RU2014711C1 - Three-phase winding with pole change-over - Google Patents

Three-phase winding with pole change-over Download PDF

Info

Publication number
RU2014711C1
RU2014711C1 SU4876868A RU2014711C1 RU 2014711 C1 RU2014711 C1 RU 2014711C1 SU 4876868 A SU4876868 A SU 4876868A RU 2014711 C1 RU2014711 C1 RU 2014711C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switches
terminals
parts
winding
pairs
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Д.А. Попов
С.Д. Попов
Original Assignee
Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта filed Critical Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта
Priority to SU4876868 priority Critical patent/RU2014711C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2014711C1 publication Critical patent/RU2014711C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

FIELD: asynchronous motors. SUBSTANCE: winding of stator of asynchronous motor is composed of 24 coil groups with leads from their starts and finishes. Switching gears (7 three-pole and 1 two-pole) so connect coil groups that they form over bore of motor stator phase zones with integral number of coils per zone. When three-phase voltage is fed to input leads of winding the latter forms magnetic field in air gap which first spatial harmonic rotates in one direction with angular velocity dependent on number of pairs of poles. Depending on position of switches angular velocity is equal to 375 rpm with connection for 8 pairs of poles, 750 rpm with connection for 4 pairs of poles, 1500 rpm with connection for 2 pairs of poles and 3000 rpm with connection for pair of poles. EFFECT: expanded operational capabilities of motors. 3 dwg, 2 tbl

Description

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в электромашиностроении для создания трехфазных четырехскоростных короткозамкнутых асинхронных двигателей с 1/ 2/ 4 и 8 парами полюсов и одной статорной обмоткой/ предназначенных для привода механизмов с постоянной мощностью - колесных пар/ механизмов главного движения металлорежущих станков и т.д. The invention relates to electric machines and can be used in electrical engineering to create three-phase four-speed short-circuited asynchronous motors with 1/2/4 and 8 pairs of poles and one stator winding / designed to drive mechanisms with constant power - wheel pairs / main movement mechanisms of metal cutting machines and etc.

Известна трехфазная полюсопереключаемая четырехскоростная обмотка на 1/ 2/ 3 и 4 пары полюсов/ однослойная/ состоящая из 18 одинаковых равномерно распределенных по расточке статора двигателя катушек с шагом 5 зубцовых делений; катушки разделены на 12 частей/ из которых 6 содержат по одной катушке и 6 - по две катушки. Обмотка соединена по схеме D/D/D/D/ имеет фазные зоны шириной 60/60/120/120 эл. град./ снабжена 24 выводами/ по 2 вывода от каждой части. Управление обмоткой производится с помощью барабанного переключателя с 57 парами контактов [1]. Known three-phase pole-switchable four-speed winding for 1/2/3 and 4 pairs of poles / single layer / consisting of 18 identical coils evenly distributed over the bore of the motor stator with a pitch of 5 gear divisions; coils are divided into 12 parts / of which 6 contain one coil and 6 contain two coils. The winding is connected according to the scheme D / D / D / D / has phase zones with a width of 60/60/120/120 el. city / equipped with 24 leads / 2 conclusions from each part. The winding is controlled using a drum switch with 57 pairs of contacts [1].

Обмотка имеет ряд недостатков: сложная схема переключения чисел пар полюсов/ наличие низших пространственных гармоник МДС при p=1 и p=4/ что ухудшает пусковые свойства двигателя/ недостаточно высокое использование мощности четырехскоростного асинхронного двигателя с такой обмоткой по сравнению с односкоростным двигателем на 4 пары полюсов (P * 2 = 0,78).The winding has a number of drawbacks: a complex circuit of switching the number of pole pairs / the presence of lower spatial harmonics of the MDS at p = 1 and p = 4 / which impairs the starting properties of the motor / insufficiently high power use of a four-speed asynchronous motor with such a winding compared to a single-speed 4-pair motor poles (P * 2 = 0.78).

Известна трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 1/ 2/ 3 и 4 пары полюсов/ двухслойная/ состоящая из 36 одинаковых равномерно распределенных катушек с шагом 5 зубцовых делений; катушки разделены на 12 частей/ из которых 6 частей содержат по две катушки и 6 - по четыре катушки. Обмотка соединена по схеме D2/D2/D3/D2/ имеет фазные зоны шириной 60/120/120/120 эл. град. и снабжена 24 выводами на схему управления. Управление обмоткой производится с помощью барабанного переключателя с 57 парами контактов [2].Known three-phase pole-switchable winding for 1/2/3 and 4 pairs of poles / two-layer / consisting of 36 identical uniformly distributed coils with a pitch of 5 gear divisions; coils are divided into 12 parts / of which 6 parts contain two coils and 6 - four coils. The winding is connected according to the scheme D 2 / D 2 / D 3 / D 2 / has phase zones with a width of 60/120/120/120 el. hail. and equipped with 24 pins on the control circuit. The winding is controlled using a drum switch with 57 pairs of contacts [2].

Обмотка [2] имеет те же недостатки/ что и обмотка [1] и отличается от последней несколько лучшими фильтрующими свойствами/ но несколько худшим использованием мощности двигателя (P * 2 = 0,72).The winding [2] has the same drawbacks / as the winding [1] and differs from the latter in slightly better filtering properties / but somewhat worse in the use of motor power (P * 2 = 0.72).

Известна четырехскоростная полюсопереключаемая обмотка на 1/ 2/ 3 и 4 пары полюсов/ двухслойная/ состоящая из 12 катушечных групп/ образующих 3 одинаковые части в виде Т-образного соединения горизонтальной и вертикальной ветвей [3]. Known four-speed pole-switched winding for 1/2/3 and 4 pairs of poles / two-layer / consisting of 12 coil groups / forming 3 identical parts in the form of a T-shaped connection of horizontal and vertical branches [3].

Горизонтальная и вертикальная ветви состоят из двух последовательно встречных включенных катушечных групп с одинаковым суммарным числом витков (W1). Каждая из трех частей снабжена 6 выводами на схему управления; от начала/ середины и конца горизонтальной ветви/ имеющей суммарное число витков 2W1; от середины и конца вертикальной ветви/ а также дополнительного вывода/ который делит вертикальную ветвь на 3 участке с числами витков W1, W2 = 0,73 W1 и W2 = 0,17 W1.The horizontal and vertical branches consist of two successively opposed included coil groups with the same total number of turns (W 1 ). Each of the three parts is equipped with 6 conclusions on the control circuit; from the beginning / middle and end of the horizontal branch / having a total number of turns 2W 1 ; from the middle and end of the vertical branch / as well as the additional output / which divides the vertical branch in 3 sections with the numbers of turns W 1 , W 2 = 0.73 W 1 and W 2 = 0.17 W 1 .

В обмотке используются следующие схемы соединения фаз: комбинированная схема Y-D(

Figure 00000001
)-при p = 1. При этом во избежание возникновения уравнительных токов вертикальная ветвь имеет число витков W2=
Figure 00000002
W1; звезда с 4 параллельными ветвями по W1 витков в каждой/ т.е. схема Y4- при p = 2; Т-образная схема с 3 параллельными ветвями (T3)- при p = 3. Для обеспечения симметрии линейных ЭДС вертикальная часть Т-образной схемы выполняется с W2=
Figure 00000003
W1; при p = 4 - звезда с 2 параллельными ветвями с числом витков 2 W1 в каждой ветви. При включении на p = 3 Т-образные части соединяются параллельно; при остальных числах пар полюсов горизонтальные ветви Т-образных частей соединяются в треугольник/ а вертикальные ветви вместе с горизонтальными образуют указанные схемы (
Figure 00000004
, Y4, Y2).The following phase connection schemes are used in the winding: combined circuit YD (
Figure 00000001
) for p = 1. Moreover, in order to avoid the occurrence of equalizing currents, the vertical branch has the number of turns W 2 =
Figure 00000002
W 1 ; a star with 4 parallel branches of W 1 turns in each / i.e. scheme Y 4 - at p = 2; T-shaped scheme with 3 parallel branches (T 3 ) - at p = 3. To ensure the symmetry of the linear EMF, the vertical part of the T-shaped scheme is performed with W 2 =
Figure 00000003
W 1 ; when p = 4 - a star with 2 parallel branches with the number of turns 2 W 1 in each branch. When turned on at p = 3, the T-shaped parts are connected in parallel; with the remaining numbers of pairs of poles, the horizontal branches of the T-shaped parts are connected into a triangle / and the vertical branches together with the horizontal ones form the indicated patterns (
Figure 00000004
, Y 4 , Y 2 ).

Применение нетрадиционных схем соединения фаз при p = 1 и p = 3 обеспечивает упрощение схем управления числом пар полюсов/ но ухудшает электромагнитные характеристики двигателя. The use of unconventional phase connection schemes at p = 1 and p = 3 provides a simplification of the control circuits for the number of pole pairs / but worsens the electromagnetic characteristics of the motor.

Допустимое значение преобразованной мощности четырехскоростного двигателя с такой обмоткой (P * 2 min) составляет всего лишь 72/5% от мощности односкоростного двигателя с 4 парами полюсов.Permissible value of the converted power of a four-speed motor with such a winding (P * 2 min ) is only 72/5% of the power of a single-speed motor with 4 pairs of poles.

Известна четырехскоростная полюсопереключаемая обмотка на 1/ 2/ 4 и 5 пар полюсов/ двухслойная/ состоящая из 12 одинаковых равномерно распределенных катушечных групп/ образующих 3 одинаковые части в виде Т-образного соединения горизонтальной и вертикальной ветвей. Горизонтальные и вертикальные ветви содержат по две последовательно встречно включенные катушечные группы с одинаковым числом витков (W1).A four-speed pole switchable winding is known for 1/2/4 and 5 pairs of poles / two-layer / consisting of 12 equally uniformly distributed coil groups / forming 3 identical parts in the form of a T-shaped connection of horizontal and vertical branches. Horizontal and vertical branches contain two successively counter-connected coil groups with the same number of turns (W 1 ).

В обмотке используются следующие схемы соединения фаз: комбинированная схема Y-D

Figure 00000005
при p1=1 и p4=5; звезда с 4 или 2 параллельными ветвями - при p2= 2 и p3= 4 соответственно.The following phase connection schemes are used in the winding: combined YD circuit
Figure 00000005
when p 1 = 1 and p 4 = 5; a star with 4 or 2 parallel branches - with p 2 = 2 and p 3 = 4, respectively.

Обмотка имеет 12 выводов на схему управления; переключение числа пар полюсов призводится с помощью выключателейи переключателей с 32 парами контактов. The winding has 12 pins per control circuit; switching the number of pairs of poles is carried out using switches and switches with 32 pairs of contacts.

Обмотка [4] имеет еще более низкие электромагнитные свойства/ чем обмотка [3]: минимальное значение мощности двигателя с такой обмоткой составляет всего лишь 36% от мощности односкоростного двигателя с p4=5/ что делает применение такой обмотки нецелесообразным.The winding [4] has even lower electromagnetic properties / than the winding [3]: the minimum value of the motor power with such a winding is only 36% of the power of a single-speed motor with p 4 = 5 / which makes the use of such a winding impractical.

Известна трехфазная трехскоростная полюсопереключаемая обмотка на 1/ 2 и 4 пары полюсов/ двухслойная/ трехзонная/ выполненная из 12 катушечных групп с одинаковыми катушками/ имеющими шаг Y = τ3/ разделенная на 12 частей с отводами от их начал и концов. Обмотка соединена по схеме звезда с одной параллельной ветвью при всех включениях (Y/Y/Y) и управляется с помощью 4 переключателей/ имеющих 22 пары контактов. Обмотка обеспечивает высокое использование мощности асинхронного двигателя (P * 2 min= 0,844) в приводах постоянной мощности [5].Known three-phase three-speed pole-switchable winding for 1/2 and 4 pairs of poles / two-layer / three-zone / made of 12 coil groups with the same coil / with pitch Y = τ 3 / divided into 12 parts with taps from their beginnings and ends. The winding is connected according to the star circuit with one parallel branch at all turns (Y / Y / Y) and is controlled by 4 switches / having 22 pairs of contacts. The winding provides high power utilization of the induction motor (P * 2 min = 0.844) in constant power drives [5].

Недостатком обмотки [5]/ а также и указанных четырехскоростных обмоток [1-4] / является ограниченная область применения из-за сравнительно узкого диапазона регулирования угловой скорости Ωmaxmin/ равного 4 для обмоток [1, 2, 3 и 5] и 5 - для обмотки [4].The disadvantage of the winding [5] / as well as the indicated four-speed windings [1-4] / is the limited scope due to the relatively narrow range of regulation of angular velocity Ω max / Ω min / equal to 4 for windings [1, 2, 3 and 5] and 5 for winding [4].

По техническому решению обмотка [5] наиболее близка к заявляемому предложению и принята в качестве прототипа. By technical solution, the winding [5] is closest to the claimed proposal and adopted as a prototype.

Целью изобретения является расширение области применения полюсопереключаемых трехфазных трехзонных обмоток путем увеличения диапазона регулирования угловой скорости двигателя при сохранении его высоких электромагнитных свойств. The aim of the invention is to expand the scope of the pole-switched three-phase three-zone windings by increasing the range of regulation of the angular velocity of the motor while maintaining its high electromagnetic properties.

Для достижения поставленной цели предложена трехфазная полюсопереключаемая обмотка на четыре числа пар полюсов/ двухслойная/ трехзонная/ соединенная в звезду с одной параллельной ветвью в каждой фазе при всех числах пар полюсов/ состоящая из одинаковых равномерно распределенных катушек/ входящих в катушечные группы по S рядом лежащих последовательно согласно включенных катушек (S=1, 2, 3...)/обмотка выполнена на 1/ 2/ 4 и 8 пар полюсов/ состоит из 24 катушечных групп/ разделенных на 24 одинаковые части с номерами A1-А8/ В1-В8/ С1-С8 так/ что катушечные группы с номерами 1/ 10/ 4/ 19/ 7/ 16/ 22/ 13 включены в части А1/ А2/ А3/ А4/ А5/ А6/ А7/ А8 соответственно/ катушечные группы с номерами 17/ 2/ 20/ 11/ 23/ 8/ 14/ 5 включены в части В1/ В2/ В3/ В4/ В5/ В6/ В7/ В8 соответственно/ катушечные группы с номерами 9/ 18/ 12/ 3/ 15/ 24/ 6/ 21 включены в части С1/ С2/ С3/ С4/ С5/ С6/ С7/ С8 соответственно/ части обмотки соединены с 8 переключателями/ из них первый переключатель двухполюсный/ имеет две группы выводов (первую и вторую) с 3 выводами в каждой группе - верхним/ средним и нижним/ с возможностью замыкания цепи между средним и верхним или между средним и нижним выводами/ второй/ третий/ четвертый/ пятый/ шестой/ седьмой и восьмой переключатели трехполюсные/ имеют по 3 группы выводов (первую/ вторую и третью) с 3 выводами в каждой группе - верхним/ средним и нижним с возможностью замыкания цепи между средним и верхним или между средним и нижним выводами/ причем начало части А1 соединено с внешним выводом А/ начала частей В1 и С1 соединены с первым и вторым соответственно верхними выводами первого переключателя/ концы частей А1/ В1/ С1 соединены с первым/ вторым и третьим соответственно верхними выводами пятого переключателя/ начало частей А2/ А3/ А4/ А5/ А6/ А7/ А8 соединены с первыми средними выводами переключателей П5/ П2/ П6/ П3/ П7/ П4/ П8 соответственно/ концы частей А2/ А3/ А4/ А5/ А6/ А7 соединены с первыми верхними выводами переключателей П2/ П6/ П3/ П7/ П4/ П8 соответственно; начала частей В2/ В3/ В4/ В5/ В6/ В7/ В8 соединены с вторыми средними выводами переключателей П5/ П2/ П6/ П3/ П7/ П4/ П8 соответственно/ концы частей В2/ В3/ В4/ В5/ В6/ В7 соединены с вторыми верхними выводами переключателей П2/ П6/ П3/ П7/ П4/ П8 соответственно; начала частей С2/ С3/ С4/ С5/ С6/ С7/ С8 соединены с третьими средними выводами переключателей П5/ П2/ П6/ П3/ П7/ П4/ А8 соответственно/ концы частей С2/ С3/ С4/ С5/ С6/ С7 соединены с третьими верхними выводами переключателей П2/ П6/ П3/ П7/ П4/ П8 соответственно; концы частей А8/ В8/ С8 соединены вместе; переключатели снабжены перемычками/ соединяющими первый и второй средний выводы первого переключателя с внешними выводами В и С соответственно/ первый верхний вывод первого переключателя с вторым нижним и первый нижний с вторым верхним выводами того же переключателя; первые верхние выводы переключателей П3/ П4/ П5/ П7 с вторыми нижними/ вторые верхние с третьими нижними и третьи верхние с первыми нижними выводами тех же переключателей; первые нижние выводы переключателей П2/ П6/ П8 с вторыми верхними/ вторые нижние с третьими верхними/ третьи нижние с первыми верхними выводами тех же переключателей. To achieve this goal, a three-phase pole switchable winding is proposed for four numbers of pole pairs / two-layer / three-zone / star-connected with one parallel branch in each phase for all numbers of pole pairs / consisting of identical uniformly distributed coils / entering into coil groups of S adjacent to each other lying in series according to the included coils (S = 1, 2, 3 ...) / the winding is made up of 1/2/4 and 8 pairs of poles / consists of 24 coil groups / divided into 24 identical parts with numbers A1-A8 / B1-B8 / C1-C8 so / that reel gr packs with numbers 1/10/4/19/7/16/22/13 are included in parts A1 / A2 / A3 / A4 / A5 / A6 / A7 / A8, respectively / reel groups with numbers 17/2/20/11 / 23/8/14/5 are included in parts B1 / B2 / B3 / B4 / B5 / B6 / B7 / B8 respectively / reel groups with numbers 9/18/12/3/15/24/6/21 are included in parts C1 / C2 / C3 / C4 / C5 / C6 / C7 / C8, respectively / the parts of the winding are connected to 8 switches / of which the first switch is bipolar / has two groups of terminals (first and second) with 3 terminals in each group - upper / middle and lower / with the ability to close the circuit between the middle and upper or between the middle and neither the outputs / second / third / fourth / fifth / sixth / seventh and eighth three-pole switches / have 3 groups of terminals (first / second and third) with 3 outputs in each group - upper / middle and lower with the possibility of circuit closure between the middle and the upper or between the middle and lower terminals / and the beginning of the part A1 is connected to the external terminal A / the beginning of the parts B1 and C1 are connected to the first and second upper terminals of the first switch / the ends of the parts A1 / B1 / C1 are connected to the first / second and third upper respectively conclusions and the fifth switch / the beginning of the parts A2 / A3 / A4 / A5 / A6 / A7 / A8 are connected to the first middle terminals of the switches P5 / P2 / P6 / P3 / P7 / P4 / P8, respectively / the ends of the parts A2 / A3 / A4 / A5 / A6 / A7 are connected to the first upper terminals of the switches P2 / P6 / P3 / P7 / P4 / P8, respectively; the beginning of the parts B2 / V3 / V4 / V5 / V6 / V7 / V8 are connected to the second middle terminals of the switches P5 / P2 / P6 / P3 / P7 / P4 / P8, respectively / the ends of the parts B2 / V3 / V4 / V5 / V6 / V7 are connected with the second upper terminals of the switches P2 / P6 / P3 / P7 / P4 / P8, respectively; the beginning of the parts C2 / C3 / C4 / C5 / C6 / C7 / C8 are connected to the third middle terminals of the switches P5 / P2 / P6 / P3 / P7 / P4 / A8, respectively / the ends of the parts C2 / C3 / C4 / C5 / C6 / C7 are connected with the third upper terminals of the switches P2 / P6 / P3 / P7 / P4 / P8, respectively; the ends of the parts A8 / B8 / C8 are connected together; the switches are equipped with jumpers / connecting the first and second middle terminals of the first switch with external terminals B and C, respectively / the first upper terminal of the first switch with the second lower and the first lower with the second upper terminals of the same switch; the first upper terminals of the switches P3 / P4 / P5 / P7 with the second lower / second upper with the third lower and third upper with the first lower terminals of the same switches; first lower terminals of switches P2 / P6 / P8 with second upper / second lower with third upper / third lower with first upper terminals of the same switches.

Предложенная цель достигается за счет увеличения числа катушечных групп и числа частей/ перераспределения катушечных групп по частям и изменения схемы соединения частей. The proposed goal is achieved by increasing the number of coil groups and the number of parts / redistribution of coil groups in parts and changing the connection scheme of the parts.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема предлагаемой обмотки; на фиг.2 - векторные диаграммы катушечных ЭДС обмотки при S = 1 и Z = К = 24; на фиг.3 - схема-развертка предлагаемой обмотки при S = 1, Z = 24. In FIG. 1 shows a circuit diagram of the proposed winding; figure 2 is a vector diagram of a coil EMF winding at S = 1 and Z = K = 24; figure 3 - scan pattern of the proposed winding at S = 1, Z = 24.

На фиг. 1 через А1-А8/ В1-В8/ С1-С8 обозначены 24 части обмотки/ а в скобках указаны номера катушечных групп/ входящих в состав соответствующих частей; через П1 обозначен двухполюсный переключатель и через П2-П8 - трехполюсные переключатели/ используемые для управления числом пар полюсов. Стрелки внизу переключателей указывают направление перемещения их подвижных контактов при включении обмотки на указанное рядом со стрелкой число пар полюсов. При указанном на фиг.1 исходном положении переключателей схема подготовлена для включения обмотки на 8 пар полюсов/ а включение производится подачей трехфазного напряжения на входные зажимы обмотки/ обозначенные буквами А/ В/ С. In FIG. 1 through A1-A8 / B1-B8 / C1-C8 24 parts of the winding are indicated / and the numbers of the coil groups / included in the corresponding parts are indicated in brackets; through П1 the two-pole switch is designated and through П2-П8 - three-pole switches / used to control the number of pole pairs. The arrows at the bottom of the switches indicate the direction of movement of their movable contacts when the winding is turned on by the number of pole pairs indicated next to the arrow. With the initial position of the switches indicated in FIG. 1, the circuit is prepared to turn on the winding for 8 pairs of poles / and the inclusion is made by applying a three-phase voltage to the input terminals of the winding / indicated by the letters A / B / C.

Цифрами 1-24 на фиг.2 обозначены номера катушек/ к которым относится соответствующие векторы ЭДС для обмотки с S =1 и Z = К = 24. Так как при S = 1 номера катушек совпадают с номерами катушечных групп/ то цифры 1-24 на фиг. 2 одновременно обозначают и номера катушечных групп. Одним/ двумя и тремя штрихами обозначены векторы ЭДС катушек/ которые включены последовательно согласно в фазы А/ В и С обмотки соответственно. На фиг.3 цифрами 1-24 обозначены номера катушек/ а буквами Н и К обозначены выводы от начал и концов соответствующих частей. The numbers 1-24 in figure 2 denote the numbers of the coils / to which the corresponding EMF vectors for the winding with S = 1 and Z = K = 24 belong. Since at S = 1, the numbers of the coils coincide with the numbers of the coil groups / figures 1-24 in FIG. 2 simultaneously indicate the numbers of the reel groups. One / two and three strokes indicate the emf vectors of the coils / which are connected in series according to the phases A / B and C of the winding, respectively. In figure 3, the numbers 1-24 indicate the numbers of the coils / and the letters H and K indicate the conclusions from the beginnings and ends of the corresponding parts.

Из фиг. 2 видно/ что предлагаемая обмотка при всех числах пар полюсов является симметричной/ имеет целое число катушек на фазную зону шириной 120 эл. град. Также обмотки/ как известно/ не создают низших пространственных гармоник МДС/ но при Y≠τ/ что имеет место в данном случае/ создают высшие четные гармоники МДС. From FIG. 2 shows / that the proposed winding for all numbers of pole pairs is symmetrical / has an integer number of coils per phase zone with a width of 120 el. hail. Also, the windings / as is known / do not create the lowest spatial harmonics of the MDS / but for Y ≠ τ / which takes place in this case / create the higher even harmonics of the MDS.

Полученное на основании фиг.1 распределение частей и (катушечных групп) по фазам приведено в табл.1. Obtained on the basis of figure 1, the distribution of parts and (coil groups) in phases is given in table 1.

Нетрудно убедиться в том/ что представленная на фиг.1 принципиальная электрическая схема при установке переключателей в соответствующие положения как раз и реализует распределение катушечных групп и частей по фазам/ приведенное на фиг.2 и в табл.1. It is easy to verify that / that the circuit diagram shown in Fig. 1, when the switches are installed in the appropriate positions, implements the phase distribution of the coil groups and parts / shown in Fig. 2 and in Table 1.

Предлагаемая обмотка работает следующим образом. The proposed winding works as follows.

При подаче трехфазного напряжения на входные зажимы обмотки А/ В/ С и показанном на фиг.1 исходном положении переключателей катушечные группы распределяются по фазам согл. фиг.2/ г/ при этом обмотка создает в воздушном зазоре машины магнитное поле с периодом 2τ4= πDa·

Figure 00000006
= πDa/8/ первая пространственная гармоника которого вращается с угловой скоростью
n4= 60f1/P4= 3000/8 = 375 об/мин/ где f1- частота сети/ равная 50 Гц.When applying a three-phase voltage to the input terminals of the A / B / C winding and the initial position of the switches shown in Fig. 1, the coil groups are distributed according to the phases according to figure 2 / g / while the winding creates a magnetic field in the air gap of the machine with a period of 2τ 4 = πD a ·
Figure 00000006
= πD a / 8 / whose first spatial harmonic rotates with angular velocity
n 4 = 60f 1 / P 4 = 3000/8 = 375 rpm / where f 1 is the mains frequency / equal to 50 Hz.

При переключении переключателей П1/ П5/ П6/ П7/ П8 в нижнее по фиг.1 положение катушечные группы распределяются по фазам согласно фиг.2/ в/ в результате чего в воздушном зазоре машины возникает магнитное поле с периодом 2τ3= πDa·6/24 =

Figure 00000007
/ вращающегося в том же направлении с угловой скоростью n3= 60f1/P3= 3000/4 = 750 об/мин.When the switches P1 / P5 / P6 / P7 / P8 are switched to the lower position in Fig. 1, the coil groups are distributed in phases according to Fig. 2 / c /, as a result of which a magnetic field arises in the air gap of the machine with a period of 2τ 3 = πD a · 6 / 24 =
Figure 00000007
/ rotating in the same direction with an angular speed of n 3 = 60f 1 / P 3 = 3000/4 = 750 rpm.

При установке переключателя П1 в верхнее по фиг.1 положение/ переключателей П2/ П4 и П5-П8 в нижнее положение/ катушечные группы распределятся по фазам согл. фиг.2/ в и в воздушном зазоре возникает магнитное поле с периодом 2τ2= πDa/2, вращающееся со скоростью n2=60f1/2=1500об/мин.При установке всех переключателей П1-П8 в нижнее по фиг.1 положение катушечные группы распределяются по фазам согл. фиг.2/ а и в воздушном зазоре двигателя возникает основное магнитное поле с периодом 2τ1==πDa/ вращающееся со скоростью
n1= 60f1/P1= 3000/1 = 3000 об/мин.
When the switch P1 is set to the upper position in Fig. 1 / switches P2 / P4 and P5-P8 to the lower position / coil groups will be distributed in phases according to Fig.2 / c and in the air gap there is a magnetic field with a period of 2τ 2 = πD a / 2, rotating at a speed of n 2 = 60f 1 / 2 =1500 rpm. When you install all the switches P1-P8 in the lower one of figure 1 position coil groups are distributed according to phases according to figure 2 / a and in the air gap of the engine there is a main magnetic field with a period of 2τ 1 == πD a / rotating with speed
n 1 = 60f 1 / P 1 = 3000/1 = 3000 rpm

Таким образом/ предлагаемая обмотка обеспечивает ступенчатое реулирование угловой скорости магнитного поля в отношении
n1:n2:n3:n4= 8:4:2:1.
Thus / the proposed winding provides a stepwise adjustment of the angular velocity of the magnetic field in relation
n 1 : n 2 : n 3 : n 4 = 8: 4: 2: 1.

Сравнение полюсопереключаемых обмоток производят по энергетическим показателям асинхронных двигателей со сравниваемыми обмотками. Расчет производится по следующим формулам:
M * i = Mi/Mб= B * δ maxKобi;
P * п рi= Pпрi/Pб= M * i Pmax/Pi/ где за базисные величины момента и преобразованной мощности Pпр принимаются значения момента и мощности односкоростного двигателя с наибольшим числом пар полюсов при Bδmax=Bδдопдействующим значением плотности тока в проводах обмотки J= Jдопи Коб=1.Результаты расчета приведены в табл. 2. Из табл.2 видно/ что несмотря на расширение диапазона регулирования угловой скорости вдвое по сравнению с известными четырехскоростными обмотками [1, 2] и трехскоростной обмоткой [5]/ предлагаемая обмотка не только не уступает/ но превосходит эти обмотки по использованию мощности в приводах постоянной мощности. Преобразованная мощность двигателя с предлагаемой обмоткой составляет P * п р=0,886,что на 2/6% больше/ чем у обмотки прототипа и на 10/8% больше/ чем у аналога [1].
Comparison of pole-switching windings is carried out according to the energy indicators of induction motors with compared windings. The calculation is made according to the following formulas:
M * i = M i / M b = B * δ max K obi ;
P * P pi = P pri / P b = M * i P max / P i / where the basic values of the moment and the converted power P pr are the values of the moment and power of a single-speed motor with the greatest number of pole pairs at B δmax = B δdop with the current value of the current density in the winding wires J = J add and K rev = 1 . The calculation results are given in table. 2. From Table 2 it is seen / that despite the expansion of the range of regulation of the angular velocity by a factor of two compared with the known four-speed windings [1, 2] and a three-speed winding [5] / the proposed winding is not only inferior / but exceeds these windings in power use in constant power drives. Converted motor power with the proposed winding is P * P p = 0.886, which is 2/6% more / than the winding of the prototype and 10/8% more / than the analogue [1].

Claims (1)

ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА двухслойная, трехзонная, соединенная в звезду с одной параллельной ветвью в каждой фазе при всех числах пар полюсов, состоящая из одинаковых равномерно распределенных катушек, входящих в катушечные группы по S (где S = 1, 2, 3 ...) рядом лежащих последовательно согласно включенных катушек, отличающаяся тем, что обмотка выполнена на 1, 2, 4 и 8 пар полюсов, состоит из 24 катушечных групп, разделенных на 24 одинаковые части с номерами А1 - А8, В1 - В8, С1 - С8 так, что катушечные группы с номерами 1, 10, 4, 19, 7, 16, 22, 13 включены в части А1, А2, А3, А4, А5, А6, А7, А8, катушечные группы с номерами 17, 2, 20, 11, 23, 8, 14, 5 включены в части В1, В2, В3, В4, В5, В6, В7, В8, катушечные группы с номерами 9, 18, 12, 3, 15, 24, 6, 21 включены в части С1, С2, С3, С4, С5, С6, С7, С8 соответственно, части обмотки соединены с восемью переключателями, из них первый переключатель двухполюсный, имеет две группы выводов (первую и вторую) с тремя выводами в каждой группе (верхним, средним и нижним), с возможностью замыкания цепи между средним и верхним или между средним и нижним выводами, второй - восьмой переключатели трехполюсные, имеют по три группы выводов (первую, вторую и третью) с тремя выводами в каждой группе (верхним, средним и нижним выводами) с возможностью замыкания цепи между средним и верхним или между средним и нижним выводами, причем начало части А1 соединено с внешним выводом А, начала частей В1 и С1 соединены с первым и вторым соответственно верхними выводами первого переключателя, концы частей А1, В1, С1 соединены с первым, вторым и третьим соответственно верхними выводами пятого переключателя, начала частей А2, А3, А4, А5, А6, А7, А8 соединены с первыми средними выводами переключателей П5, П2, П6, П3, П7, П4, П8 соответственно, концы частей А2, А3, А4, А5, А6, А7 соединены с первыми верхними выводами переключателей П2, П6, П3, П7, П4, П8 соответственно , начала частей В2, В3, В4, В5, В6, В7, В8 соединены с вторыми средними выводами переключателей П5, П2, П6, П3, П7, П4, П8 соответственно, концы частей В2, В3, В4, В5, В6, В7 соединены с вторыми верхними выводами переключателей П2, П6, П3, П7, П4, П8 соответственно, начала частей С3, С2, С4, С5, С6, С7, С8 соединены с третьими средними выводами переключателей П5, П2, П6, П3, П7, П4, П8 соответственно, концы частей С2, С3, С4, С5, С6, С7 соединены с третьими верхними выводами переключателей соответственно, концы частей А8, В8, С8 соединены вместе, переключатели снабжены перемычками, соединяющими первый и второй средние выводы первого переключателя с внешними выводами В и С соответственно, первый верхний вывод первого переключателя - с вторым нижним и первый нижний - с вторым верхним выводами того же переключателя, первые верхние выводы переключателей П3, П4, П5, П7 - с вторыми нижними, вторые верхние с третьими нижними и третьи верхние - с первыми нижними выводами тех же переключателей: первые нижние выводы переключателей П2, П6, П8 - с вторыми верхними, вторые нижние с третьими верхними, третьи нижние с первыми верхними выводами тех же переключателей. THREE-PHASE SEMI-SWITCHING WINDING two-layer, three-zone, connected to a star with one parallel branch in each phase for all numbers of pole pairs, consisting of the same uniformly distributed coils included in the coil groups in S (where S = 1, 2, 3 ...) next lying in series according to the included coils, characterized in that the winding is made up of 1, 2, 4 and 8 pairs of poles, consists of 24 coil groups divided into 24 identical parts with numbers A1 - A8, B1 - B8, C1 - C8 so that reel groups with numbers 1, 10, 4, 19, 7, 16, 22, 13 are included in parts A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7, A8, coil groups with numbers 17, 2, 20, 11, 23, 8, 14, 5 are included in parts B1, B2, B3, B4, B5, B6 , B7, B8, coil groups with numbers 9, 18, 12, 3, 15, 24, 6, 21 are included in parts C1, C2, C3, C4, C5, C6, C7, C8, respectively, the parts of the winding are connected to eight switches , of which the first switch is bipolar, has two groups of pins (first and second) with three pins in each group (upper, middle and lower), with the ability to close the circuit between the middle and upper or between the middle and lower pins, the second and eighth triple-pole switches , them they have three groups of terminals (first, second and third) with three terminals in each group (upper, middle and lower terminals) with the possibility of closing the circuit between the middle and upper or between the middle and lower terminals, and the beginning of part A1 is connected to external terminal A , the beginning of parts B1 and C1 are connected to the first and second upper terminals of the first switch, respectively, the ends of parts A1, B1, C1 are connected to the first, second and third upper terminals of the fifth switch, respectively, of the parts A2, A3, A4, A5, A6, A7 , A8 connected to the first averages the outputs of the switches P5, P2, P6, P3, P7, P4, P8, respectively, the ends of the parts A2, A3, A4, A5, A6, A7 are connected to the first upper terminals of the switches P2, P6, P3, P7, P4, P8, respectively, of the beginning parts B2, B3, B4, B5, B6, B7, B8 are connected to the second middle terminals of the switches P5, P2, P6, P3, P7, P4, P8, respectively, the ends of the parts B2, B3, B4, B5, B6, B7 are connected to the second upper terminals of the switches P2, P6, P3, P7, P4, P8, respectively, the beginning of the parts C3, C2, C4, C5, C6, C7, C8 are connected to the third middle terminals of the switches P5, P2, P6, P3, P7, P4, P8, respectively, the ends of the cha Tei C2, C3, C4, C5, C6, C7 are connected to the third upper terminals of the switches, respectively, the ends of the parts A8, B8, C8 are connected together, the switches are equipped with jumpers connecting the first and second middle terminals of the first switch with external terminals B and C, respectively the first upper terminal of the first switch - with the second lower and the first lower - with the second upper terminals of the same switch, the first upper conclusions of the switches P3, P4, P5, P7 - with the second lower, the second upper with the third lower and the third upper - with the first lower odes same switches: the first lower terminals of switches S2, P6, P8 - a second upper, lower second and third upper, lower third with the first upper pin of the same switches.
SU4876868 1990-10-22 1990-10-22 Three-phase winding with pole change-over RU2014711C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4876868 RU2014711C1 (en) 1990-10-22 1990-10-22 Three-phase winding with pole change-over

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4876868 RU2014711C1 (en) 1990-10-22 1990-10-22 Three-phase winding with pole change-over

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2014711C1 true RU2014711C1 (en) 1994-06-15

Family

ID=21542030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4876868 RU2014711C1 (en) 1990-10-22 1990-10-22 Three-phase winding with pole change-over

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2014711C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2501961C2 (en) * 2011-12-23 2013-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МГУПС (МИИТ)) Automatic combined microprocessor controller of thermal machine temperature with electric drive of fan
RU2503558C2 (en) * 2011-12-23 2014-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МГУПС (МИИТ)) Temperature controller of automatic combined microprocessor-based heat machine with blower electric drive

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2501961C2 (en) * 2011-12-23 2013-12-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МГУПС (МИИТ)) Automatic combined microprocessor controller of thermal machine temperature with electric drive of fan
RU2503558C2 (en) * 2011-12-23 2014-01-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный университет путей сообщения" (МГУПС (МИИТ)) Temperature controller of automatic combined microprocessor-based heat machine with blower electric drive

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4710661A (en) Winding arrangement of a stator and/or rotor of a three-phase generator or electromotor with improved performances
RU2014711C1 (en) Three-phase winding with pole change-over
CN211429232U (en) Switching circuit of motor winding and three-phase motor
SU1112491A1 (en) Combined stator winding
RU2224346C2 (en) Multiphase fractional-slot winding of ac machine
SU1170561A1 (en) Three-phase pole-changeable winding
RU2040098C1 (en) Combined winding of electric machine
SU1457095A1 (en) Three-phase switchable-pole winding
SU1297176A1 (en) Three-phase pole-changeable winding
SU1365267A1 (en) Three-phase switched-pole winding
RU2153753C1 (en) Multipole winding of electric machine
SU756546A1 (en) Winding switchable by 10-2 poles
RU2012981C1 (en) Three-phase winding with pole switching
SU1458939A1 (en) Three-phase switchable-pole winding
SU1003258A1 (en) Three-phase pole-switchable winding
SU1676007A1 (en) Three-phase/single-phase combined winding
Fong Polyphase windings with multiparallel circuits
SU832654A1 (en) Three-phase two-speed winding with changing current direction in turns
SU1257766A1 (en) Three-phase pole-changeable winding for two numbers of pole couples
RU2205493C1 (en) Ten-to-four-to-two pole-changeable winding
SU1019552A1 (en) Combined-type winding of alternating current machine
SU1026247A1 (en) Inductive rotor for multispeed induction motor
SU1554082A1 (en) Three-phase pole-switchable winding for two numbers of pole pairs
RU2218650C1 (en) Ten-four-two pole changing winding
SU1693692A1 (en) Three-phase pole switching winding for two numbers of pole pairs