Обмотка двухполюсной трехфазной электромашины для z=18



Обмотка двухполюсной трехфазной электромашины для z=18
Обмотка двухполюсной трехфазной электромашины для z=18
Обмотка двухполюсной трехфазной электромашины для z=18
Обмотка двухполюсной трехфазной электромашины для z=18

 


Владельцы патента RU 2562795:

Общество с ограниченной ответственностью "АС и ПП" (RU)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве погружных скважинных насосов, электротранспорта, в частности гибридных, и электромобилей. Технический результат заключается в реализации двухполюсной трехфазной энергоэффективной малошумной электрической машины с числом пазов z=18, с шагом y=1-10, числом параллельных ветвей a=1. Обмотка двухполюсной трехфазной электрической машины выполнена с числом пазов z=18, с шагом y=1-10, с числом параллельных ветвей a=1 и соотношением числа витков четных катушек, соединенных в треугольник, к числу витков нечетных катушек, соединенных в звезду, равным 3 . Обмотка включает в себя шесть одно-двухслойных двухсекционных цепных катушек с соотношением числа витков в однослойных секциях к числу витков двухслойных секциях, равным 2:1. Начала катушек одноименных фаз звезды и треугольника смещены на 2 паза (40 эл. град). Катушки уложены вразвалку, а их выводы расположены на внешних сторонах катушек или выводы только четных катушек расположены на их внутренних сторонах. По другому варианту выводы начал катушек одноименных фаз звезды и треугольника расположены в общем пазу (смещение равно 0 эл. град., при этом на внутренних сторонах катушек расположены выводы только нечетных катушек или выводы всех катушек. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к энергоэффективным малошумным электромашинам переменного тока. Оно может быть использовано, например, при производстве погружных скважинных насосов, электротранспорта, в частности гибридных и электромобилей.

Известно, что в классическом асинхронном двигателе с обмоткой в виде звезды или треугольника из-за наличия высших нечетных гармоник магнитное поле обмотки в воздушном зазоре не синусоидально и наблюдается весьма отличный от синусоиды ступенчатый вид кривой магнитодвижущей силы (М.Д.С.) [1-3]. Это приводит к модулированию тягового усилия ротора - возникают ускорения и замедления его вращения, что вызывает нежелательное снижение эксплуатационных характеристик двигателя [2, 2]. Поэтому изготовители двигателей, в частности, с целью понижения уровня их шумов и вибраций, стремятся кривую М.Д.С. в зазоре приблизить к синусоиде различными способами [2, 2].

Известен трехфазный двигатель переменного тока [4], включающий распределенную обмотку якоря, состоящую из первой и второй обмоточных частей, каждая из которых представляет собой трехфазную обмотку, при этом первая часть, соединенная в треугольник, и вторая часть, соединенная в звезду, подключены к трехфазным питающим разъемам. В одном из вариантов двигателя амплитуды векторов магнитной индукции Ed и Ey, индуцируемые, соответственно, обмоткой треугольника и обмоткой звезды, неодинаковы по величине и удовлетворяют соотношению E d /E y = 3 , а угол между ними равен 30 эл. град., что приводит к подавлению только части высших нечетных гармоник. Это является недостатком обмотки двигателя.

Известна статорная обмотка двухполюсного трехфазного асинхронного двигателя [5], выполненная из двух трехфазных обмоток, которые соединены одна в треугольник, а другая в звезду, при соотношении числа витков обмоток треугольника и звезды, равном 3 , а начало выводов одноименных фаз обеих обмоток смещены на 30 эл. град. относительно друг друга.

Недостатком этого изобретения является невозможность реализации обмотки со смещением начал одноименных фаз на угол, не равный 30 эл. град.

Известны [6, 7] энергоэффективные машины вращающиеся, которые включают в себя статорную обмотку, состоящую из двух совмещенных обмоток, соединенных, соответственно, в звезду и треугольник. При этом на каждую фазу приходится равное число пазов, катушки различных фаз уложены в разные пазы так, что результирующие векторы индукции магнитного потока каждой из соседних фаз образуют между собой угол в 30 эл. град., нечетные фазы соединены в звезду, а четные - в треугольник, или наоборот. Соединенные между собой выводы катушек одинаковых фаз звезды и треугольника (отстоящие друг от друга на 30 эл. град.) образуют точки подключения фаз к питающей сети.

При этом достигается подавление паразитных высших нечетных гармоник.

Предлагаемые в качестве изобретения варианты выполнения совмещенных обмоток с z=18 позволяют реализовать технический результат в виде энергоэффективной малошумной машины для более широкого круга различных применений, например в электроприводе транспортных средств с низкой теплоотдачей в окружающую среду за счет низкого энергопотребления.

Первый вариант этой обмотки (фиг. 1) позволяет реализовать автоматическую укладку обмотки, изготовлять машины с повышенными требованиями к размерам вылета лобовых частей и их виброустойчивости. Достигается это тем, что обмотка двухполюсной трехфазной электромашины с числом пазов z=18, с шагом y=1-10, с числом параллельных ветвей а=1 и соотношением числа витков соединенных в треугольник четных катушек к числу витков соединенных в звезду нечетных катушек, равным √3, включает в себя шесть одно-двухслойных двухсекционных цепных катушек с соотношением числа витков в однослойных секциях к числу витков в двухслойных секциях равным 2:1, выводы расположены на внешних сторонах катушек, при этом обмотка содержит четные и нечетные катушки, уложенные в развалку, а начала катушек одноименных фаз звезды и треугольника смещены на 2 паза (40 эл. градусов).

Второй вариант (фиг. 2) позволяет реализовать полуавтоматическую укладку обмотки. Достигается это тем, что в отличии от первого варианта выводы четных катушек выполнены на внутренних сторонах катушек, а выводы начал катушек одноименных фаз звезды и треугольника смещены на 1 паз (20 эл. градусов).

Третий вариант (фиг. 3) позволяет изготавливать машины с повышенными требованиями к стойкости на пробой изоляции в пазу. Достигается это тем, что в отличии от первого варианта обмотка содержит выводы нечетных катушек, выполненные на внутренних сторонах катушек, а выводы начал катушек одноименных фаз звезды и треугольника расположены в общем пазу (смещение равно 0 эл. град.).

Четвертый вариант (фиг. 4 ) позволяет изготавливать машины с повышенной виброустойчивостью лобовых частей, а также повышенной стойкостью на пробой в двухслойных пазах. Достигается это тем, что в отличие от первого варианта обмотка содержит катушки, уложенные в развалку, а выводы катушек выполнены на внутренних сторонах катушек, при этом выводы начал катушек одноименных фаз звезды и треугольника расположены в общем пазу (смещение равно 0 эл. град.).

Принцип функционирования машины с предлагаемыми вариантами обмотки такой же, как и у известных машин с совмещенными обмотками.

Источники информации

1. Проектирование электрических машин. Под ред. И.П. Копылова. М.: Энергия, 1980.

2. А.В. Барков, Н.А. Баркова. Интеллектуальные системы мониторинга и диагностики машин по вибрации. Труды Петербургского энергетического института повышения квалификации Минтопэнерго и Института вибраций США, вып.9, С-Пб, 1999.

3. А.В. Иванов-Смоленский. Электрические машины. М.: Издательский дом МЭИ, т.1, 2006.

4. Патент GB 1257195 A, 15.12.1971.

5. Патент RU 2046515 C1, 10.10.1995.

6. Патент на ПМ RU 109934 U1, 27.10.2011.

7 Патент на ПМ RU 113090 U1, 27.01.2012.

8. П.В. Тембель, Г.В. Геращенко «Справочник по обмоточным данным электрических машин и аппаратов». Киев, «Техника», 1981 г.

1. Обмотка совмещенная двухполюсной трехфазной электрической машины с числом пазов z=18, с шагом у=1-10, с числом параллельных ветвей а=1 и соотношением числа витков соединенных в треугольник четных катушек к числу витков соединенных в звезду нечетных катушек, равным √3, включает в себя шесть одно-двухслойных двухсекционных цепных катушек, отличающаяся тем, что соотношение числа витков в однослойных секциях к числу витков в двухслойных секциях равно 2:1, начала катушек одноименных фаз звезды и треугольника смещены на 2 паза (40 эл. град.), катушки уложены вразвалку, а их выводы расположены на внешних сторонах катушек или выводы только четных катушек расположены на внутренних сторонах.

2. Обмотка совмещенная двухполюсной трехфазной электрической машины с числом пазов z=18, с шагом у=1-10, с числом параллельных ветвей а=1 и соотношением числа витков соединенных в треугольник четных катушек к числу витков соединенных в звезду нечетных катушек, равным √3, включает в себя шесть одно-двухслойных двухсекционных цепных катушек, отличающаяся тем, что соотношение числа витков в однослойных секциях к числу витков в двухслойных секциях равно 2:1, выводы начал катушек одноименных фаз звезды и треугольника расположены в общем пазу (смещение равно 0 эл. град.), катушки уложены вразвалку, при этом на внутренних сторонах катушек расположены выводы только нечетных катушек или выводы всех катушек.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к статору электрической машины и способу изготовления статора. Технический результат заключается в повышении надёжности электрической машины.

Изобретение относится к усовершенствованию скважинных генераторов и в частности, к поддержке и ограничению перемещения катушек статора, размещённых в корпусе двигателя.

Изобретение относится к области электромашиностроения и касается усовершенствования устройства многослойного проволочного бандажа крепления обмотки на цилиндрическом якоре электрической машины.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения и касается особенностей конструктивного выполнения катушек явных полюсов прямоугольной формы статоров явнополюсной электрической машины.

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности - к роторам крупных электрических машин, например турбогенераторов. .

Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, в частности к конструкции крупных электрических машин, преимущественно турбогенераторов и гидрогенераторов, а более конкретно к элементам крепления обмотки в пазах сердечника.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для закрытия (замыкания) пазов, и касается системы замыкания заполненных проводящими стержнями или катушками пазов тела статора из листовой стали электрической машины с помощью концевых замков пазов, которые состоят соответственно из верхнего призматического тела, на нижней стороне которого имеется поверхность, проходящая наклонно, и нижнего призматического тела, обращенная к верхнему телу, поверхность которого проходит наклонно относительно нижней поверхности верхнего призматического тела в противоположном направлении, причем непосредственное заклинивание может быть выполнено путем относительного взаимного смещения обоих призматических тел.

Изобретение относится к электромашинным преобразователям механической энергии в электрическую для создания мощных импульсных источников энергии, предназначенных для использования в системах питания крупных термоядерных установок, лазерных установок высокой мощности и в других областях техники.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трансформаторах и электрических машинах. .

Изобретение относится к области электротехники, а именно электрических машин постоянного тока и может быть использовано при разработке тяговых электродвигателей, судовых гребней электродвигателей, двигателей экскаваторов и т.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вентильных асинхронных генераторах для автономных электростанций. Технический результат состоит в расширении области применения.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и позволяет изготавливать энергоэффективные электрические машины, в частности высокомоментные малошумные асинхронные двигатели с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Изобретение относится к области электротехники и электротехнической промышленности и позволяет изготавливать энергоэффективные электрические машины, в частности высокомоментные малошумные асинхронные двигатели с повышенными эксплуатационными характеристиками.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве асинхронных двигателей с пониженным пусковым током. Технический результат - снижение пускового тока путем предварительного включения обмотки в сеть по схеме треугольника с последующим переключением на две звезды, при этом переключение осуществляется без изменения числа пар полюсов статорной обмотки и без разрыва соединений фазных обмоток.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве вентильных автономных асинхронных генераторов автономных электростанций.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве асинхронных генераторов автономных электростанций. Технический результат - расширение области применения многофункциональных автономных асинхронных генераторов, позволяющее изменять мощность генератора и подключать нагрузку на разное напряжение.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в асинхронных генераторах автономных электростанций. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в повышении энергоэффективности асинхронного генератора путем выполнения частей фазных обмоток проводом разного сечения.

Изобретение относится к автоматическому комбинированному микропроцессорному регулятору температуры тепловой машины с электрическим приводом вентилятора. Регулятор содержит датчик температуры тепловой машины, датчик мощности тепловой машины и датчик температуры охлаждающего воздуха, вентилятор охлаждения, управляющее устройство привода вентилятора.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при проектировании автономных электростанций с приводом от двигателей внутреннего сгорания, ветродвигателей и/или гидродвигателей.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве асинхронных генераторов автономных электростанций. .

Изобретение относится к области электроламповой промышленности и может быть использовано для автоматизации процесса заливки цоколей черным стеклом. .
Наверх