RU192774U1 - Pole Inductor Machine - Google Patents
Pole Inductor Machine Download PDFInfo
- Publication number
- RU192774U1 RU192774U1 RU2019108036U RU2019108036U RU192774U1 RU 192774 U1 RU192774 U1 RU 192774U1 RU 2019108036 U RU2019108036 U RU 2019108036U RU 2019108036 U RU2019108036 U RU 2019108036U RU 192774 U1 RU192774 U1 RU 192774U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coils
- phase
- star
- numbers
- stator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K19/00—Synchronous motors or generators
- H02K19/02—Synchronous motors
- H02K19/04—Synchronous motors for single-phase current
- H02K19/06—Motors having windings on the stator and a variable-reluctance soft-iron rotor without windings, e.g. inductor motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
Abstract
Решение относится к области электрических машин и может быть использовано в индукторных двигателях и генераторах с одноименно-полюсным потоком возбуждения, замыкающимся в аксиально-радиальном направлении через внешнезамкнутый магнитопровод.Целью устройства является упрощение конструкции и снижение расхода обмоточной меди.Поставленная цель в одноименно-полюсной индукторной машине, содержащей пакет статора с многофазной обмоткой якоря из 2mp равномерно распределенных одинаковых катушек, где m - число фаз, p - число пар полюсов, расположенных на явно выраженных полюсных выступах пакета, по одной катушке на каждом полюсном выступе, зубчатый ротор и внешнезамкнутый магнитопровод, предназначенный для замыкания потока возбуждения в аксиально-радиальном направлении, состоящий из корпуса статора, гладких форромагнитных цилиндров на статоре и на роторе, расположенных по обе стороны пакета статора, и воздушного зазора между ними достигается тем, что катушки обмотки соединены в две параллельные m-фазные звезды, снабженные выводами нулевых точек, с согласным включением катушек в фазах каждой звезды при p≥2, с подключением к нулевой точке первой звезды начал катушек, а к нулевой точке второй звезды - концов катушек, причем первая фаза первой звезды образована катушками с номерами 2N-1+2mK, отсчитываемыми вдоль окружности пакета статора, начиная от катушки, произвольно принятой за первую, где N - номер фазы, К=0, 1, … , (p-1), а фазы второй звезды образованы катушками с четными номерами.The solution relates to the field of electric machines and can be used in induction motors and generators with the same-pole excitation flux, which closes axially-radially through an external closed magnetic circuit. The purpose of the device is to simplify the design and reduce the consumption of winding copper. The goal in the same-pole inductor a machine containing a stator package with a multiphase winding of an armature of 2mp uniformly distributed identical coils, where m is the number of phases, p is the number of pole pairs, located On the pronounced pole protrusions of the package, one coil on each pole protrusion, a gear rotor and an externally closed magnetic circuit designed to close the excitation flux in the axial radial direction, consisting of a stator housing, smooth forromagnetic cylinders on the stator and on the rotor, located on both the sides of the stator packet, and the air gap between them is achieved by the fact that the winding coils are connected in two parallel m-phase stars, equipped with zero-point leads, with the consonant inclusion of coils in the phases of each star at p≥2, with the beginning of the coils connected to the zero point of the first star, and the ends of the coils to the zero point of the second star, and the first phase of the first star is formed by coils with numbers 2N-1 + 2mK, counted along the circumference of the stator packet, starting from the coil, arbitrarily taken as the first, where N is the phase number, K = 0, 1, ..., (p-1), and the phases of the second star are formed by coils with even numbers.
Description
Решение относится к области электрических машин и может быть использовано в индукторных двигателях и генераторах с одноименно-полюсным потоком возбуждения, замыкающимся в аксиально-радиальном направлении через внешнезамкнутый магнитопровод.The solution relates to the field of electrical machines and can be used in induction motors and generators with the same-pole excitation flux, which closes axially-radially through an external closed magnetic circuit.
Известны одноименно-полюсные индукторные машины, содержащие двухпакетый статор с катушками обмотки якоря, обмоткой (катушкой) возбуждения, и зубчатый ротор, с замыканием потока возбуждения в аксиально-радиальном направлении через ротор и пакеты статора в противоположных направлениях (см. книгу Электрические машины, И.П. Копылов, М. Энергоатомиздат, 1986, 360 с., с. 289, рис. 4.96).Known same-pole induction machines containing a two-pack stator with armature coil coils, an excitation coil (coil), and a gear rotor, with the excitation flux locked in the axial radial direction through the rotor and stator packets in opposite directions (see the book Electrical Machines, AND .P. Kopylov, M. Energoatomizdat, 1986, 360 pp., P. 289, Fig. 4.96).
Недостатками известного решения являются сложность конструкции и увеличенный габарит в осевом направлении, вследствие удвоенного количества лобовых частей и наличия катушки, создающей поле возбуждения.The disadvantages of the known solutions are the design complexity and the increased dimension in the axial direction, due to the doubled number of frontal parts and the presence of a coil that creates an excitation field.
Известны одноименно-полюсные индукторные двигатели с постоянным магнитом, расположенным между двумя секциями зубчатого ротора, с замыканием потока возбуждения, созданного магнитом, в аксиально-радиальном направлении (Электричество, 2015, №2, с. 54-59 и Электротехника, 2018, №3). Недостатками известного двигателя являются ограниченные возможности регулирования характеристик вследствие неизменности потока возбуждения, созданного постоянным магнитом, и ограниченные возможности кратковременного повышения (форсирования) момента путем увеличения тока якоря выше номинальной величины, вследствие высокого магнитного сопротивления материала магнита.Known are the same-named pole induction motors with a permanent magnet located between two sections of the gear rotor, with the closure of the excitation flux created by the magnet in the axial radial direction (Electricity, 2015, No. 2, pp. 54-59 and Electrical Engineering, 2018, No. 3 ) The disadvantages of the known engine are the limited ability to control the characteristics due to the invariance of the excitation flux created by the permanent magnet, and the limited possibility of a short-term increase (forcing) of the moment by increasing the armature current above the nominal value, due to the high magnetic resistance of the magnet material.
Известна одноименно-полюсная индукторная машина, снабженная трехфазно-однофазной совмещенной обмоткой по авт. свид. СССР №1676007, М.кл. Н02 3/28, Б.И. №33, 1991 г. Она состоит из катушечных групп (катушек, при числе пазов на полюс и фазу q=1), соединенных в две параллельные трехфазные звезды с изолированными нулевыми точками, которые являются точками равного потенциала относительно напряжения на зажимах фаз. При питании зажимов фаз трехфазным напряжением она создает вращающееся магнитное поле якоря. При питании нулевых точек звезд постоянным напряжением, которое может быть подано одновременно с напряжением на фазных зажимах, она создает неподвижное униполярное поле возбуждения, которое замыкается вокруг лобовых частей через внешнезамкнутый магнитопровод.Known of the same name pole induction machine, equipped with a three-phase-single-phase combined winding according to ed. testimonial. USSR No. 1676007, M.cl. Н02 3/28, B.I. No. 33, 1991. It consists of coil groups (coils, with the number of grooves per pole and phase q = 1) connected in two parallel three-phase stars with isolated zero points, which are points of equal potential relative to the voltage across the phase clamps. When feeding the phase clamps with three-phase voltage, it creates a rotating magnetic field of the armature. When the star’s zero points are fed with a constant voltage, which can be applied simultaneously with the voltage at the phase clamps, it creates a fixed unipolar field of excitation, which closes around the frontal parts through an externally closed magnetic circuit.
Недостатками известного решения являются высокие потери на создание поля возбуждения, обусловленные повышенным активным сопротивлением вследствие увеличенной длины лобовых частей катушек с диаметральным шагом. Эти части являются наиболее нагретыми участками машины, теплосъем с них затруднен вследствие отсутствия примыкания к магнитопроводу, что ограничивает допустимую плотность тока в проводах, а значит и мощность машины с этой обмоткой. Кроме того, выполнение шага катушек диаметральным приводит к существенному росту вылета лобовых частей, а значит, к увеличению осевого габарита машины в целом.The disadvantages of the known solutions are high losses in creating an excitation field due to increased active resistance due to the increased length of the frontal parts of the coils with a diametrical pitch. These parts are the most heated parts of the machine, heat removal from them is difficult due to the lack of contact with the magnetic circuit, which limits the permissible current density in the wires, and hence the power of the machine with this winding. In addition, the step of the coils diametrical leads to a significant increase in the departure of the frontal parts, and therefore, to increase the axial dimension of the machine as a whole.
Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является одноименно-полюсная индукторная машина, содержащая пакет статора, зубчатый ротор и внешнезамкнутый магнитопровод, предназначенный для замыкания потока возбуждения в аксиально-радиальном направлении, с многофазной обмоткой якоря и отдельной обмоткой (катушкой) возбуждения на статоре (Смирнов А.Ю. Индукторные машины. Проектирование и вычислительный анализ. Специальный курс - М.: ФОРУМ: ИНФРА-М, 2015, 192 с., с. 13, рис. 2.8, а). Катушка, необходимая для создания потока возбуждения, в этой машине усложняет ее конструкцию, увеличивает габариты и расход обмоточной меди.The closest to the proposed technical essence and the achieved result is the same-pole induction machine containing a stator package, a gear rotor and an external closed magnetic circuit designed to close the excitation flux in the axial-radial direction, with a multiphase armature winding and a separate excitation winding (coil) on stator (Smirnov A.Yu. Induction machines. Design and computational analysis. Special course - M .: FORUM: INFRA-M, 2015, 192 p., p. 13, Fig. 2.8, a). The coil necessary to create an excitation flow in this machine complicates its design, increases the dimensions and consumption of winding copper.
Задача упрощение конструкции и снижение расхода обмоточной меди.The task is to simplify the design and reduce the consumption of winding copper.
Технический результат достигается тем, что в одноименно-полюсной индукторной машине, содержащей пакет статора с многофазной обмоткой якоря из 2 mp равномерно распределенных одинаковых катушек, где m - число фаз, р - число пар полюсов, расположенных на явно выраженных полюсных выступах пакета, по одной катушке на каждом полюсном выступе, зубчатый ротор и внешнезамкнутый магнитопровод, предназначенный для замыкания потока возбуждения в аксиально-радиальном направлении, состоящий из корпуса статора, гладких ферромагнитных цилиндров на статоре и на роторе, расположенных по обе стороны пакета статора, и воздушного зазора между ними, катушки обмотки соединены в две параллельные m-фазные звезды, снабженные выводами нулевых точек, с согласным включением катушек в фазах каждой звезды при р≥2, с подключением к нулевой точке первой звезды начал катушек, а к нулевой точке второй звезды - концов катушек, причем первая фаза первой звезды образована катушками с номерами 2N-1+2mK, отсчитываемыми вдоль окружности пакета статора, начиная от катушки, произвольно принятой за первую, где N - номер фазы, К=0,1, …, (р-1), а фазы второй звезды образованы катушками с четными номерами. В одноименно-полюсной индукторной машине обмотка якоря выполнена трехфазной, причем первая фаза второй звезды образована катушками с номерами 4+6К, вторая фаза второй звезды образована катушками с номерами 6+6К, а третья фаза второй звезды образована катушками с номерами 2+6К. В одноименно-полюсной индукторной машине, обмотка якоря выполнена пятифазной, причем первая фаза второй звезды образована катушками с номерами 6+6К, вторая фаза второй звезды образована катушками с номерами 8+6К, третья фаза второй звезды образована катушками с номерами 10+6К, четвертая фаза второй звезды образована катушками с номерами 2+6К, а пятая фаза второй звезды образована катушками с номерами 4+6К.The technical result is achieved by the fact that in the same-pole induction machine containing a stator package with a multiphase winding of an armature of 2 mp uniformly distributed identical coils, where m is the number of phases, p is the number of pole pairs located on the pronounced pole projections of the package, one at a time a coil on each pole protrusion, a gear rotor and an externally closed magnetic circuit designed to close the excitation flux in the axial radial direction, consisting of a stator housing, smooth ferromagnetic cylinders on a stat re and on the rotor located on both sides of the stator package and the air gap between them, the winding coils are connected in two parallel m-phase stars, equipped with zero-point leads, with the coils in each phase turning on at p≥2, with connecting to the zero point of the first star started the coils, and to the zero point of the second star the ends of the coils, and the first phase of the first star is formed by coils with numbers 2N-1 + 2mK, counted along the circumference of the stator packet, starting from the coil, arbitrarily taken as the first, where N - fa number PS, K = 0.1, ..., (p-1), and the phases of the second star are formed by coils with even numbers. In the same-pole induction machine, the armature winding is made three-phase, with the first phase of the second star formed by coils with
Поставленная цель в одноименно-полюсной индукторной машине, содержащей пакет статора с многофазной обмоткой якоря из 2mp равномерно распределенных одинаковых катушек, где m - число фаз, р - число пар полюсов, расположенных на явно выраженных полюсных выступах пакета, по одной катушке на каждом полюсном выступе, зубчатый ротор и внешнезамкнутый магнитопровод, предназначенный для замыкания потока возбуждения в аксиально-радиальном направлении, состоящий из корпуса статора, гладких форромагнитных цилиндров на статоре и на роторе, расположенных по обе стороны пакета статора, и воздушного зазора между ними достигается тем, что катушки обмотки соединены в две параллельные m-фазные звезды, снабженные выводами нулевых точек, с согласным включением катушек в фазах каждой звезды при р≥2, с подключением к нулевой точке первой звезды начал катушек, а к нулевой точке второй звезды - концов катушек, причем первая фаза первой звезды образована катушками с номерами 2N-1+2mK, отсчитываемыми вдоль окружности пакета статора, начиная от катушки, произвольно принятой за первую, где N - номер фазы, K=0, 1, …, (р-1), а фазы второй звезды образованы катушками с четными номерами.The set goal in the same-pole induction machine containing a stator package with a multiphase winding of an armature of 2mp uniformly distributed identical coils, where m is the number of phases, p is the number of pole pairs located on the pronounced pole projections of the package, one coil on each pole protrusion , a gear rotor and an externally closed magnetic circuit designed to close the excitation flux in the axial radial direction, consisting of a stator housing, smooth forromagnetic cylinders on the stator and on the rotor, is located on both sides of the stator packet, and the air gap between them is achieved by the fact that the winding coils are connected in two parallel m-phase stars equipped with zero-point leads, with the coils turned on in phases of each star at p≥2, with connection to the zero point the first star started the coils, and to the zero point of the second star, the ends of the coils, the first phase of the first star formed by coils with numbers 2N-1 + 2mK, counted along the circumference of the stator packet, starting from the coil, arbitrarily taken as the first, where N is the phase number , K = 0, 1, ..., (p-1), and the phases of the second star are formed by coils with even numbers.
В варианте предлагаемой индукторной машины с трехфазной обмоткой первая фаза второй звезды образована катушками с номерами 4+6К, вторая фаза второй звезды образована катушками с номерами 6+6К, а третья фаза второй звезды образована катушками с номерами 2+6К.In the embodiment of the proposed induction machine with a three-phase winding, the first phase of the second star is formed by coils with
В варианте предлагаемой индукторной машины с пятифазной обмоткой первая фаза второй звезды образована катушками с номерами 6+6К, вторая фаза второй звезды образована катушками с номерами 8+6К, третья фаза второй звезды образована катушками с номерами 10+6К, четвертая фаза второй звезды образована катушками с номерами 2+6К, а пятая фаза второй звезды образована катушками с номерами 4+6К.In the embodiment of the proposed induction machine with a five-phase winding, the first phase of the second star is formed by coils with
Исходя из изложенной сущности изобретения, его отличительными признаками являются:Based on the essence of the invention, its distinguishing features are:
1) формирование фаз первой звезды, число которых может составлять две и более, катушками с номерами 2N-1+2mK, отсчитываемыми вдоль окружности пакета статора, начиная от катушки, произвольно принятой за первую, где N - номер фазы, К=0, 1, …, (р-1);1) the formation of the phases of the first star, the number of which can be two or more, by coils with numbers 2N-1 + 2mK, counted along the circumference of the stator packet, starting from the coil, arbitrarily taken as the first, where N is the phase number, K = 0, 1 , ..., (p-1);
2) формирование фаз второй звезды катушками с четными номерами;2) the formation of the phases of the second star by coils with even numbers;
3) включение в варианте машины с трехфазной обмоткой в первую фазу второй звезды катушек с номерами 4+6К, во вторую фазу второй звезды катушек с номерами 6+6К, и в третью фазу второй звезды катушек с номерами 2+6К;3) inclusion of a variant of a machine with a three-phase winding in the first phase of the second star of coils with
4) включение в варианте машины с пятифазной обмоткой в первая фазу второй звезды катушек с номерами 6+6К, во вторую фазу второй звезды катушек с номерами 8+6К, в третью фазу второй звезды катушек с номерами 10+6К, в четвертую фазу второй звезды катушек с номерами 2+6К, в пятую фазу второй звезды катушек с номерами 4+6К.4) inclusion of a variant of a machine with a five-phase winding in the first phase of the second star of coils with
Первый и второй признаки обеспечивают формирование параллельных звезд с эквипотенциальными нулевыми точками, относительно любого напряжения, поданного на зажимы звезд при параллельном их включении.The first and second signs provide the formation of parallel stars with equipotential zero points, relative to any voltage applied to the clamps of the stars when they are turned on in parallel.
Третий и четвертый признаки обеспечивают идентичность параллельно включаемых звезд обмотки относительно поданного на зажимы фаз напряжения, в трех- и пятифазном вариантах, соответственно.The third and fourth signs ensure the identity of the parallel connected winding stars with respect to the voltage applied to the phase clamps, in three and five phase versions, respectively.
По первым трем признакам известны трехфазно-однофазные совмещенные обмотки, состоящие из параллельно включенных звезд с выведенными нулевыми точками (Попов В.И. Трехфазно-однофазные обмотки для совмещенных электрических машин. Электричество, 1992, №4). Принцип распределения катушек по фазам звезд в этих обмотках аналогичен используемому в обмотке предлагаемой индукторной машины. Однако он отличается в части распределения катушек между лучами параллельных звезд. В упомянутых обмотках в каждую звезду включены катушки (катушечные группы), образующие все полюса обмотки. В предлагаемом же решении катушки, каждой фазы каждой звезды образуют по половине, через один, всех полюсов. Это отличие обеспечивает неизменность направления тока в лобовых частях, вдоль окружности занятого ими пространства. В машинах с указанными обмотками лобовые части не предназначены для создания потока возбуждения, а поле, замыкающееся вокруг них, является полем рассеяния.According to the first three signs, three-phase-single-phase combined windings consisting of parallel-connected stars with derived zero points are known (V. Popov. Three-phase-single-phase windings for combined electric machines. Electricity, 1992, No. 4). The principle of the distribution of the coils by the phases of the stars in these windings is similar to that used in the winding of the proposed induction machine. However, it differs in terms of the distribution of coils between the rays of parallel stars. In these windings, coils (coil groups) are included in each star, forming all the poles of the winding. In the proposed solution, the coils of each phase of each star are formed in half, through one, of all poles. This difference ensures the constancy of the direction of the current in the frontal parts, along the circumference of the space occupied by them. In machines with these windings, the frontal parts are not designed to create an excitation flow, and the field that closes around them is a scattering field.
Таким образом, можно сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "существенные отличия".Thus, we can conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "significant differences".
На фиг. 1 представлен продольный разрез предлагаемой индукторной машины.In FIG. 1 shows a longitudinal section of the proposed induction machine.
На фиг. 2 - поперечный разрез, проходящий через магнитопровод статора и ротора, в варианте с трехфазной обмоткой якоря.In FIG. 2 is a transverse section through a stator and rotor magnetic circuit, in a variant with a three-phase armature winding.
На фиг. 3 - поперечный разрез в варианте индукторной машины с гребенчатыми зубцовыми зонами на статоре.In FIG. 3 is a cross-sectional view of an embodiment of an induction machine with comb tooth zones on a stator.
Устройство содержит: пакет статора 1, обмотка 2, стальной корпус 3, зубчатый магнитопровод ротора 4, вал 5, рабочий зазор 6, подшипники 7 и 8, подшипниковые щиты 9 и 10, стальные втулки 11 и 12, стальные втулки ротора 13 и 14, гладкие зазоры 15 и 16, катушки 17, гребенчатые зубцовые зоны на статоре 18.The device contains: a
На фиг. 4 - электрическая схема обмотки в трехфазном варианте, при числе пар полюсов, равным двум, р=2, с указанием направления тока лобовых частей при питании нулевых точек звезд.In FIG. 4 - electric circuit of the winding in a three-phase version, with the number of pole pairs equal to two, p = 2, indicating the direction of the current of the frontal parts when feeding the star’s zero points.
На фиг. 5 - интегральная кривая распределения МДС вращающегося поля, создаваемого обмоткой фиг. 3.In FIG. 5 is an integral distribution curve of the MDS of a rotating field generated by the winding of FIG. 3.
На фиг. 6 - электрическая схема предлагаемой обмотки в варианте с минимальным числом фаз - двухфазном варианте.In FIG. 6 is an electrical diagram of the proposed winding in a variant with a minimum number of phases — a two-phase variant.
На фиг. 7 - электрическая схема обмотки в многофазном (пятифазном) варианте с минимальным числом пар полюсов вращающегося поля, р=1.In FIG. 7 - electric circuit of the winding in a multiphase (five-phase) version with a minimum number of pairs of poles of a rotating field, p = 1.
Устройство содержит (фиг. 1 и фиг. 2) пакет статора 1 с явно выраженными полюсами, равномерно распределенными по окружности пакета, на которых расположена обмотка 2. Пакет статора 1 установлен внутри стального корпуса 3. Внутри пакета статора расположен ротор, состоящий из зубчатого магнитопровода ротора 4, закрепленного на валу 5. Совместно с полюсными выступами пакета статора 1 магнитопровод ротора 4 образует рабочий зазор 6. Ротор установлен в подшипниках 7 и 8 внутри подшипниковых щитов 9 и 10, и стальных втулок 11 и 12. Щиты и втулки являются частью внешнезамкнутого магнитопровода. Он образован также стальными втулками ротора 13 и 14, и гладкими зазорами 15 и 16.The device contains (Fig. 1 and Fig. 2) a package of
Число зубцов Z на зубчатом магнитопроводе ротора 4 отличается от числа явно выраженных полюсных выступов N пакета 1 на число пар полюсов р, образованных обмоткой 2. Как правило, оно меньше числа полюсных выступовThe number of teeth Z on the toothed magnetic circuit of
Z=N-p,Z = N-p,
но возможно и превышение числа зубцов ротора над числом полюсных выступов на число пар полюсов р.but it is also possible that the number of rotor teeth exceeds the number of pole protrusions by the number of pairs of poles of p.
Кроме того, возможны варианты предлагаемой индукторной машины с гребенчатыми зубцовыми зонами на статоре 18 (фиг. 3). В этом случае число зубцов Z на зубчатом магнитопроводе ротора 4 увеличивается пропорционально количеству зубцов, выполненных на гребенчатой зубцовой зоне 18 одного полюсного выступа пакета статора.In addition, possible variants of the proposed induction machine with comb tooth zones on the stator 18 (Fig. 3). In this case, the number of teeth Z on the tooth magnetic circuit of the
Обмотка 2 (фиг. 4, фиг. 6 и фиг .7) состоит из катушек 17, расположенных на явно выраженных полюсах магнитопровода. Количество полюсных выступов, а также катушек, N составляет 2mp, где m - число фаз, р - число пар полюсов, которое образует обмотка по окружности пакета статора. Первая фаза первой звезды образована катушками с номерами 2N-l+2mK, отсчитываемыми вдоль окружности пакета статора, начиная от катушки 19, произвольно принятой за первую, где N - номер фазы, К=0,1, …, (р-1) (и далее катушки 20-30), а фазы второй звезды образованы катушками с четными номерами.The winding 2 (Fig. 4, Fig. 6 and Fig. 7) consists of
В варианте машины с трехфазной четырехполюсной обмоткой (фиг. 4) общее число катушек составляет 2⋅3⋅2=12. Схема соединения катушек 17 такой обмотки представлена на фиг.4, где номерам катушек приписаны номера пазов, отсчитываемые вдоль окружности пакета статора, начиная от паза 19, произвольно принятого за первый, и далее 20-30. Катушки соединены в две параллельные звезды с согласным включением катушек в фазах каждой звезды. Звезды снабжены общими выводами одноименных фаз А, В, и С, и отдельными выводами нулевых точек звезд 01 и 02, изолированных друг от друга. Нулевая точка первой звезды 01 образована подключением к нулевой ней начал катушек ветвей фаз, а нулевая точка второй звезды 02 образована подключением к ней концов катушек ветвей фаз.In a variant of a machine with a three-phase four-pole winding (Fig. 4), the total number of coils is 2⋅3⋅2 = 12. The connection diagram of the
Индукторная машина работает следующим образом. При питании зажимов А, В, С трехфазным напряжением создается вращающееся 2р=4 полюсное поле. Интегральная кривая распределения МДС этого поля (фиг. 5), построена для момента времени, при котором ток фазы А равен удвоенному току фаз В и С, и противоположен им по направлению.Induction machine operates as follows. When feeding terminals A, B, C with a three-phase voltage, a rotating 2p = 4 pole field is created. The integral distribution curve of the MDS of this field (Fig. 5) is plotted for the point in time at which the current of phase A is equal to the doubled current of phases B and C and is opposite in direction.
При питании нулевых точек 01 первой звезды и 02 второй звезды постоянным током вокруг лобовых частей катушек создается неподвижное поле неизменной полярности, поскольку ток во всех лобовых частях имеет одинаковое направление, показанное стрелками на фиг. 4. При этом ток лобовых частях катушек с каждой стороны пакета статора 1 образует окружность, создающую неподвижное поле возбуждения.When the zero
Поле, созданное токами левых (по фиг. 1) лобовых частей катушек, пересекает рабочий зазор 6, и замыкается в аксиально-радиальном направлении через пакет статора 1, корпус 3, левый торцевой магнитопровод 9, аксиальный магнитопровод статора 11, левый гладкий зазор 15, аксиальный магнитопровод ротора 13 и зубчатый пакет ротора 4.The field created by the currents of the left (in Fig. 1) frontal parts of the coils crosses the working
Поле, созданное токами правых лобовых частей катушек, пересекает рабочий зазор 6, и замыкается в аксиально-радиальном направлении через пакет статора 1, корпус 3, правый торцевой магнитопровод 10, аксиальный магнитопровод статора 12, правый гладкий зазор 16, аксиальный магнитопровод ротора 14 и зубчатый пакет ротора 4.The field created by the currents of the right frontal parts of the coils intersects the working
В результате взаимодействия неподвижного поля возбуждения, созданного лобовыми частями обмотки при питании нулевых точек звезд 01 и 02, и вращающегося поля, созданного подключением зажимов фаз А, В, С к источнику трехфазного напряжения, индукторная машина развивает вращающий электромагнитный момент. Кривая распределения МДС этого поля, построенная для момента времени, при котором ток фазы А равен удвоенному току фаз В и С, и противоположен им по направлению, показана на фиг. 5.As a result of the interaction of a stationary field of excitation created by the frontal parts of the winding when feeding the zero points of
Предлагаемая обмотка может быть использована в одноименно-полюсных индукторных двигателях для упрощения конструкции и уменьшения расхода обмоточной меди за счет исключения отдельной обмотки возбуждения и конструктивных элементов, обеспечивающих ее крепление внутри корпуса статора.The proposed winding can be used in the same-pole induction motors to simplify the design and reduce the consumption of winding copper by eliminating a separate field winding and structural elements that ensure its fastening inside the stator housing.
Минимальное число фаз вращающегося поля, при котором может быть создана предлагаемая машина, составляет две. В частности, при четырехполюсном вращающемся поле, 2р=4, ее обмотка содержитThe minimum number of phases of a rotating field at which the proposed machine can be created is two. In particular, with a four-pole rotating field, 2p = 4, its winding contains
2mp=2⋅2⋅2=82mp = 2⋅2⋅2 = 8
равномерно распределенных одинаковых катушек, с включением в первую фазу двухлучевой звезды катушек с номерами 2N-l+2mK, отсчитываемыми вдоль окружности пакета статора, начиная от катушки 19, произвольно принятой за первую, где N - номер фазы, К=0,1, …, (р-1), а фазы второй звезды образованы катушками с четными номерами (фиг. 6). Двухфазное напряжение в схеме с такой обмоткой обеспечивается параллельным подключением конденсаторов к нулевым точкам и зажиму одной из фаз, например к зажиму фазы В.uniformly distributed identical coils, with the inclusion of coils with numbers 2N-l + 2mK in the first phase of a two-beam star, counted along the circumference of the stator packet, starting from
Минимальное число пар полюсов многофазного вращающегося поля, на которое может быть изготовлена предлагаемая обмотка, составляет одну, р=1 (двухполюсная машина). В этом случае отсутствует признак согласного включения катушек в фазах каждой звезды, поскольку лучи звезд в таком варианте содержат только по одной катушке (фиг. 7, вариант с пятифазными звездами, создающими многофазное вращающееся поле). Фазы первой звезды (m=5) этой обмотки образованы катушками с номерами N+2mK=1, 3, 5, 7 и 9, а фазы второй звезды - катушками с номерами 6, 8, 10, 2 и 4, для фаз А, В, С, D и Е первой и второй звезд, соответственно, начиная от катушки 19, произвольно принятой за первую.The minimum number of pairs of poles of a multiphase rotating field on which the proposed winding can be made is one, p = 1 (two-pole machine). In this case, there is no sign of a consonant inclusion of coils in the phases of each star, since the rays of stars in this embodiment contain only one coil (Fig. 7, a variant with five-phase stars creating a multiphase rotating field). The phases of the first star (m = 5) of this winding are formed by coils with numbers N + 2mK = 1, 3, 5, 7 and 9, and the phases of the second star are formed by coils with
Предполагается использование предлагаемого устройства вместо индукторной машины с постоянным магнитом на роторе. Ее использование позволит обеспечить более широкие возможности регулирования момента двигателя путем изменения потока возбуждения и кратковременного форсирования тока выше номинальной величины.It is proposed to use the proposed device instead of an induction machine with a permanent magnet on the rotor. Its use will provide greater opportunities for regulating the motor torque by changing the excitation flux and briefly boost the current above the nominal value.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108036U RU192774U1 (en) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | Pole Inductor Machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019108036U RU192774U1 (en) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | Pole Inductor Machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU192774U1 true RU192774U1 (en) | 2019-10-01 |
Family
ID=68162632
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019108036U RU192774U1 (en) | 2019-03-20 | 2019-03-20 | Pole Inductor Machine |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU192774U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1128337A1 (en) * | 1983-04-01 | 1984-12-07 | Горьковский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.А.А.Жданова | Versions of combined stator winding |
SU1243063A1 (en) * | 1984-09-19 | 1986-07-07 | Горьковский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.А.А.Жданова | Combined winding of electric machine |
SU1332464A1 (en) * | 1984-10-08 | 1987-08-23 | Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова | Integrated winding of a noncontact electric machine |
SU1676007A1 (en) * | 1989-01-12 | 1991-09-07 | Предприятие П/Я А-7755 | Three-phase/single-phase combined winding |
US9559557B2 (en) * | 2011-08-11 | 2017-01-31 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Rotating electrical machine |
-
2019
- 2019-03-20 RU RU2019108036U patent/RU192774U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1128337A1 (en) * | 1983-04-01 | 1984-12-07 | Горьковский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.А.А.Жданова | Versions of combined stator winding |
SU1243063A1 (en) * | 1984-09-19 | 1986-07-07 | Горьковский Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.А.А.Жданова | Combined winding of electric machine |
SU1332464A1 (en) * | 1984-10-08 | 1987-08-23 | Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова | Integrated winding of a noncontact electric machine |
SU1676007A1 (en) * | 1989-01-12 | 1991-09-07 | Предприятие П/Я А-7755 | Three-phase/single-phase combined winding |
US9559557B2 (en) * | 2011-08-11 | 2017-01-31 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial Systems Corporation | Rotating electrical machine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5449892B2 (en) | Permanent magnet excitation type radial magnetic bearing and magnetic bearing device including the radial magnetic bearing | |
Salminen et al. | Performance analysis of fractional slot wound PM-motors for low speed applications | |
US10749390B2 (en) | Line-start synchronous reluctance motor with improved performance | |
US11114912B2 (en) | Rotating electric machine | |
JP2010025342A6 (en) | Permanent magnet excitation type radial magnetic bearing and magnetic bearing device including the radial magnetic bearing | |
US6271616B1 (en) | Rotating electric machine with permanent magnets and magnetic resistance having an improved structure | |
US3303369A (en) | Dynamoelectric machines | |
JP2003134762A (en) | Electric rotating machine | |
JP6455725B2 (en) | Rotating electric machine | |
US3912958A (en) | Flux-switched inductor alternator | |
US3132272A (en) | Dynamo-electric machines | |
RU2538835C1 (en) | Radial magnetic bearing for rotor magnetic support | |
US3401285A (en) | Variable reluctance dynamoelectric machines | |
RU192774U1 (en) | Pole Inductor Machine | |
US3629636A (en) | Alternators utilizing two-phase t-connected windings to get three-phase output | |
GB1220228A (en) | Electric machines | |
RU2652102C1 (en) | Ac electronic motor | |
US3235761A (en) | Motor field structure for a selfstarting single phase induction type motor | |
RU2752234C2 (en) | Synchronous-asynchronous electric motor | |
RU2759161C2 (en) | Asynchronous three-phase electric engine | |
US3714480A (en) | Heteropolar inductor generator | |
US1234914A (en) | Dynamo-electric machine. | |
RU2246167C1 (en) | Face-type electrical machine | |
EA008613B1 (en) | Polyphase electrical machine | |
RU2358373C1 (en) | Stepping motor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200321 |