушки, вывод В выполнен из точки соединения конца 33-й катушки и начала 13-й катушки, вывод C . выполнен из точки соединения конца 16-й катушки и начала 25-й катушки, вывод 0 выполнен от начала 11-й катушки, вывод E выполнен от начала 5-й катушки, вывод F выполнен от начала 17-й катушки.

При подключении трехфазного пи ания к зажимам А, В, С(левые и правые выводы

П1 замкнуты между собой) в воздушном зазоре возникает двухполюсная вращающаяся магнитная волна, а при питании зажимов

О, Е, Р(выводы П1 разомкнуты) — восьмиполюсная вращающаяся магнитная волна, На фиг.3 показаны картины намагничивающих сил. создаваемые полюсопереключаемой обмоткой.

При числе полюсов 2pz - 8 в схему (звезда) включены все катушки, векторы ЭДС каждой из фаз равны по амплитуде и сдвинуты по фазе в пространстве на угол 2 ж/3 эл.рад. При числе полюсов 2р1- 2 катушки, обьединенные в части Ai, В1, С1. оказываются обесточенными и в схему (двойная звезда) включены 24 катушки, векторы ЭДС одноименных ветвей каждой из фаз равны по амплитуде и сдвинуты по фазе на угол 2л/3 эл.рад.т.е. обмотка совершенно симметрична по отношению к источнику питания. Обмоточные коэффициенты полюсопереключаемой обмотки с 2р1- и 2pz-полюсной сторон соответственно равны Кобм 1 = 0,773 и Ko5w z=0,831.

Предлагаемая полюсопереключаемая обмотка в отличие от известной состоит из равномерно распределенных по пазам равновитковых катушек одинакового шага, которые соединя ются между собой только последовательно-согласно, имеет, меньшее число межкатушечных соединений, что упрощает технологию ее изготовления, и позволяет сблизить значения индукций

Bp1/Bpg- 1/0,80 и Вр /Вр = 1/0,60) магнитного поля при одной и другой полюсности, что улучшает использование электрической машины.

Формула изобретения

Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на q/4q пар полюсов, содержащая катушки, сгруппированные в 18q катушечных rpyw с номерами от 1 до 18q, о т л и ч- . а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения технологии изготовления обмотки и улучшения использования электрической машины путем выполнения обмотки двухслойной из равномерно распределенных по пазам рав- новитковых катушек одинакового шага и сближения величин индукций магнитного поля при одной и другой полюсности, обмотка состоит из девяти частей А1, А2, Аз, В1, В2, Вз. С1, С2, Сз, причем конец части Al соединен с началом части Az. конец части Az соединен с началом части Аз, конец части В1 соединен с началом части Bz, конец части В соединен с началом части Вз, конец части С1 соединен с началом части Cz, конец части Cz соединен с. началом части Сз, концы частей

1713031

Аз, Вз, Сз объединены в общую точку, выводы выполнены из начал частей At, В1, С1 и из точек соединения конца части А и начала части Аз, конца части Bz и начала части Вз, конца части С2 и начала части Сз, в обмотке 5 установлен двухполюсный переключатель, который содержит два левых вывода и два правых вывода, первый левый вывод переключателя соединен с точкой соединения конца части At и начала части Аг, второй 10 левый и первый правый выводы переключателя объединены в общую точку и соединены с точкой соединения конца части В1 и начала части В2, второй правый вывод переключателя соединен с точкой соединения 15 конца части С и начала части С2, в часть А1 последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами и - 18 (q - 1) + 6 + 9n + 6М, в часть А2 последовательно-согласно включены кату- 20 шечные группы спо,рядковыми номерами N- 18 (q - 1) + 10 + 4п 6М, в часть Аз последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N = 18 (q-1) + 1 + 4n + 6М, в часть В1 последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами и -18 (р -1)+3+ 9n+

+ 6M, в часть В последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N 18 (q - 1) + 2 + 14n + 6M, в часть Вз последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N -18(q- 1)+ 7+4п+ 6М, в часть С1 последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N- 18 (q - 1) + 9+ 9n + 6М, в часть Сг последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами N 18 (q-1) + 4 + 4n + 6М, в часть Сз последовательно-согласно включены катушечные группы с порядковыми номерами Й = 18 (q - 1 ) + 13

-4n + 6М, где q - 1, 2, 3,... (любое целое число), п принимает значения О и 1, М - SrЗос, г изменяется в пределах от 0 до о-1, t0, при N 18q и t - 1, если при t - 0 N > 18q, число катушек в катушечных группах соответствует ряду 3, 1, 2, повторенному 6q раз.

1713031

Фиа2

1113031 .

М мююю м ф

Составитель Х.Каримое

Техред М.Моргентал Корректор M.éàðîàè

Редактор А.Огар

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

Заказ 541 Тираж Подлйсное

В НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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