RU10952U1

RU10952U1 - Обмотка однофазного двигателя с изменяемым числом полюсов

Info

Publication number: RU10952U1
Application number: RU98120872/20U
Authority: RU
Inventors: В.В. Беспалов; А.В. Никоненко; Г.А. Шаншуров
Original assignee: Новосибирский государственный технический университет
Priority date: 1998-11-12
Filing date: 1998-11-12
Publication date: 1999-08-16

Abstract

Обмотка однофазного двигателя с изменяемым числом полюсов выполнена раздельно из двух частей: одна с полюсностью р, а другая с полюсностью р, причем р> р, и подключена к однофазной сети, отличающаяся тем, что часть обмотки с меньшей полюсностью рвыполнена полюсно-переключаемой на полюсность ри с числом фаз, равным числу фаз части обмотки с полюсностью р, при этом началами фазы части обмотки полюсно-переключаемой с рна рподсоединены последовательно к концам одноименных фаз части обмотки с полюсностью р, кроме того, начала фаз обеих частей обмотки выполнены отдельными выводами с возможностью включения на один из полюсов однофазной сети, а концы фаз части обмотки полюсно-переключаемой с рна робъединены в общий вывод с возможностью включения на другой полюс однофазной сети.

Description

Обмотка однофазного двигателя с изменяемым числом полюсов

Полезная модель относится к области электротехники, а именно, к устройству обмоток однофазных двигателей с изменяемым числом полюсов, и может быть использовано при изготовлении обмоток однофазных асинхронных двигателей с различным числом полюсов.

Известна обмотка однофазного двигателя с изменяемым числом полюсов, выполненная однослойной с числами полюсов pi р2. Такая обмотка может быть использована в конденсаторных двигателях для привода бытовых стиральных машин и приборах, требуюпщх ступенчатого регулирования частоты вращения RU, патент, 2096891, кл. Н02К 3/28, 17/06,1997.

Однако при значительной разнице чисел пар полюсов обмотки pi и р2 известные схемы переключения с изменением напряжения на виток, а при меньшей полюсности это отношение должно уменьшаться, не позволяют обеспечить одинаковый коэффициент использования обмотки при разной полюсности, а соответственно и двигателей, в которых они используются, что увеличивает расход материалов на их изготовление.

Известна также обмотка с изменяемым числом полюсов, выполненная раздельно из двух частей, одна с полюсностью pi, а другая с полюсностью Р2, причем полюсность р2 значительно больше рь Каждая из частей обмотки подключается к однофазной сети через конденсатор. При этом каждая часть обмотки занимает в пазах статора двигателя, в котором она применяется, часть каждого паза. Поэтому коэффициент использования обмотки получается низким, так как каждая часть обмотки работает раздельно. Для обеспечения требования снижения напряжения на виток при увеличении полюсности обмотки, как правило, часть обмотки с большей полюсностью Р2 занимает больший объем, чем часть обмотки с полюсностью рь Лепаев Д.А. Справочник слесаря по ремонту бьгговых электроприборов и машин. М.: Легкая индустрия, 1980. - 231 с., с. 156 - 163, с. 171, рис. 104. Эта обмотка наиболее близка к предлагаемой в полезной модели и является прототипом.

Тем не менее, обмотка выполняемая раздельно из двух частей имеет при применении в двигателях низкий коэффициент использования, что увеличивает расход материалов.

Анализ приведенного уровня техники свидетельствует о том, что задачей полезной модели является создание обмотки однофазного двигателя с

изменяемым числом полюсов, которая имеет более высокий коэффициент использования и меньший расход материалов.

Это достигается тем, что обмотка однофазного двигателя с изменяемым числом полюсов выполнена раздельно из двух частей, одна с полюсностью р1, а другая с полюсностью р2, причем pi Рь и подключена к однофазной сети. При этом часть обмотки с меньшей полюсностью pi выполнена полюсно-переключаемой на полюсность р2 и с числом фаз равным числу фаз части обмотки с полюсностью р2, при этом началами фазы части обмотки полюснопереключаемой с pi на р2 подсоединены последовательно к концам одноименных фаз части обмотки с полюсностью р2, кроме того начала фаз обеих частей обмотки выполнены отдельными выводами с возможностью включения на один из полюсов однофазной сети, а концы фаз части обмотки полюснопереключаемой с pi на р2 объединены в обцщй вывод с возможностью вкЗпочения на дрзтой полюс однофазной сети.

На фиг. 1 изображена схема обмотки однофазного двигателя с изменяемым числом полюсов, содержащая две части: часть обмотки полюснопереключаемой с PI на р2 и часть обмотки с полюсностью р2; на фиг. 2 изображены части обмотки выполненные однослойными и их матричное описание; на фиг. 3 дан пример схемы части обмотки полюснопереключаемой с PI на р2, а на фиг. 4 - пример подключения обмотки к однофазной сети.

Обмотка однофазного двигателя с изменяемым числом полюсов 1 выполнена раздельно из двух частей 2, 3 (фиг. 1 и 2). Одна - часть 2 обмотки с полюсностью р2, а другая - часть 3 обмотки полюснопереключаемая с pi на р2, причем .

На фигуре 2 приведено исполнение частей обмотки 2, 3. Обе части обмотки выполнены конструктивно однослойными. Одна - 2 имеет полюсность р2 и шаг у2 Т2, где Т2 2/2р2 и р2 3, а Z 2т2р2Я2, где т2 2 - число фаз, а q2 1 - число катушек на полюс и фазу (фиг. 2а). Матричное описание части обмотки 2 показано на фиг. 2в.

Вторая часть 3 обмотки выполнена полюснопереключаемой с pi на р2, при этом конструктивно она выпо;шена однослойной из катушек 4, 5, 6, 7, 8, 9 (фиг. 26) с шагом yi TI, где TI z/2pi. При этом pi 1, а z 2mipiqi, где mi 2, а Qi 3. Матричное описание дано на фиг. 2в. Схема включения катушек 4 - 9 в фазы части 3 обмотки полюснопереключаемой с pi на р2 приведено на фиг. За. Полюсность pi при этом имеет место при последовательном соединении катушек 4, 5, 6 в первой фазе и 7, 8, 9 во второй фазе (фиг. За и 2г). При полюсности р2 последовательно соединены катушки 4, 6, 8 в первой фазе и катушки 5, 7, 9 во второй фазе (фиг. За) и описывается той же матрицей (фиг. 2в), что и часть 2 обмотки.

При полюсности р2 обе части обмотки имеют равное число фаз mi m2 2 (фиг. 2в, За). Начала фаз 1U1 и 1V1 части 3 обмотки полюснопереключаемой с pi на р2 подсоединены к концам 2U2 и 2V2 одноименных фаз U и V части 2 обмотки с полюсностью р2.

Начала фаз обеих частей 2 и 3 обмотки 1 выполнены отдельными выводами: 1U1 и 2U1 - первые фазы и 1V1 и 2V1 - вторые фазы обмотки 1, - с возможностью включения на один из полюсов однофазной сети (фиг. 1, 4), например через конденсатор 10.

Конць фаз части 3 обмотки 1 объединены в общий вывод 1U2/1V2 (фиг. 1 и 3) и U2/V2 (фиг. 1, 4) с возможностью включения на другой полюс однофазной сети.

Устройство работает следуюпщм образом. При полюсности pi частью 3 обмотки 1 может быть создано поле вращающееся с частотой Пь с равной

где f - частота питающей сети. К одному из полюсов сети в этом случае подсоединены начала фаз 1U1 и 1VI, а ко второму - концы U2/V2 (фиг. 1). При этом работает только часть 3 обмотки 1, у которой последовательно включены катущки 4, 5, 6 в первой фазе и 7, 8, 9 во второй фазе (фиг. 3). Число витков при этом в каждой фазе выбирается из условия максимального использования обмотки. При полюсности р2 частями 2 и 3 обмотки 1 может быть создано поле вращающееся с частотой П2, с равной

При этом к одному из полюсов сети подсоединены начала фаз 2U1 и 2VI, а ко второму - концы U2/V2 (фиг. 1). Фазы частей 2 и 3 обмотки 1 будут включены последовательно, что снижает напряжение на виток до требуемого значения, обеспечивающего максимальное использование обмотки на данной полюсности. Кроме того, при р2 работает вся медь обмотки и коэффициент ее использования наибольпшй. Возможность создания вращающегося поля обеспечивается включением в одну из фаз обмотки конденсатора 10 (фиг. 4). Следует отметить что и на полюсности рь когда работает часть 3 обмотки 1 обеспечивается рациональный объем меди, позволяющий добиться требуемых параметров обмотки, наибольщий коэффициент использования и требуемое значение напряжения на виток фазы.

Напряжение на виток фазы части обмотки при pi или обеих частей при р2 определяет рабочий магнитный поток, создаваемый обмоткой

/ m -

«2

Избыток числа витков в фазе Wф приводит к снижению рабочего потока и для его восполнения требуется увеличить площадь рабочей поверхности обмотки, что ведет к расходу материала, т.е. к снижению коэффициента использования. Максимальное число витков ограничивается магнитными свойствами магнитопровода, в котором размещается обмотка, и определяется на полюсности р2.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет повысить использование обмотки и снизить расход материалов за счет работы всей меди на полюсности р2, за счет выполнения требуемого числа витков на полюсности pi, за счет последовательного включения обеих частей обмотки на полюсности р2 и обеспечения требуемой величины напряжения на виток.

Кроме того, возможность изготовления каждой из частей обмотки как однослойной обмотки позволяет механизировать обмоточные работы и снизить капитальные затраты на ее изготовление.

4.44 Wф ko6 f

Проректор по научной работе

1НИСОВ В.И.

Claims

Обмотка однофазного двигателя с изменяемым числом полюсов выполнена раздельно из двух частей: одна с полюсностью р₁, а другая с полюсностью р₂, причем р₂ > р₁, и подключена к однофазной сети, отличающаяся тем, что часть обмотки с меньшей полюсностью р₁ выполнена полюсно-переключаемой на полюсность р₂ и с числом фаз, равным числу фаз части обмотки с полюсностью р₂, при этом началами фазы части обмотки полюсно-переключаемой с р₁ на р₂ подсоединены последовательно к концам одноименных фаз части обмотки с полюсностью р₂, кроме того, начала фаз обеих частей обмотки выполнены отдельными выводами с возможностью включения на один из полюсов однофазной сети, а концы фаз части обмотки полюсно-переключаемой с р₁ на р₂ объединены в общий вывод с возможностью включения на другой полюс однофазной сети.