PL17146B1 - Sposób wykonania jednowarstwowego lub wielowarstwowego uzwojenia statora lub wirnika - Google Patents

Description

Sposób wykonania j e dnowarstwowego lub wielowarstwowego uzwojenia szkieletu zlobkowanego wedlug wynalazku moze byc stosowany do statorów i wirników maszyn elektrycznych. Sposób ten jest jednakze przeznaczony przedewszystkiem do stato¬ rów silników indukcyjnych pradu zmien¬ nego.

Sposób ma na celu proste wykonanie uzwojenia i takie ulozenie, które ulatwiloby wymiane jednej zwojnicy w razie jej uszkodzenia.

Znamienna odrebnoscia sposobu jest to, ze w kazdej istniejacej warstwie uzwojenia zostaja ustawiane szeregowo w kierunku obwodowym szczelnie lub z przerwami zwojnice, z których kazda utworzona jest z kilku zwojów, przesunietych wzgledem sie¬ bie w sposób znany i przylegajacych do sie¬ bie, lecz wchodzacych obydwiema stronami jednakowo gleboko do zlobka.

Korzysci, jakie daje zastosowanie tego sposobu, sa najwieksze wtedy, jezeli we wszystkich istniejacych warstwach uzwoje¬ nia sa utworzone jednakowe zwojnice z jed¬ nakowych zwojów o poskoku y w taki spo¬ sób, ze kazda zwojnica sklada sie z y zwo¬ jów i swemi 2y stronami zwojów jest umie¬ szczona w 2y nastepujacych po sobie zlob¬ kach.

Poskok y zwoiju moze równac sie liczbie n zlobków kazdego bieguna. Otrzymuje sie wtedy uzwojenie o poskoku pelnym. Jezeli istnieje kilka warstw, to kazda tworzy sa-japdzieine ilzwojenie. Uzwojenia róznych \ *^rstw polaczone^ sa ze soba razem tylko l zetóietrzn^ftii ^laczeniami lacznikowemi.

^Poskok zwoju y, celem zaoszczedzenia mie¬ dzi do polaczen czolowych, moze byc do¬ brany w sposób znany tak, aby byl mniejszy od liczby n zlobków kazdego bieg|una. 0- trzymuje sie wtedy uzwojenie o poskoku skróconym. W tym przypadku moze sie zdarzyc, ze po ulozeniu mlozliwej liczby zwojnic pozostaja puste zlobki, które w tym opisie beda nazwane „zlobkami pozo¬ stalem!". W tym przypadku uzwojenie wy¬ konywa sie z dwóch warstw i przynajmniej czesc zlobków pozostalych zaopatruje sie w zw)oje dwuwarstwowe, które najlepiej Wykonywa sie o tym samym poskoku y, co i zwojnice, i w sposób znany wklada sie je jednym bokiem dlo dolnej warstwy, drugim zas bokiem do górnej warstwy uzwojenia.

Przy zastosowaniu takich zwojów dwu¬ warstwowych, które mioga byc umieszczone razem w jedinem miejscu lub tez w róznych iniejkcach na obwodzie uzwojenia, obydwie warstwy przestaja byc samodzielnemi uzwo¬ jeniami, poniewaz sa one polaczone ze soba w sposób elektryczny nietylko zapomoca ze¬ wnetrznych polaczen, lecz sa przeplatane takze ze soba zapomoca zwojów dwuwar¬ stwowych.

Jezeli przy budowie dwuwarstwowego uzwojenia po umieszczeniu szczelnie kolej¬ no ukladanych zwojnic warstwy dolnej po¬ zostaje pusty caly rzad zlobków pozosta¬ lych, których liczba jeslt wieksza od posko¬ ku y zwojów, dla calego zas uzwojenia trzeba zastosowac zwoje o jednakowym po¬ skoku, to zlobki pozostale sa zajmowane w nastepujacy sposób. W bezposaredniem przylaczeniu do zwojnic dolnej warstwy uklada sie w warstwie dolnej mozliwie duza liczbe zwojów wypelniajacych, na* stepnie zlobki pozostale wypelnia sie zwojami dwuwajrstwowemi. W wianstwie górnej ' umieszcza sie naprzeciw zwojów o dwóch poziomach zwoje wypelniaja¬ ce, których liczba i polozenie sa takie s&mc, jak zwojów wypelniajacych warsltwy dolnej, wskutek czego w warstwie górnej pozostaje otwarta taka wlasnie liczba zlobków, jaka jest potrzebna do zwojnic.

Do ulozonego uzwojenia wykonywa sie przylaczenia i uklady polaczen wedlug zna¬ nych prawidel. Jezeli poskok y zwojów rózni sie od liczby n zlobków kazdego bie¬ guna, to niezawsze jest rzecza mozliwa rozlozenie uzwojenia w sposób elektryczny na równe czesci i na poszczegóHne fazy w celu otrzymania uzwojenia wielofazowego, co jednak w praktyce powoduje niezupel¬ nie równe obciazenie faz podczas pracy.

Wynalazek jest wyjasniony na rysunku przy pomocy dwóch przykladów dwuwar¬ stwowych uzwojen.

Fig. 1 przedstawia rozwiniety widok czolowy polowy obwodu statora, zaopatrzo¬ nego w dwanascie zlobków, a nalezacego do czterobiegunowego indukcyjnego silnika trójfazowego o dwóch zlobkach na kazdy biegun i kazda faze, oraz zwojnicy warstwy dolnej, której zwoje wykonane sa o posko¬ ku y = 6, a zatem równym liczbie zlobków kazdego biegufna.

Fig. 2 przedstawia skrócony w kierunku osiowym maszyny widok zgóry czesci sta¬ tora, przedstawionej na fig. Ir fig* 3 przed¬ stawia schemat polaczen calego uzwojenia, 'przedstawionego czesciowo na fig* 1 i 2. Jest to rozwiniety widok czolowy calego obwodu statora z koncami boków zwojów, przedsta- wiofnych zapomoca kólek, i z glowicami zwojów, obrócomemi na plaszczyzne ry¬ sunku.

Fig. 4 przedstawia widok czolowy stato¬ ra z uzwojeniem, wykotnanem wedlug fig. 1—3; fig. 5 przedstawia schemat szesciobie- gumowego uzwojenia, odpowiadajacego spo¬ sobowi wykonania, przedstawionemu na fig. 3. To saesciobiegpniowe uzwojenie pbsdada szesc zlobków na kazdy biegun i jest wyko¬ nane wedlug wynalazku z jednakowych zwojlów o poskoku y = 5 o szesciu tfwfcjni* - 2 -cach przy zastosowaniu zwojów wypelnia- jacych i zwojów dwuwarstwowych.

Przedstawiona Ina fig. 112 polowa ob¬ wodu zlobkowanego statora zawiera dwa¬ nascie zlobków, oznaczanych liczbami 1 do 12. (Na dno tych zlobków uklada sie, po¬ czawszy od zlobka 1, szesc jednakowych zwojów a, b, c, d, e, f w taki sposób, ze, jak to uwidocznia fig. 2, przylegaja one -jeden do drugiego i, jak to unaocznione jest na fig. 1, ka^dy zwój lezy dwoma bokami na dnie tych zlobków. Zwoje sa wykonane o poskoku 6. Szesc zwojów tworzy razem zwojnice Rlt która swemi dwunastoma bo¬ kami zwojów lezy w dwunastu nastepuja¬ cych po sobie zlobkach.

Jezeli ta zwojlnica warstwy dolnej jest juz ulozolna, to w tym samym kierunku na obwodzie zostaje nastepnie ukladana w war¬ stwie dolnej taka sama zwojnica R2 (fig, 2), przyczem wypelnia sie dolne polowy wszystkich zlobków. Nastepnie w warstwie górnej tworzy sie zwojnice 7?3 i i?4 z takich samych zwojów, z jakich utworzone sa zwojnice R1 i R2. Przy wytwarzaniu zwoj¬ nic Rs praca rozpoczyna sie od zlobka 7.

Nastepnie zwojnica Rz wypelnia zlobki 7— 18, przylegajaca zas zwoj|nica i?4 — zlobki 19—24 i 1—6, jak to uwidocznia fig. 3.

Przez umieszczenie zwojkiic warstwy górnej naprzeciwko zwojnic warstwy dolnej osiaga sie to, ze zgrubiane glowice zwojów kazdej warstwy leza w przestrzeniach po¬ srednich pomiedzy zgrubionemi glowicami zwojów drugiej warstwy. Uwidocznia to fig. 4, jak równiez i fig. 1 i 2, na których kon¬ tury zwojnic Rz i R4 warstwy górnej ozna¬ czone sa linjami przerywanemi. Osiaga sie w ten sposób zalete, ze umniejszona zostaje przestrzen, jakiej wymagaja czesci uzwoje¬ nia, lezace w kierunku promieniowym naze- winatrz szkieletu z blach zelaznych.

Na fig. 3 sa oznaczone zewnetrzne ukla¬ dy polaczen zwojów, zapomoca których uzwojenie jest podzielone elektrycznie na trzy równe fazy, polaczone w gwiazde i przestawione w stosunku do siebie o 120 elektrycznych stopni.

Uzwojenie dwuwarstwowe, przedstawio¬ ne schematycznie na fig- 5, zbudowane jest glównie ze zwojnic R5, RQ, R7 warstwy dol¬ nej oraz ze zwojnic Rs, R9, R10 warstwy górnej. Zwojnice sa jednakowe i kazda z nich sklada sie z pieciu jednakowych zwo¬ jów o poskoku 5, wskutek czego kazda zwoj¬ nica swemi bokami zwojów wypelnia dzie¬ siec nastepujacych po sobie zlobków. Po wlozeniu trzech zwojnic /?B, RQ, R7 warstwy dolnej, umieszczonych bez przerw jedna obok drugiej, szesc zlobków pozostalych 31 — 36 pozostaja puste. Do tych zlobków pozostalych, których liczba jest o jeden wieksza od poskoku zwojów, wklada sie naj¬ pierw zwój wypelniajacy g, wykonany rów¬ niez o poskoku 5. Do pozostalych czterech zlobków 32 — 35 wklada sie cztery zwoje h, i, k, l o dwóch poziomach, przyczem kazdy zwój jednym bokiem. Drugim zas bokiem kazdy z tych zwojów dwuwarstwowych wklada sie do warstwy górnej na jedna ze stron zwojów zwojnicy i?5, a mianowicie: zwój h wklada sie do zlobka 1, zwój i do zlobka 2, zwój k — do zlobka 3 i zwój / — do zlobka 4.

Do warstwy górnej wklada sie nastep¬ nie zwój wypelniajacy m, który w stosunku do zwojów dwuwanstwowych lezy tak, jak zwój wypelniajacy g w warstwie dolnej. Za¬ pomoca obydwóch boków tego zwoju wypel¬ niajacego oraz czterech górnych boków zwo¬ jów dwuwarstwowych zostaje wypelnione z posród trzydziestu szesciu przestrzeni zlob¬ kowanych warstwy górnej — szesc, wskutek czego pozostaje wolnych akurat trzydziesci do trzech zwojnic warstwy górnej, kazda o dziesieciu bokach zwojów.

Polaczenia, zapomoca których to uzwo¬ jenie moze byc podzielone elektrycznie na trzy fazy, nie sa przedstawione na fig. 5. Te trzy fazy nie sa przytem zupelnie jednako¬ we, wskutek czego uzwojenie, wzbudzone zapomoca obracajacej sie magnesnicy o sze- — 3 —rózniace sie od siebie cq d& w#?fccnei i pr$s~ W ftefcfc gpw9Jeofti w p st^fe^fe pQ*BiecUy gtowiparó, zwodów dru¬ giej! KBM&tjwy* l#4a, ta&za>t ]%k to uwidocznia fi$,.4 iJfeKKSfc atyorjó** ^wojiws pisiws^j %^b^i^im zlobków pozosta¬ lych, ©»»dtó^^ 5* im y&& ie4y- TO«s*wy dgte$j t#o%4 nr, tefci\a§Qsób^ ze a&dte&R teziwi: dMee*& zwo\nmm po- zfrstfcjk dto* itobtó fowwtate L te szesc zfoNtfw B^ste&yck mfcfea wypelnic trzy- kgofoife dKfCftgft.zw^wi o dwóch, po^iouiajch, Zfttafct spa&obu wedlug wy**al&zki*. któ¬ ra. fr$l*£» «ft utertwi^flitt napraw udojenia, jatfc iM^tjfflWtWc^ Jt^Mi zwój j^daaowar- s*iPtji»eife itwajfcnifc wtet, ilisidso&wiy,. to w «rftf*c^y»vc5Sfa^to doM^iifJiwy il^kpdzo.- mfawmfawmky&swyfafa tylk* jadna g&- W a&jjleii^pBF wypadku, jesfceli nft. tWflkft&ffny zw4j *Q$b Matnio ulozonym ae**>ie» w<*gii&3& to tswb& uwpa&tyilko teft zwói. Wszystka* t$t $p b$a powiedziaiae wyzej co do warstwy górnej, odnosi sj$ tak- z%i d& imtofamfr dw^w«i»twQJW$g^ Jezeli qadb*daa&^ josfc swój W^ wassjtwy, to w c&te wrtm&ia zwisamywar^llwy dplaej z lUO&od&myn* zw,oj dv4*iw<^£ke:waj^twy gó&mj, Mwwm&^zmz&z^etpj zatóry tez*- b^ m»m^ ze p^zy, uszkodzeniu zwoju ujHH^e^. dw^w^siwowego, zbudowaiiego •v# cnatófe ^»cyld:y tylfccK s* jsdflflbosArych zwo- j&wt. IfltRftyclt 'j^daya*. b^kiew w warstwie gpriga& dnjglss* zas bokiem w warstwie dol¬ nej, niemozliwe jest calkowite wyjecia jedr na&h fclufo kjjk \#y; ^ H««#i|cia w^zy^tkitóh -wojów, lez^ oych jednym Mpm pomiedzy bokami a- sjfewfaiwegjOr swoju;, tszeba przyton pozo* stawió, tesu zwój d«ugim bokUan w zlobku, Wnwqjt«Bft S^te% SfclfiMWf 3WQJ:QW RQ«- dzenie tych %Kicfówt qQ w aaj^oa^ym $T3y- p^dki* HpKtó,a wywolac komi^zwosc sasalamy cai^go uzwoj«3iia na nowe wskutek uszko¬ dzenia j^e^aego ldb kilkn ^wojiów^ Zateta ©awyzsza uwydataia si^ naj&ai^ d^ej wte%v gdy wielowafsAwow^ u&woj^ ni?e wykcwp^ili^ je«ft bez jM-zeplat^nia sa?po* nscoioa zwodów dwuwarstwowych*.

Z^^trzazani^r patea t<*we* t Sp^ófe wyfcojiiaiilia j^bowaiistKrewe- gQ Ijttfe wiel!Qwat«Lw<*wego ^wojen&i ^«dkiele^ ttt zJofekc^anjcgp^l»aszynIy, zwla^az^ uzjwpr jenia statora wielofazjowogo silnika iaduk- cyfet&$Qt ®&mksmY t*®* i$ kilka zwa»jioic, wbwarzonysk z kilku zw^jów<, ym\&mwmy& w sposób mmy j«d»m mm&®w (tentów i jpr^tega^cych? We» 4<9 wchodzacyohr obydwoma bokami jedn^k^w-0- gleboka do zlobków,, uklad* si^ w kazdej, waarsiwle u?wqj«inia jied^a pr^y d^tugi^j' w^ kierujaku; obwodu sfc&tpra lub wiuaika sw^eL- nii^ Wb 5 parx