Трехфазная обмотка электрических машин переменного тока

 

ОП ИСАКИИ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социапнс тически х

Республик

< «888285

61) Дополнительное к авт. свид-ву

Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института (7!) Заявитель (54) ТРЕХФАЗНАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ИАШИН

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к области электротехники, а именно, к совмещенным обмоткам машин переменного тока, и может быть использовано в одномашинных преобразователях частоты, в роторных обмотках синхронных и асинхрон5 иых каскадных машин и машин двойного питания.

Известна совмещенная обмотка электрической машины, которая содержит в

10 каждой фазе концентрические катушечные группы числом Р„, занимающие зону

1 2 в пределах от — 71 до — 1i $134 3

Недостатком такой обмотки является

15 ограниченная область применения, вызванная тем, что обмотка создает магнитные поля с отношением чисел пар полюсов P /P = 2. Применяя эту обмотку в асинхронном преобразователе частоты, возможно получить частоту 150 Гц.

Известна трехфазная обмотка элект.рических машин переменного тока, с отношением чисел пар полюсов Р1/Py 5, одностойная, выполненная из одинаковых пространственно сдвинутых 2р ать катушечных групп, каждая из которых занимает Z соседних пазов и выполю нена из концентрических катушек, катушечные группы и фазах сдвинуты на

Р радиан и включены встречно, причем средняя катушка группы имеет вдвое большее число витков по сравнению с остальными катушками группы f2) .

Недостатком этой обмотки, помимо ограниченной области применения, является плохое использование меди из-за низких обмоточных коэффициентов:

79

Цель изобретения — расширение области применения и улучшение использования меди.

Цель достигается тем, что в обмотке с числами пар полюсов р и р фазы

1 содержат каждая Зр катушечные груп1 пы, все катушки имеют одинаковый шаг, равный д радиан; катушечные группы первой фазы, имеющие порядковый номер

888285

Ф=

z.

24р, Катушечная. группа фазы С, имеющая порядковый номер 1+101., включена встречно с катушечной группой, имеющей номер 1+х, и согласно с катушечной группой, имеющей номер I+20!!,.

Катушечная группа фазы В, имеющая порядковый номер !+20%, включена

1О встречно с катушечной группой, имеющей номер 1+114 и согласно с катушечной группой, имеющей номер I+5g.

Катушечные группы фазы В !+Ilk и фазы С !+20k имеют по k катушек в

15 группе (т.е. по одной катушке на фиг. 1); остальные все катушечные группы имеют по 21 катушек (по две катушки на фиг. 1)-.

При Рл) 1 дополнительно к указан 0 ным катушечным группам добавляЕтся

Р1-! аналогичных таким же образом включенных катушечных групп, номера которых определяются посредством прибавления к номеру каждой катупечной группы числа 2 (Р1-!) где 4 " целые числа от 1 "до р1, Обмоточные коэффициенты обмотки

1 + — (р — <), включены согласно с

1 катушечными группами, имеющими номер !

+6k+ — (р - I), и встречно с катушечны 2

Рл ми группами, имеющими номер !+15k+

+ — p(Р» 1) катушечные группы второй фазы, имеющие порядковый номер I+!0k+ †(,Р, Ц

Рл 1 включены встречно с катушечными группами, имеющими номер I+i+ — „-(Р1-1), и

z согласно с катушечными группами, имеющими номер 1+20К + -(Р— 1); катушечные группы третьей фазы, имеющие порядковый номер 1+20 + ф(p1-1), включены встречно с катушечйыми группами, имеаалоа! нона!! !+! Ik+g(p<- i), н согласно с катушечными группами, имеющими номер !+5k + 0- (Рл-1); катушечные

2 группы 1+11Ì + — (,Р„-1)и 1+20К + — (Р1-1)

Р1 Рл имеют по К катушек в группе, остальнше все катушечные группы — по 21 катушек; при этом 2 — число пазов, Q/Р1 4, 1 " целые числа от 1 до р

Z К=—

24Р1

На фиг. 1 показана схема обмотки с 2р„ . 2, 2Р = 8, выполненная на Х

24 пазах; на фиг. 2 — н.с. обмотки для момента времени 6 0; на фиг.3разложение н.с. фиг. 2 на две гармоI ники;.на фиг. 4 изображено н.с. обмотки для момента времени t — радиан; на фиг. 5 — разложение н.с.

3 фиг. 4 на две гармоники.

Трехфаэная обмотка с отношением чисел пар полюсов Р (Р1 4 (Фиг.l) состоит из соединяемых в звезду фаэных Обмотокр каждая из которых со держит ЗР„ катушечные группы с одинаковым чйслом витков в катушках.

Все катушки имеют шаг, равный 23/Ь радиан в 2Р„-полюсном поле.

Число пазов, в которых может быть уложена предлагаемая обмотка, определяется по формуле

2= 24 ° P 111

1 где 11 - любое целое число.

Номер катушечной группы определяется номером паза, в котором расположена первая активная сторона первой катушки группы.

Катушечная группа фазы А, имеющая порядковый номер 1, включена согласно с катушечной группой, имеющей .номер 1+6К и встречно с катушечной группой, име щей номер !+15k, где

ЗФ

4S

50 для 2Р1- полюсного поля (2 р, = 2)5yp=

= 0958, для 2р -полюсного поля (2Р

=8) Ко, = 1. Амплитудное значение

2Р -полюсного поля, созданного обмоткой, в четыре раза больше амплитудного значения 2р!-полюсного поля. Векторы ЭДС для всех трех фаз как от 2—

Рл полюсного поЛя, так и от 2р -полюсного поля одинаковы и симметрично расположены.

На фиг. 2 показана н. с. обмотки, изображенной на фнг. 1, для момента времени 1 О, когда ток в фазе А максимальный положительный, т.е. течет от начала фазы к концу, а токи в фазах В и С - половинной амплитуды отрицательные. Ординаты кривой н.с. пропорциональны числам витков катушек и величинам токов. На фиг, 3 показано разложение результирующей н.с. фиг.2 на две гармоники: первую и четвертую.

На фиг. 4 изображена н.с. обмотки для момента времени = радиан, Л когда ток в фазе В максимальный отрицательный, а токи в фазах А и С половинной амплитуды положительные. На фиг. 5 показано разложение результи- рующей н.с. фиг. 4 на две гармоники. первую и четвертую. Из сравнения фиг. 4 и 2 видно, что за время 6 = 7/3 первая и четвертая гармонические н.с. сместились s противоположные стороны

88 относительно первоначального положения на расстоянии, равные — радиан.

Следовательно, при подключении трехфазного напряжения к зажимам А, В, С обмотка создает магнитные поля с числами полюсов 2р1 и 2р„, вращающиеся в противоположные стороны.

Обмотку можно применить в качестве статорной обмотки асинхронного пре- образователя частоты на 250 Гц, а также, при замыкании зажимов А, В, С ,накоротко, в качестве роторной обмотки синхронных и асинхронных каскадных машин и машин двойного питания. При создании в таких машинах с помощью статорной обмотки 2р -полюсного поля

1 в рассматриваемой роторной обмотке наведется ЭДС,под воздействием которой по обмотке потечет ток, создающий вращающиеся в противоположные стороны 2р„ -полюсное и 2р -полюсное по2. ля.

Совмещенная обмотка заменяет две трехфазные обмотки с 2p„H 2р2 числами полюсов, где отношение чисел пар полюсов Р21Р1= 4. Ири этом уменьшается расход медного провода на одну треть, упрощается изготовление и увеличивается надежность машины.

Формула изобретения

Трехфазная обмотка электрических машин переменного тока с числом пар полюсов р и р, например, для одно1 машинных преобразователей частоты и синхронных каскадных машин, о т л ичающая ся тем, что, сцелью расширения области применения путем получения чисел пар полюсов p2 P1 = 4 и улучшения использования меди, фазы

8285 Ь содержат каждая Зр„ катушечные группы из кату" ек с одинаковым шагом, рав» ным 22 /3 рад.; катушечные группы пер« ,,вой фазы, имеющие порядковый номер

1+ — {Р„-;"), включены согласно с ка-

1 тушечными группами, имеющими номер

1+6 + (Р1-)), и встречно с катушеч91 ными группами, имеющими номер 1+151 +

1В + — (p-!); катушечные группы второй фа

Р„1 зы" имеющие порядковый номер 1+101 +

+ — (Р -1), включены встречно с кату2. р шечными группами, имеющими номер I+

+1(+ — (Р -1), и согласно с катушечР1 ными группами, имеющимн номер 1+201с+

+ — (P„-I), катушеч вие группы третьей

2. о фазы, имеющие порядковый номер !+20K+

+- (Р1- ), включены встречно с катук

Р1 шечными группами, имеющими номер

1+11М+ —, (Il„-1), и согласно с катушеч2S ными группами, имеющими комер 1+9(+

+ — (Р1-i), катушечные группы 1+1 МФ

2.

Р1

+ (р1-1) и !+20М+ — (р1-j) имеют по р1 1

К катушек в группе, остальные все каза тушечные группы — по 2 катушек, чисо Ba30B Z — KpaTHO 24 лые числа от 1 до Р

akp<

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2635617/24-07, кл. Н 02 К 3/28, 22.06.78.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2457931/24-07, 4в кл. Н 02 К 3/28, от 1.03.1978, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.

Составитель А. Кецарис

Редактор Т. Кузнецова Техоеп А.Савка Корректор Г. Огар

Заказ 10739718 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва Ж"35 Рарпская наб. д. 4/5

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4