SU1127045A1 - Трехфазно-однофазна совмещенна обмотка электрических машин - Google Patents

Abstract

1. ТРЕХФАЗНО-ЮДНОФАЗНАЯ СОВЖЩЕННАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ М/ШИН, выполненна  в 39 пазах из 12 распределенных катушечных групп с концентрическими катушками с шагами по пазам (i-1) дл  одних и с у|(в9-2(к-1) дл  других групп с соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые вывотд которых образуют два дополнительных вывода дл  полгосцости Зр-6, катушки кшвдой группы содержат и соединены в фазе последоватбЛ1Ьно дл  групп с номерши 1,4,7, 10, первые под группы включены в ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь той же фазы другой звезды со встречньм включением катушек четных групп . относительно катушек нечетных групп, а номера групп других фаз чередуютс  с интервалом в четыре группы, отличающа  с  тем, что, с целыо упрощени  конструкции, увеличени  использовани  меди и улучшени  параметров, группы имеют по три катушки и выполнены с шагами по пазам у дл  групп 2,6,10 и с у дл  остальных групп, однослойна  наружна  катушка групп 4,8,12 содержит две остальные катушки с числами витков по Wj( , подгруппа перва  содержит наружную катушку дл  групп с шагами Уц , подгруппа втора  - внутреннюю катувнсу дл  всех групп, средние катушки групп фазы 1,4,7 и ос- ; тавша с  наружна  катушка группы 4 соединены последовательно с наружной и средней катушками группы 10 S дополнительную ветвь, начало подключено к зажиму фазы, а конец - к концу второй подгруппы групН пы 10 и началу первой подгруппы группы 1 , а подгруппы групп соединены в две ветви и их концы подключены к указанным допелнительньм зажимам, где i номер катушки в группе, число витков в остальных двухслойных катушках групп. 2. СЮмотка по П.1, о т л и ч а юц а   с   тем, что катушки дополнительной ветви фазы имеют в 2,5-3 раза меньшее число витков и во столь: ко же р;аз большее сечение проводников , чем остальные катушки групп.

Description

Изобретение относитс  в обработкам совмещениых электрических машин и может примен тьс , например, в синхронных машинах с возбуждением от третьей гармоники пол , в одномашинных преобразовател х частоты и числа фазгИ др. Известны совмещенные электромашинные обмотки, выполненные из 12 распределенных катушечных групп, соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимь дл  плоскости , а концы подключены к двум до полнительным выводам дл  попюсности ij.Недостаток их - ограниченна  область применени . Известна также совмещенна  обмотка статора синхронной машины с возбуждением от третьей гармоники пол , выполненна  из распределительных катзшек, соединенных в фазах вдве параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные.зажшфы дл  полюс ности р, а конщд подключены к двум дополнительньм выводам полюсноети Зр причем катувпси ветвей имеют различны шаги и числа витков так, что произведени  в ветв х чисел витков на обмоточный коэффициент дл  полюсносри р равны С2 J. Недостатки такой обмотки - сложность конструкции и изготовлени , не равномерное и неполное заполнение пазового сло , низкий обмоточный ко эффициент и плоха  форма кривой НС дл  полюсноетиЗр и др. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  совмещенна злектронаптнна  обмотка, выполненна двухслойной в 39 пазах из 2 распре деленных катушечных групп с концентрическими катушками с шагами по па зам (г1) дл  групп 1,5,9 из чет1фех катушек и с у,9-2(к-1) дл  остальных групп из трех катушек соедап енных в фазах в две п рагшельные ветви, начала которык образуют трехфазные за аоал дл  полкюности , а концы подключены к двум допол нительшм выводам дл  полюсности Зр«6. Катушки каждой группы разбиты на две группы: в одной ветви соединены последовательно подгруппы пер-: вые, в другой ветви - подгруппы вторые соответствуюа|их групп катушки подгрупп вьтолнены разновит- ковыми Сз}. Недостатки известной обмотки сложность конструкции и изготовлени , низкий обмоточный коэффициент дл  полюсности Зр, что снижает использование меди и ухудшает параметры дл .полюсности 3 р . Цель изобретени  - упрощение коцструкдщи и изготовлени  путем выполнени  катушек равновитковыми, увели-чение использовани  меди 1и улучшение параметров путем повьш1ени  обмоточных Коэффициентов. Указанна  цель достигаетс  тем, что в трехфазно-однофазной совмещенной обмотке электрических машин, выполненной в 39 пазах из 12 распределенных катушечных групп с концентрическими катушками с шагами по пазам (i-1) дл  одних и с (к-1) дл  других групп с соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных вывода дл  полюсности , катушки каждой группы содержат подгруппы и соединены в фазе .последовательно дл  групп с номерами 1,4,7,10, первые подгруппы включены в ветвь одной звёзды, вторые подгруппы - в ветвь той же фазы другой звезды со встречным включением катушек четньвс групп относительно катушек нечетных групп, а номера других фаз чередуютс  с интервалом в четыре группы, группы имеют по три катушки и выполнены с шагами по пазам у дл  групп 2,6,10 и с Ук дл . остальных групп, однослойна  наружна  катушка групп 4,8,12 содержит две отдельные катушки с числами витков по W, подгруппа перва  содержит Наружную катушку дл  групп с шагаьи У|, Подгруппа втора  внутреннкио катушку дл  всех групп, средние катупщи групп 1,4,7 фазы и оставша с  наружна  катушка группы 4 соединены последовательно в наружной и средней катушками группы 10 в дополнительную ветвь, начало . котррой подключено к зажиму фазы, а конец - к концу второй подгруппы группы 10 к началу первой подгруппы группы 1, а подгруппы групп фазы соединены в две параллельные ветви и их концы подключены к дополнительным зажимам , где - номер катушки в группе, Wjj - число витков в осталь ных двухслойных катушках групп. Кроме того, катушки дополнительной ветви фазы имеют в 2,5-3 раза меньшее число витков и во столько же раз большее санение тфоводциков, чем остальные катушки групп, На фиг.1 Изображена развернута  сХ€Ма обмоткиi на фиг.2 - упрощенна  схема одной фазы, на фиг.З и 4 диаграммы сдвига осей групп обмотки дл  полюсности и 3 6 соответстве но . Обмотка (фиг.1) выполнена в 39 па зах из 12 распределенных катушечных групп (с номерами 1-12) с трем  концентрическими катушками в каждой с шагами по пазам y 10-2(i-1) 10,8, дл  групп с номерами 2,6,10 и с у 9-2(к-1)«9,7,5 дл  остальных групп, где к1-3 - номер. катушки в группе. Обмотка имеет три фазы дл  полюсиости р 2 с соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы Которых 01-02 образуют два дополнительных захоша дл  полюсности . Катушки каждой группы разбиты на подгруппы и в фаз0 соединены . следовательно дл  групп 1,4,7,10, .первые подгруппы в ветвь фазы однЫ звезды, вторые подгруппы - в ветвь той же Фазы другой звезды со встречньм включением катушек четных групп 4 и 10 относительно катушек нечетных групп 1 и 7. Номера групп др угих фаз чередуютс  с интервале в четьфе грзтпы (номера групп 5,8,11, 2 дл  второй и 9,12,3,6 дл  третьей фазы). Однослойна  катушка наружна  4,8,12 содержит две отдельные катушки с чис ами витков по W , где v/n- число витков остальных двух слойных катушек групп. Шэдгруппа перва  содержит наружную катушку дл  групп с вагам  У|(, подгруппа втора  - внутреннюю катушку дл  всех групп. Средние катуеки групп 1,4,7 фазы и оставша с  наружна  катушка группы 4 соединены последовательно . с наружной и средней кагутками группы 10 в дрпо йительную ветвь (фиг.2) начало которой образует зажим фазы С1 , а конец подключен к концу второй подгруппы грушш 10 и началу первой подгруппы группы 1, а подгруп пы групп фазы со:единены в две параллельные ветви и их KOHiQit подключены к дополнительном зажимам 01 и 01. Аналогично выполнены и фазы С2 и СЗ. Стрелками на фигЛ показаны нйправленн  токов: верхний р д -jnpit питании обмотки через выводы Сi, 02, СЗ трехфазным током (), а нижний р д - при питании обмотки через .выводы 01-02 однофазным током. На фиг.З и 4 показаны диаграммы сдвига осей групп, где ос м приписаны номера групп. Дл  полюсности оси групп сдвинуты на углы 60±с1где, ,615° (фиг.З), а дл  - на углы 180±3 , где 3 13,845 (фиг,4). ЭДС катушек пропорциональны их коэффициентам укорочени , равным дл  полюсности р 2-Кур 0,9992, 0,9605, 0,823 - дл  групп 2,6,10, К,,0,9927, 0,90345, 0,7212 - дл  остальных группу дл  полюсности ,,,-0,9927, -0,663, 0,2393 дл  групп 2,6,10, К,,935, -0,2393, 0,663 - дл  остальных групп. Дл  полюсности ЭДС частей фазы (фиг.2) с учетом сдвига осей групп (фиг.З) равны: дл  дополнительной ветви С1-0-Е 0,90345(1+ +2co3ct)+0,9927+0,9992+0,,657, дл  ветви 0-01-Е 0,9927() ,972, дл  ветви O-02-El,0,7212(1 + +2cc5C(t)+0,,982 (чнсло витков катушек прин то за единицу). Так как ЭДС Е и npaKtn4ecKH одинаковые , то на выводах 01-02 пОле с полюсностью ЭДС практически не Наводит. ЭДС фазы полюсности . равна (Е;|+Е {),657+2,977 8,634 и обмоточнь коэффициент равен Kj,,634/(6+3,5)0,909. Дл  полюсности 3pf6 ЭДС между вывода: ш 01-02 с учетом сдвига осей групп (фиг.4) равна ;Ejp(0,935+0 663) (1+2елзЗЮ+0,,94 и обмоточный коэффициент К 4,,706. Дополнительна  ветвь С1-0 выведена из цепи дл  ПОЛ10СНОСТИ 3 фазы, что повьшЕает обмоточный коэффициент дл  полюсности 3р. Бее двухслойные катушки обмотКн имеют по лм витков, а наружные однослойные катушки групп 4,8,12 (содержащие по две отдельН1ле катушки по w витков) - 2w витков. По сравнению с обмоткой по прототипу СзЗ, имеющей ,883 «0,525, предлагаема  обмотка имеет в (0,909.0,706)/CO,883tO,525)1,38 раза лучшее использование меди. Кро ме того, она проще в изготовлении  з-за равновитковык катушек групп, а также имеет лучшие параметры дл|| цепи с полюсностью (меньшие 5 активные и индуктивные сопротивлени  рассе ни ), Дл  согласовани  параметров цепе дл  полюсностей и катушки дополнительной ветви можно выполн ть и с другими числами витков по сравнению с остальными катупжами ЕСЛИ предлагаемую обмотку использовать дл  синхронной машины с возбуждением от третьей гармоники пол  на напр жение, например, 400 В, то при её применении на нащ  жение 230 В и при сохранении прежними параметров дл  ()-полюсной цепи (и параметров обмотки возбзгждени  р тора), число виткой катушек дополнительной ветви (ветвь Ct-0 фазы на фиг.2) следует определ ть из услови 5,657Х+2,,634 WK ,0%, откуда ,( - число витков 454 катушек первьйс и вторых подгруппу, т.е. катушки дополнительной ветви должны иметь в ра.за меньшее число витков и во столько же раз большее сечение проводников, чем остальные катушки грзтп обмотки. Дл . упрощени  изготовлени  обмотки целесообразно, катушки групп 1,4,7 фазы наматывать на шаблоне непрерывно , что при укладке их в пазы исключает выполнение междукатушечных соединений . Этга4 обусловлен указанный пор док чередовани  катушечных групп и шагами ytj и У « Обмотка может примен тьс  на статоре одномашинных преобразователей частоты и числа фаз и в других типах совмещенных злектромашИнных и электромагнитных уст- : ройств с вращающимс  магнитным полем.

Claims (2)

1. ТРЕХФАЗНО-ОДНОФАЗНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН, выполненная в 39 пазах из 12 распределенных катушечных групп с концентрическими катушками с шагами по пазам Уд=10-2(1-1) для одних и су^=9-2(к-1) для других групп с соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых .

₍ образуют два дополнительных вывода для полезности Зр«6, катушки каждой группы содержат подгруппы и соединены в фазе последовательно для групп с номерами 1,4,7, 10, первые подгруппы включены в ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь той же фазы другой звезды со встречньм включением катушек четных групп относительно катушек нечетных групп, а номера групп других фаз чередуются с интервалом в четыре группы, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, уве-· * . личения использования меди и улучшения параметров, группы имеют по три катушки и выполнены с шагами по па-’ зам у.| для групп 2,6,10 и с у_к для остальных групп, однослойная недружная катушка групп 4,8,12 содержит две остальные катушки с числами витков по подгруппа первая содержит наружную катушку для групп с шагами у_к , подгруппа вторая - внутреннюю катушку для всех групп, средние катушки групп фазы 1,4,7 и ос- ; тавшаяся наружная катушка группы 4 соединены последовательно с наружной и средней катушками группы 10 в дополнительную ветвь, начало которой подключено к зажиму фазы, а конец - к концу второй подгруппы труп-) пы 10 и началу первой подгруппы группы 1, а подгруппы групп соединены в две ветви и их концы подключены *к указанным дополнительным зажимам, где ' i =к=1+3 - номер катушки в группе,

W_k- число витков в остальных двухслойных катушках групп.

2. Обмотка по п.1, о т л и ч а ющ а яс я тем, что катушки дополнительной ветви фазы имеют в 2,5-3 'раза меньшее число витков и во столь-.

; ко же раз большее сечение проводников, чем остальные катушки групп.