RU2079947C1 - Электромашинная совмещенная обмотка ротора - Google Patents
Электромашинная совмещенная обмотка ротора Download PDFInfo
- Publication number
- RU2079947C1 RU2079947C1 SU5051117A RU2079947C1 RU 2079947 C1 RU2079947 C1 RU 2079947C1 SU 5051117 A SU5051117 A SU 5051117A RU 2079947 C1 RU2079947 C1 RU 2079947C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coils
- phase
- coil
- winding
- numbered
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Область использования: электрические совмещенные машины переменного тока с двумя разнополюсными полями, выполняемые в конструкции асинхронных машин с контактными кольцами. Сущность изобретения: электромашинная совмещенная обмотка ротора с числами пар полюсов p1/p2, многофазная короткозамкнутая для полюсности P1 и трехфазная для полюсности P2 с соединением фаз звездой или треугольником и с выводами зажимов фаз Р1, Р2, Р3 на контактные кольца выполнена в Z=36 пазах двухслойной из равномерно смешенных катушек, обмотка содержит К= 18 катушек с номерами от 1К до 18К с шагом по пазам Yп и К=18 катушек с номерами от 1К' до 18К' с шагом по пазам Y'п в первой фазе с зажимом Р1 из начала катушки 1К соединены последовательно катушки с номерами 1К, 2К, 3К,-10К, 11К, -12К и к каждой из них подключена параллельно-согласно катушкам с номером соответственно 1К', 2К', 3К' - 10К', -11К', -12 К', а для двух других фаз номера катушек чередуются относительно фазы Р1 с интервалами в шесть катушек для фазы Р2 и в двенадцать катушек для фазы Р3, чередующиеся катушки с шагами Yп и Y'п соосны друг с другом для их одинаковых номеров и имеют числа витков в отношении (1-х):(1+х), где знак минус перед номером катушки означает ее встречное включение в фазе, при p1=5, Yп = 17, Y'п = 11 и х= 0,1. Достигаемый технический результат: расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров. 7 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе, выполняемым в конструкции асинхронных машин с контактными кольцами.
Известны совмещенные электромашинные обмотки, выполняемые из пространственно смещенных катушек и соединяемые в параллельные ветви для полюсности р1 с выводами из их средних точек для другой полости р2. Угол между осями катушек ветви равен 2π/(p1+p2) рад. и их числа витков пропорциональны углу сдвига относительно оси ветви [1] Недостатки таких обмоток сложность конструкции и изготовления, большие потери в меди от уравнительны токов в ветвях, а также ограниченная область применения.
Известны также совмещенные обмотки для ротора одномашинных преобразователей частоты с контактными кольцами [2]
Наиболее близкой к предлагаемой является совмещенная обмотка ротора с числами пар полюсов р1/p2, короткозамкнутая многофазная для полюсности р1 и трехфазная для полюсности р2 с соединением фаз звездой и с выводами зажимов фаз Р1, Р2, Р3 на контактные кольца, выполненная двухслойной из 6р2 катушечных групп с их номерами в фазах 1+3к, 3+3к, 5+3к, и в каждой фазе начала нечетных групп соединены в зажим начала фазы, концы нечетных и четных групп соединены вместе, а начала четных групп соединены в нулевую точку звезды, где р1=1 и р2 ≥3; k=0, 1, 2,(2p-1) [3]
Цель изобретения расширение области применения путем получения при р2=1 значений р1=3 и р1=5, а также улучшение электромагнитных параметров для полюсности р1 путем повышения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния.
Наиболее близкой к предлагаемой является совмещенная обмотка ротора с числами пар полюсов р1/p2, короткозамкнутая многофазная для полюсности р1 и трехфазная для полюсности р2 с соединением фаз звездой и с выводами зажимов фаз Р1, Р2, Р3 на контактные кольца, выполненная двухслойной из 6р2 катушечных групп с их номерами в фазах 1+3к, 3+3к, 5+3к, и в каждой фазе начала нечетных групп соединены в зажим начала фазы, концы нечетных и четных групп соединены вместе, а начала четных групп соединены в нулевую точку звезды, где р1=1 и р2 ≥3; k=0, 1, 2,(2p-1) [3]
Цель изобретения расширение области применения путем получения при р2=1 значений р1=3 и р1=5, а также улучшение электромагнитных параметров для полюсности р1 путем повышения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния.
На фиг. 1 изображена развернутая схема предлагаемой обмотки при р1/p2= 5/0 и Z=36 пазах; на фиг. 2 и 3 чередования по пазам фазных зон обмотки по фиг. 1 для полюсностей р2(фиг. 2) и р1=5 (фиг. 3)); на фиг. 4 и 5 диаграммы ЭДС фазы обмотки (Р1-0) для полюсностей р2=1 (фиг.4) и р1=5 (фиг. 5); на фиг. 6 и 7 многоугольники МДС обмотки для полюсностей р2=1 (фиг. 6) и р1=5 (фиг. 7).
Обмотка (фиг.1) выполнена двухслойной, трехфазной для полюсности р2=1 в Z= 36 пазах, содержит К=18 катушек с номерами от 1К до 18К с шагом по пазам Yп и К'=18 катушек с номерами от 1К' до 18К' с шагом по пазам Y'п<Yп, соединена в звезду с зажимами Р1, Р2, Р3 начал фаз.
В первой фазе (с зажимом Р1 из начала катушки 1К) соединены последовательно катушки с номерами 1К, 2К, 3К, -10К, -11К, -12К и к каждой из них подключена параллельно-согласно катушка с номером соответственно 1К', 2К', 3К', -10К', -11К', -12К'. Для фаз Р2 и Р3 номера катушек чередуются с интервалами в шесть и в двенадцать катушек соответственно. Для обмотки с р1=5 (фиг. 1) шаги катушек равны Yп=17 и Y'п=11, а для обмотки с р1=3 Yп=17 и Y'п= 7; оси таких катушек с одинаковыми номерами соосны друг с другом и их коэффициенты укорочения Kу= sin(πУп/2τ) равны:(см.таблицу).
Из условия получения одинаковых ЭДС катушек с шагами Yп и Y'п для полюсности р2=1 следует: при р1=5-0,9962(1-x)=0,8192(1+x)), откуда х=0,0975≈0,10; при р1=3-0,9962(1-х)=0,5736(1+х), откуда х=0,27.
При этом каждый паз содержит одинаковое число витков 2Wk провода одинакового сечения. На фиг. 4 и 5 векторам ЭДС приписаны номера катушек, откуда видно, что катушки, например, 1К и 1К', образуют для полюсности р2=1 две параллельные ветви (фиг. 4), а для полюсности р1=5 - короткозамкнутую цепь (фиг. 5). Обмоточные коэффициенты предлагаемой обмотки равны: при р1/p2= 5/1-Kоб1=0,8627 и Коб5=0,9558; при р1/p2=3/1 Kоб1=0,7026 и Коб3=0,9659.
Для полюсности р2=1 обмотка имеет m1=3 фазы и m'1=6 фазных зон, обозначенных на фиг. 2 как А-Х, B-Y, C-Z, где зоны А, В, С соответствуют начальным сторонам катушек в пазах, а зоны X, Y, Z и конечным сторонам. По фиг. 2 построен многоугольник МДС (фиг. 6), где в центре показаны векторы токов фазных зон и при построении использована вспомогательная треугольная сетка, сторона которой принята за две единицы длины. По многоугольнику МДС определяется коэффициент дифференциального рассеяния σд= [(Rд/R)2-1]100% характеризующий качество обмотки по уровню содержания в кривой МДС высших гармонических, где квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника, а R = (Z•Kоб/pπ) -радиус окружности для основной гармонической МДС. По фиг. 6 определяются: R 600/6=100; R1= (36•0,8627/π) и σд2= 2,32% .
Для полюсности р1=5 обмотка (фиг. 1) имеет m5=9 фаз и 18 фазных зон и их токи изображены на фиг. 7 тремя симметричными системами векторов A-Z-B-X-C-Y, A'-Z'-X'-C-Y', A''-Z''-B''-C''-Y'', взаимно смещенными на 20o. Построение многоугольника МДС для полюсности р1=5 при числе фаз, m5=9 показано на фиг. 7, с помощью вспомогательных треугольников (например, bac), стороны которых изображают токи фазных зон (для треугольника bac-сторона ba-в направлении тока зоны А, ac- в направлении тока зона А'-см. фиг. 3 для паза 1) и пропорциональны числам витков катушек (1-х)Wk и(1+х))Wk. По фиг. 7 угол boc равен 50o и угол bac равен 160o; из треугольника boc(0-центр многоугольника) определяются квадраты радиусов точек b (36) и с(1) и по ним вычисляется квадрат среднего радиуса (R +R )/2; (bc)2= 1,12+0,92-2•1,1•0,9•(Cos 160o, тогда угол (cba)=α из соотношения bc/sin160 = 1,1/sinα равен α = 11,01° а угол (cbo) = β = 90°-11,01 = 78,99 и угол (Ocb) = γ = 180°-(50+78,99) = 51,01°; радиусы точек b и c определяются из соотношений Rb/sinγ = bc/sin50°= Rc/sinβ и тогда и σд5= [(Rд5/R5)2-1]100 = 8,022% , где R5= (36•0,9558/5π. Если двухслойную обмотку с полюсностью р1=5 выполнять в Z=36 пазах трехфазной (при Yп=3), то для нее Коб5 09236 и sд5 11,59%
Таким образом, предлагаемая обмотка работает одновременно как многофазная короткозамкнутая с полюсностью р1=5 (m5=9) или р1=3 (m3=6) и как трехфазная с полюсностью р2= 1 и имеет для полюсности p1 улучшенные электромагнитные параметры (при р1=5 коэффициент σд снижается в 11,59/8,022=1,45 раза). По сравнению с прототипом, для которого р2 > p1, предлагаемая обмотка позволяет получать р2 <p1, что расширяет область ее применения. Такая обмотка, например, при р1/p2=5/1, применяется на роторе асинхронного одномашинного преобразователя частоты 50/60 Гц или 60/50 Гц (обратимого), выполняемого в конструкции асинхронной машины с фазным ротором и имеющего на статоре две раздельные трехфазные обмотки с числами пар полюсов р1=p2=1. Применение предлагаемой совмещенной обмотки ротора позволяет упростить конструкцию и изготовление совмещенной электрической машины, повысить использование активных материалов и эксплуатационную надежность, улучшить электромагнитные параметры.
Для полюсности р1=5 обмотка (фиг. 1) имеет m5=9 фаз и 18 фазных зон и их токи изображены на фиг. 7 тремя симметричными системами векторов A-Z-B-X-C-Y, A'-Z'-X'-C-Y', A''-Z''-B''-C''-Y'', взаимно смещенными на 20o. Построение многоугольника МДС для полюсности р1=5 при числе фаз, m5=9 показано на фиг. 7, с помощью вспомогательных треугольников (например, bac), стороны которых изображают токи фазных зон (для треугольника bac-сторона ba-в направлении тока зоны А, ac- в направлении тока зона А'-см. фиг. 3 для паза 1) и пропорциональны числам витков катушек (1-х)Wk и(1+х))Wk. По фиг. 7 угол boc равен 50o и угол bac равен 160o; из треугольника boc(0-центр многоугольника) определяются квадраты радиусов точек b (36) и с(1) и по ним вычисляется квадрат среднего радиуса (R
Таким образом, предлагаемая обмотка работает одновременно как многофазная короткозамкнутая с полюсностью р1=5 (m5=9) или р1=3 (m3=6) и как трехфазная с полюсностью р2= 1 и имеет для полюсности p1 улучшенные электромагнитные параметры (при р1=5 коэффициент σд снижается в 11,59/8,022=1,45 раза). По сравнению с прототипом, для которого р2 > p1, предлагаемая обмотка позволяет получать р2 <p1, что расширяет область ее применения. Такая обмотка, например, при р1/p2=5/1, применяется на роторе асинхронного одномашинного преобразователя частоты 50/60 Гц или 60/50 Гц (обратимого), выполняемого в конструкции асинхронной машины с фазным ротором и имеющего на статоре две раздельные трехфазные обмотки с числами пар полюсов р1=p2=1. Применение предлагаемой совмещенной обмотки ротора позволяет упростить конструкцию и изготовление совмещенной электрической машины, повысить использование активных материалов и эксплуатационную надежность, улучшить электромагнитные параметры.
Claims (1)
- Электромашинная совмещенная обмотка ротора с числами пар полюсов p1/p2, многофазная короткозамкнутая для полюсности p1 и трехфазная для полюсности p2 с выводами фаз на контактные кольца, выполненная двухслойной из равномерно смещенных катушек, отличающаяся тем, что обмотка выполнена в Z 36 пазах, содержит число катушек К 18 с шагом по пазам Уп и К' 18 катушек с шагом по пазам в первой фазе к выводу P1 из начала катушки 1К подсоединены последовательно катушки с номерами 1К, 2К, 3К, 10К, -11К, -12К и к каждой из них подключена параллельно согласно катушка с номером соответственно 1К', 2К', 3К', -10К', -11К', -12К', а для двух других фаз номера катушек чередуются относительно фазы P1 интервалами в шесть катушек для фазы P2 и в двенадцать катушек для фазы P3, причем фазы соединены звездой или треугольником, чередующиеся катушки с шагами Уп и соосны друг с другом для их одинаковых номеров и имеют числа витков в отношении (1 x) (1 + x), где знак минус перед номером катушки означает ее встречное включение в фазе, а значения Уп и и x равны для p1 5, Уп 17, и x 0,1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5051117 RU2079947C1 (ru) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Электромашинная совмещенная обмотка ротора |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5051117 RU2079947C1 (ru) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Электромашинная совмещенная обмотка ротора |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2079947C1 true RU2079947C1 (ru) | 1997-05-20 |
Family
ID=21608703
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5051117 RU2079947C1 (ru) | 1992-07-01 | 1992-07-01 | Электромашинная совмещенная обмотка ротора |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2079947C1 (ru) |
-
1992
- 1992-07-01 RU SU5051117 patent/RU2079947C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 243033, кл. H 02 K 3/00, 1973. 2. Попов В.И. Электромашинные совмещенные преобразователи частоты. - М.: Энергия, 1980. 3. Авторское свидетельство СССР N 1050045, кл. H 02 K 3/28, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2079947C1 (ru) | Электромашинная совмещенная обмотка ротора | |
RU2046504C1 (ru) | Совмещенная роторная обмотка | |
RU2224346C2 (ru) | Многофазная дробная (q=6/5) обмотка электрических машин переменного тока | |
RU2046506C1 (ru) | Совмещенная обмотка ротора одномашинных преобразователей частоты | |
RU2040098C1 (ru) | Совмещенная электромашинная обмотка | |
SU1112491A1 (ru) | Совмещенна обмотка статора | |
RU2227360C2 (ru) | Девятифазная 2p=2- полюсная обмотка при z=54 пазах | |
RU2088022C1 (ru) | Электромашинная совмещенная обмотка ротора | |
RU2087065C1 (ru) | Трехфазно-многофазная совмещенная обмотка ротора | |
RU2075148C1 (ru) | Трехфазно-однофазная совмещенная электромашинная обмотка | |
RU2075147C1 (ru) | Совмещенная электромашинная 3/1-фазная обмотка | |
SU875538A1 (ru) | Трехфазна совмещенна обмотка | |
RU2077103C1 (ru) | Обмотка статора совмещенная | |
RU2072606C1 (ru) | Электромашинная совмещенная обмотка | |
RU2050667C1 (ru) | Совмещенная электромашинная обмотка | |
RU2067348C1 (ru) | Совмещенная 3/1-фазная обмотка статора | |
RU2075149C1 (ru) | Совмещенная роторная обмотка одномашинных преобразователей частоты | |
SU886148A1 (ru) | Трехфазна совмещенна обмотка электрических машин переменного тока | |
SU1676007A1 (ru) | Трехфазно-однофазна совмещенна обмотка | |
RU2042250C1 (ru) | Совмещенная электромашинная обмотка | |
SU1631662A1 (ru) | Электромашинна совмещенна роторна обмотка | |
RU2046505C1 (ru) | Совмещенная обмотка ротора | |
SU888282A1 (ru) | Трехфазна совмещенна обмотка электрических машин переменного тока | |
RU2075146C1 (ru) | Электромашинная 3/1-фазная совмещенная обмотка | |
RU2264028C2 (ru) | Трехфазная двухслойная дробная (q=1,5) обмотка электрических машин |