RO110585B1

RO110585B1 - )Bobin^j pentru mașini electrice de curent alternativ trifazat

Info

Publication number: RO110585B1
Application number: RO9400400A
Authority: RO
Inventors: Mihail Vasile Cistelecan; Elek Demeter
Original assignee: Inst De Cercetari Pentru Masin
Priority date: 1994-03-10
Filing date: 1994-03-10
Publication date: 1996-01-30

Abstract

Invenția se referă la un bobinaj pentru mașini electrice de curent alternativ trifazate, cu douăsprezece crestături la o pereche de poli (având 2 crestături pe pol și fază). Bobinele sunt realizate cu numere de spire diferite și au deschiderile unghiulare stabilite astfel Încât să se atenueze armonicile spațiale ale tensiunii magnetice din intrefier și, de asemenea, să se reducă lungimile capetelor frontale de bobină. Cu referire la figura din descriere, bobinajul este realizat pe fiecare fază din două grupe (1 și 2) de bobine concentrice, fiecare grupă având o bobină mare (3) cu deschiderea de cinci crestături și cu numărul de spire raportat, egal cu 0,366 și o bobină mică (4) cu deschiderea de trei crestături și cu numărul de spire raportat egal cu 0,134.

Description

Invenția se referi la un bobinaj pentru mașini electrice de curent alternativ trifazate, cu armonice spațiale atenuante și consuni redus de material conductor, destinate echipării armăturilor inductoare (induse) ale mașinilor asincrone (sincrone), avănd douăsprezece crestături la perechea de poli, dar are tn vedere și alte tipuri de mașini electrice trifazate, la care performanțele funcționale sunt afectate de prezenta armonicelor spațiale ale câmpului magnetic din tntrefier.

tn scopul atenuării unor armonici din câmpul magnetic produs tn tntrefier sunt cunoscute bohimyele mașinilor electrice trifazate, cu crestături la o pereche de poli, lntr*un strat, având două crestături pe pol, și fază, cu o grupă de două bobine la o pereche de poli sau câte o singură bobină sub fiecare pol, toate bobinele având același număr de spire (1, p.172, fig. 5.52] sau bobinajele tn două straturi [2, p.55, fig.4.11].

Aceste tipuri de bobinaje prezintă dezavantajul că necesită un consum mare de material conductor» din cauza lungimii mari a capetelor de bobină tn zona frontală, inactivă, a mașini» și_> de ««uwnonaa au un conținut de armonice spațiale relativ important

In scopul îmbunătățirii formei râmpyiuj magnetic din tntrefier ae cunosc, de asemenea, bobinaje cu distribuție sinusoidală [3], care conduc» tn anumite condiții, la anularea unui număr de armonice din curba tensiunii magnetice egal cu N-l, N fiind numărul de bobine din grupa de bobine corespunzătoare la doi poli.

Aceste bobinaje prezintă dezavantajul că, având numere de spire diferite de la bobina la alta, conduc la un grad înalt de neuniformitate a încărcării (umplerii) crestăturilor și, de asemenea, la un factor de înfășurare al fundamentalei relativ scăzut (tn jurul valorii de 0,8).

Invenția de față înlătură dezavantajele menționate mai sus prin aceea că, tn scopul reducerii consumului de material conductor și sl anulării sau atenuării unui mare de armonice ale tensiunii magnetice din tntrefier, bobinajul este realizat din grupe de bobine concentrice, bobinele având deschiderile unghiulare, numerele de spire și amplasarea tn crestăturile uniform distribuite ale armăturii bine determinate prin prezenta invenție. Scurtarea pasului bobinelor In scopul reducerii consumului de material conductor, prin scurtarea lungimii capatelor de bobină și confecționarea bobinelor cu numere de spire diferite, tn funcție de poziția ocupată de bobina tn crestăturile armăturii, tn scopul anulării unor armonice superioare, conduc inclusiv la scăderea factorului de înfășurare al fundamentalei astfel, încât cele două măsuri se aplică prin prezenta invenție tn mod corelat, tn vederea obținerii de economii de material conductor. Bobinajul realizat confonn invenției este tn două straturi, rezultând o Încărcare a crestăturilor (presupuse de secțiune constantă) perfect uniformă.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

-reducerea consumului de material conductor, prin micșorarea lungimii «petelor frontale ale bobinelor;

- îmbunătățirea performanțelor funcționale, prin atenuarea sau anularea unor armonici din curba tensiunii magnetice din tntrefier.

Se dă, tn continuare, un exemplu de realizare a invenției ta legătură și cu figura, care reprezintă schema de bobimy tn două straturi a unei armături de mașină electrică trifazată, având douăsprezece crestături la o pereche de poli.

Bobinajul, conform invenției, este realizat astfel, încât sub fiecare pol există câte o grupă de câte două bobine concentrice, grupele conectându-se după regula sfărșitsftrșit, In vederea creării succesiunii de polarități corespunzătoare. Axele magnetice ale grupelor de bobine concentrice afișate sub doi poli adiacenți sunt decalate cu un pas polar (t radiani electrici sau șase crestături).

în cele ce urmează, se notează cu y deschiderea unghiulară a unei bobine în grade electrice, cu v ordinul armonicelor spațiale, cu w numărul de spire al bobinei cu w’, același număr de spire raportat la numărul total de spire existent tn cele două grupe de bobine, corespunzătoare la doi poli ai mașinii. Având tn vedere expresia tensiunii magnetice create de o bobină parcurși de curentul i(t) [4, p.93]:

2w^țiA l.in^coBve-Jyilțly _ve <i>

Π “ț v 2 Π “ί v unde s-a notat ca K» factorul de înfășurare al bobinei corespunzător armonicei v , rezultă expresia factorului de înfășurare al unui bobina}, conform invenției:

în upratia (2) prima sumă aste extiroă 15 asupra tuturor bobinelor concentrice aflate sub un pol, iar cea de a doua este extinsă uupra tuturor bobinelor conceotricve aflate sub polul adiacent, numerele de spire raportate w’, fiind, pentru exemplificare, date de: 20

(3)

Expresia (2) pune ta evidență modul cum depind factorii de înfășurare ai fundamentalei și ai armonicilor superioare de 30 numerele de spire, presupuse diferite, ale bobinelor și permite determinarea unor repartiții de spire pe bobine și pe grupe de bobine pentru atenuarea sau anularea unora dintre armonicele superioare. 35

Bobinajul de mașină electrică trifazată, confonn invenției, se realizează având fiecare fază câte două grupe 1 și 2 de bobine concentrice, sutele celor două grupe de bobine 1 și 2 fiind decalate spațial cu șase crestături. 40 Fiecare grupă de bobine este formată din două bobine concentrice, o bobină 3 cu deschiderea de cinci crestături și cu numărul de spire raportat egal cu 0,366 și o altă bobină, 4 cu deschiderea de trei crestături, concentrică cu 45 bobina 3 și care are numărul de spire raportat egal cu 0,134. Cele trei faze ale bobinajului sunt identice Intre ele din punct de vedere al constituției, fiind decalate între ele cu câte patru crestături, rezultând tu ansamblu un 50 bobinai simetric In două straturi. Având în vedere că în fiecare crestătură se situează câte o latură de bobină mare, 3, și o latură de bobină mică, 4 , rezultă că toate crestăturile sunt uniform încărcate din punct de vedere al factorului de umplere. Capetele de bobine ale bobinajului, conform invenției, se organizează în coroane de grupe de bobine egale.

Factorii de înfășurare ai bobinajului, conform invenției, calculați la relația (2), arată că aceștia se anulează până la ordinul armonicelor, care în cazul în speță este ordinul (Z/p)±l, adică armonicele unsprezece și treisprezece; armonicele multiplu de trei au factorii de înfășurare nuli prin natura bobinajului trifazat simetric, iar fundamentala are factorul de înfășurare egal cu 0,897.

Schema de bobinaj, prezentată în figură sub forma desfășurată, pentru o pereche de poli, se aplică Întocmai, prin repetare, pentru orice număr de perechi ar avea o mașină fizică, cu respectarea modului de conectare (serie sau paralel) a grupelor de bobină corespunzătoare la o pereche de poli, dictat de necesitățile concrete ale mașinii fizice.

în textul revendicărilor prin număr de spire al unei bobine se înțelege exprimarea acestuia prin valoarea lui raportată la numărul total de spire al grupelor de bobine aflate sub doi poli consecutivi ai înfășurării. în cazul concret al unei mașini ce urmează să se realizeze conform invenției, este necesar să se rotunjească la valoare întreagă numărul de spire al fiecărei bobine, rezultat prin înmulțirea valorii raportate, stabilită conform invenției, cu numărul total de spire al grupelor de bobine corespunzătoare la doi poli, cu respectarea conservării acestuia din urmă.

Claims

Revendicare

Bobingj pentru macini electrice de curent alternativ trifazate, așezat la două straturi tu crestăturile «pl distanțate ale unei 5 armături, tu număr de douăsprezece pentru fiecare pereche de poli, având capetele de bobine organizat» ta coroana de grape de bobine cftnn«nțri^e_t faraftw*^Tn* pri» affwt că fiecare fază are câte două grape identice (1 și io 2) de câte două bobine concentrice la o pereche de poli, cete două grupe având axele magnetice decalate cu un pas, adică cu șase crestături, bobinele mari 0) având deschiderea de cinci crestături și numărul de spire egal cu 0,366 și bobinele mici (4) având deschiderea de trei crestături și numărul de spire «gal cu 0,134, grupele (1 și 2) de bobine fiind conectate în serie sau în paralei, după regula sfârșit-sârșit, pentru realizarea configurației polilor, bobinajelor celor trei teze fiind identice din punct de vedere al constituției, dar decalate între ele cu câte patra crestături.