RU2264023C1

RU2264023C1 - Eight-to-four pole changing stator winding

Info

Publication number: RU2264023C1
Application number: RU2004111321/09A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Ванурин (RU); В.Н. Ванурин; А.А. Типцов (RU); А.А. Типцов; И.Н. Хариборько (RU); И.Н. Хариборько
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2004-04-13
Publication date: 2005-11-10
Also published as: RU2004111321A

Abstract

FIELD: electrical engineering; multispeed motors using simple pole-changing circuit arrangement.

SUBSTANCE: proposed stator winding has 18 coil groups of main winding numbered 1 through 18, with phase leads brought out of coil groups 3, 9, and 15 and six additional groups of single-layer four-pole winding numbered 22 through 27 with phase leads brought out of starting leads of coil groups 23, 25, and 27; finishing lead of coil group 1 is connected to starting lead of coil group 10, finishing lead of coil group 3, to starting lead of coil group 12, finishing lead of coil group 5, to starting lead of coil group 14, finishing lead of coil group 7, to starting lead of coil group 16, finishing lead of coil group 9, to starting lead of coil group 18, finishing lead of coil group 11, to starting lead of coil group 2, finishing lead of coil group 13, to starting lead of coil group 4, finishing lead of coil group 15, to starting lead of coil group 6, finishing lead of coil group 17, to starting lead of coil group 8; separately interconnected are finishing leads of coil groups 4, 6, 8, finishing leads of coil groups 10, 12, 14, and finishing leads of coil groups 16, 18, 2; interconnected starting leads of coil groups 5 and 7 are connected to finishing lead of coil group 26, interconnected starting leads of coil groups 11 and 13, to finishing lead of coil group 22, interconnected starting leads of coil groups 17 and 1, to finishing lead of coil group 24, finishing lead of coil group 23, to starting lead of coil group 26, finishing lead of coil group 25, to starting lead of coil group 22, finishing lead of coil group 27, to starting lead of coil group 24; starting lead of coil group 3 and that of coil group 23 are disposed in same slot.

EFFECT: simplified pole-changing circuit arrangement and enlarged functional capabilities of winding.

1 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания многоскоростных асинхронных электродвигателей.The invention relates to electrical engineering and can be used to create multi-speed asynchronous electric motors.

Известна статорная обмотка на 8/4 полюса двухслойная, состоящая из равномерно расположенных по фазам катушечных групп, у которой число катушек в катушечной группе определяется по меньшему числу полюсов, а шаг катушек равен диаметральному шагу, или близкая к нему для большего числа полюсов «схема Даландера» (В.Н.Ванурин. Статорные обмотки асинхронных двигателей: ВНИПТИМСХ, Зерноград, 2001, с.83).Known stator winding at 8/4 poles is a two-layer, consisting of coil groups evenly spaced in phases, in which the number of coils in the coil group is determined by a smaller number of poles, and the step of the coils is equal to the diametrical pitch, or close to it for a larger number of poles "Dahlander scheme "(VN Vanurin. Stator windings of induction motors: VNIPTIMSH, Zernograd, 2001, p. 83).

Недостаток обмотки в том, что при переключении полюсов необходим дополнительный коммутирующий аппарат.The disadvantage of the winding is that when switching the poles, an additional switching device is needed.

Известна статорная обмотка асинхронной машины из 18 катушечных групп, у которой объединены в пары концы k и k+9 катушечных групп, объединены в нулевые точки начала 4, 6, 8 катушечных групп, начала 10, 12, 14 катушечных групп и начала 16, 18, 2 катушечных групп, выводы взяты от начал 2k-1 катушечных групп (k=1, 2, 3,..., 9) (Патент RU 2149491. Полюсопереключаемая обмотка на 10/6 полюсов. Н 02 К 17/14, 3/28, 1999 г. - прототип).Known stator winding of an asynchronous machine of 18 coil groups, in which the ends k and k + 9 of coil groups are paired, are combined at the zero points of the beginning of 4, 6, 8 coil groups, the beginning of 10, 12, 14 coil groups and the beginning of 16, 18 , 2 coil groups, the conclusions are taken from the beginnings of 2k-1 coil groups (k = 1, 2, 3, ..., 9) (Patent RU 2149491. Pole-switched winding for 10/6 poles. Н 02 К 17/14, 3 / 28, 1999 - prototype).

Недостаток обмотки в том, что ее внутрифазные соединения не позволяют получить соотношение полюсов 8/4.The disadvantage of the winding is that its interphase connections do not allow to obtain a pole ratio of 8/4.

Техническим решением задачи является расширение функциональных возможностей обмотки.The technical solution to the problem is to expand the functionality of the winding.

Решение указанной задачи достигается тем, что в статорной обмотке из 18 катушечных групп с выводами от начал 3, 9 и 15 катушечных групп объединены в пары конец k и начало k+9 катушечных групп (k=1, 2, 3,..., 9), объединены в нулевые точки концы 4, 6, 8 катушечных групп, концы 10, 12, 14 катушечных групп, концы 16, 18, 2 катушечных групп и подключена дополнительная четырехполюсная однослойная обмотка из 6 катушечных групп с номерами 22-27 и выводами от начал 23, 25, 27 катушечных групп, при этом объединенные начала 5 и 7 катушечных групп соединены с концом 26 катушечной группы, объединенные начала 11 и 13 катушечных групп соединены с концом 22 катушечной группы, объединенные начала 17 и 1 катушечных групп соединены с концом 24 катушечной группы, конец 23 катушечной группы соединен с началом 26 катушечной группы, конец 25 катушечной группы соединен с началом 22 катушечной группы, конец 27 катушечной группы соединен с началом 24 катушечной группы, начало 3 катушечной группы и начало 23 катушечной группы расположены в одном и том же пазу статора.The solution of this problem is achieved by the fact that in the stator winding of 18 coil groups with leads from the beginnings of 3, 9 and 15 coil groups are combined in pairs the end k and the beginning k + 9 coil groups (k = 1, 2, 3, ..., 9), the ends 4, 6, 8 of the coil groups are combined at zero points, the ends of 10, 12, 14 of the coil groups, the ends of 16, 18, 2 coil groups and an additional four-pole single-layer winding of 6 coil groups with numbers 22-27 and conclusions is connected from the beginning of 23, 25, 27 coil groups, with the combined beginning of 5 and 7 coil groups connected to the end 26 of the coil group the combined beginning of 11 and 13 coil groups are connected to the end of the 22 coil group, the combined beginning of 17 and 1 coil groups are connected to the end of the 24 coil group, the end of 23 coil group is connected to the beginning of the 26 coil group, the end of 25 coil group is connected to the beginning of the 22 coil group , end 27 of the coil group is connected to the beginning of 24 coil groups, the beginning of 3 coil groups and the beginning of 23 coil groups are located in the same stator groove.

Новизна заявляемого технического решения заключается в том, что 8 полюсов обмотки переключаются на 4 полюса по простейшей схеме коммутации. Дополнительная четырехполюсная обмотка способствует улучшению формы магнитного поля и обеспечивает необходимое соотношение индукции в участках магнитной цепи при переключении полюсов.The novelty of the claimed technical solution lies in the fact that 8 poles of the winding are switched to 4 poles according to the simplest switching scheme. An additional four-pole winding improves the shape of the magnetic field and provides the necessary ratio of induction in parts of the magnetic circuit when switching poles.

На фиг.1 приведена схема обмотки; на фиг.2 - схема соединения фаз; на фиг.3 и 4 - токи в сторонах катушек при включении обмотки на 8 полюсов и на 4 полюса.Figure 1 shows a diagram of a winding; figure 2 - diagram of the connection of the phases; figure 3 and 4 - currents in the sides of the coils when you turn on the winding at 8 poles and 4 poles.

Согласно фиг.1 основная обмотка содержит 18 катушечных групп 1-18 с выводами 19, 20, 21 от начал 3, 9 и 15 катушечных групп и 6 дополнительных катушечных групп четырехполюсной однослойной обмотки с номерами 22-27 с выводами 28, 29 и 30 от начал 23, 25 и 27 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с началом 10 катушечной группы, конец 3 с началом 12, конец 5 с началом 14, конец 7 с началом 16, конец 9 с началом 18, конец 11 с началом 2, конец 13 с началом 4, конец 15 с началом 6, конец 17 с началом 8, отдельно объединены концы 4, 6, 8 катушечных групп, концы 10, 12, 14 катушечных групп, концы 16, 18, 2 катушечных групп, объединенные начала 5 и 7 катушечных групп соединены с концом 26 катушечной группы, объединенные начала 11 и 13 катушечных групп соединены с концом 22 катушечной группы, объединенные начала 17 и 1 катушечных групп соединены с концом 24 катушечной группы, конец 23 катушечной группы соединен с началом 26 катушечной группы, конец 25 катушечной группы соединен с началом 22 катушечной группы, конец 27 катушечной группы соединен с началом 24 катушечной группы, начало 3 катушечной группы и начало 23 катушечной группы расположены в одном и том же пазу статора,According to figure 1, the main winding contains 18 coil groups 1-18 with leads 19, 20, 21 from the beginnings of 3, 9 and 15 coil groups and 6 additional coil groups of the four-pole single-layer winding with numbers 22-27 with leads 28, 29 and 30 from the beginning of 23, 25 and 27 coil groups, with the end of 1 coil group connected to the beginning of 10 coil groups, the end of 3 with the beginning of 12, the end of 5 with the beginning of 14, the end of 7 with the beginning of 16, the end of 9 with the beginning of 18, the end of 11 with the beginning 2, end 13 with start 4, end 15 with start 6, end 17 with start 8, ends 4, 6, 8 of the coil groups are separately combined, ends 10, 12, 14 of the coil groups, the ends 16, 18, 2 of the coil groups, the combined beginnings of 5 and 7 coil groups are connected to the end 26 of the coil group, the combined beginnings of 11 and 13 coil groups are connected to the end 22 of the coil group, the combined beginnings of 17 and 1 coil groups are connected to the end 24 of the coil group, the end of the 23 coil group is connected to the beginning of the 26 coil group, the end of the 25 coil group is connected to the beginning of 22 coil group, the end of the 27 coil group is connected to the start of 24 coil group, the beginning of 3 coil group and the beginning of the 23 coil group laid in the same groove of the stator,

Согласно фиг.2 переключение полюсов обмотки осуществляется по простейшей схеме. При включении в сеть выводов 19, 20, 21 основная обмотка образует 8 полюсов (фиг.3, где стороны катушек фазы А обозначены квадратом, фазы В - треугольником и фазы С - кругом). Линейный ток отражен в условном дополнительном ряде сторон катушек. При включении в сеть выводов 28, 29, 30 основная и дополнительная обмотки образуют 4 полюсов (фиг.4). Обмоточный коэффициент при восьмиполюсном включении k_об=0,91, обмоточный коэффициент при четырехполюсном включении k_об≈0,77, что обеспечивает высокую степень использования габарита базовой асинхронной машины.According to figure 2, the switching of the poles of the winding is carried out according to the simplest scheme. When connecting to the network of terminals 19, 20, 21, the main winding forms 8 poles (Fig. 3, where the sides of the phase A coils are indicated by a square, phase B by a triangle and phase C by a circle). Linear current is reflected in a conditional additional row of sides of the coils. When you connect to the network of conclusions 28, 29, 30, the main and additional windings form 4 poles (figure 4). The winding coefficient at eight-pole switching k _ob = 0.91, the winding coefficient at four-pole switching k _ob ≈0.77, which ensures a high degree of utilization of the overall size of the basic asynchronous machine.

Claims

The stator winding at 8/4 poles, containing 18 coil groups, with leads from the beginnings of 3, 9, 15 coil groups, characterized in that 6 coil groups of a four-pole single-layer winding with numbers 22-27 and leads from the beginnings 23, 25 are connected to it , 27 coil groups, with the end of 1 coil group connected to the beginning of 10 coil groups, the end of 3 - with the beginning of 12, the end of 5 - with the beginning of 14, the end of 7 - with the beginning of 16, the end of 9 - with the beginning of 18, the end of 11 - with beginning 2, end 13 - with beginning 4, end 15 - with beginning 6, end 17 - with beginning 8, ends 4, 6, 8 of coil groups are separately combined, ends loops 10, 12, 14 of the coil groups, ends 16, 18, 2 of the coil groups, the combined beginnings of 5 and 7 coil groups are connected to the end 26 of the coil group, the combined beginnings of 11 and 13 coil groups are connected to the end 22 of the coil group, the combined beginnings of 17 and 1 of the coil groups are connected to the end 24 of the coil group, the end of the 23 coil group is connected to the beginning of the 26 coil group, the end of 25 coil group is connected to the start of 22 coil group, the end of 27 coil group is connected to the start of 24 coil group, the beginning of 3 coil group and the beginning of 23 reel hydrochloric groups are arranged in the same stator slot.