SU1138891A1

SU1138891A1 - Three-speed polechangeable winding for three-phase a.c.machines

Info

Publication number: SU1138891A1
Application number: SU823511937A
Authority: SU
Inventors: Григорий Михайлович Киричек
Original assignee: Институт Электродинамики Ан Усср
Priority date: 1982-11-18
Filing date: 1982-11-18
Publication date: 1985-02-07

Abstract

ТРЕХСКОРОСТНАЯ ПОЛОСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА ДЛЯ ТРЕХФАЗНЫХ МАШИН ПЕРЕМЕННОГО ТОКА, с соотноше- . нием чисел пар полюсов 2:3:4 дл ; числа пазов, кратного 36, состо ща из двенадцати основных катушек с номерами 1-12, равномерно распределенных по расточке машины, и шести дополнительных катушек, концентрически расположенных по отношению к четным основным катушкам и обозначенных соответственно пор дковыми номерами 2, 4, б , 8, Ю и 12 , отличающа с тем, что, с целью уменьшени числа выводов и упрощени переключающей аппаратуры, основные нечетные катушки соединены между, собой в параллельные ветви с двум встречно включенными катушками в каждой ветви, пор дковые номера Которых 1-7, 9-3, 5-11, а основные четные катушки, вьтолненные с числом витков в два раза меньпгам и сечением меди в два раза большим по сравнению с основными нечетными катушками, соединены между собой по две согласно с пор дковыми номерами 10-4, 6-12, 2-8 и подключены к средним точкам параллельных ветвей, образованных нечетными катушками, с пор дковь1ми номерами катушек, подключенных к точкам соединени 1-7-10 9-3-6, 5-11-12, причем четные и нечетные катушки в точках соединени включены между собой согласно, а дополнительные катушки вьтолнены с числом витков в 2,5 раза меньшим сечением меди в 2,5 раза большим по сравнению с нечетными катушками, соединены между собой последовательно и подключены к точке соединени между собой основных четных и нечетных катушек, например к точке соеди-, нени катушек с пор дковыми номера- ; ми 9-3-6, причем по отношению к ос .новным нечетным катушкам согласно СО tX) включены дополнительные катушки 4 , . 8 и 12 и встерчно катзтлки 2, 6 и 10 , а выводы обмотки дл числа эо ;о пар полюсов р 2 вьтолнены из точек , соединени основных четных и нечетных катушек, дл р 4 выводы выполнены из четных катушек 4, 8, 12, дл р 3 вьшоды вьтолнены из точек соединени нечетных катушек 1-9-5, 7-3-11 и из начальной точки последовательно соединенных дополнительных , катушек.THREE-SPEED STRIP-UP SWITCHING FOR THREE-PHASE AC MACHINES, with a ratio of -. the number of pole pairs 2: 3: 4 dl; the number of slots, a multiple of 36, consisting of twelve main coils with numbers 1-12, evenly distributed over the machine bore, and six additional coils, concentrically located with respect to even main coils and labeled with sequence numbers 2, 4, b, 8 , Yu and 12, characterized in that, in order to reduce the number of leads and simplify switching equipment, the main odd coils are connected between themselves in parallel branches with two counter-switched coils in each branch, the sequence numbers Which 1–7, 9–3, 5–11, and the main even coils, filled with the number of turns twice as small as the copper cross section and twice as large as the main odd coils, are interconnected by two in order 10-4, 6-12, 2-8 and connected to the middle points of the parallel branches formed by the odd coils, with the order of the numbers of the coils connected to the connection points 1-7-10 9-3-6, 5-11-12, moreover, the even and odd coils at the junction points are interconnected according to each other, and the additional coils are filled with the number turns 2.5 times smaller in cross-section of copper 2.5 times larger than odd coils, interconnected in series and connected to the interconnection point between the main even and odd coils, for example, to the connecting point of coils with serial numbers -; 9-3-6, and with respect to the main odd coils according to CO tX) additional coils 4 are included,. 8 and 12 and katzlka 2, 6 and 10, and the winding terminals for the number eo; about pairs of poles p 2 are made of dots, the connections of the main even and odd coils, for p 4, the conclusions are made of even coils 4, 8, 12, for The pins 3 are made from the junction points of the odd coils 1-9-5, 7-3-11, and from the starting point of the series-connected auxiliary coils.

Description

Изобретение относитс к многоскоростным полгосопереключаемым обмоткам электрических машин переменного токаThe invention relates to multi-speed half-switchable windings of electric machines of alternating current

Известна трехскоростна полюсопереключаема обмотка дл трехфазных машин переменного тока с соотношением чисел .jrap полюсов 2:3:4, состо ща из двенадцати одинаковых катушечных групп, соединенных Т-образно с трем параллельными ветв ми. Переключение частот вращени осуществл етс с помощью одиннадцати выводов ljA three-speed pole-selectable winding for three-phase AC machines with a ratio of numbers of pole jars of 2: 3: 4, consisting of twelve identical coil groups connected T-shaped with three parallel branches, is known. The switching frequency of rotation is carried out using eleven pins lj

Недостатками данной обмотки вл ютс сравнительно большое число выводов и несимметри токов в фазах при числе пар полюсов,,кратном 3.The disadvantages of this winding are a relatively large number of leads and asymmetry of the currents in the phases when the number of pole pairs is a multiple of 3.

Известна трехфазна трехскоростна обмотка с соотношением чисел пар полюсов 2:3:4, состо ща из двенадцати катушечных групп, соединенных в три параллельные ветви по Т-образной схеме. В обмотке обеспечиваетс уменьшение числа выводов путем отключени двух катушечных групп при числе пар полюсов, кратном трем, без существенного снижени развиваемой двигателем мощности. Обмотка выполн етс в маитнах с числом пазов кратным 12, и имеет дес ть выводов на переключатель частоты вращени 2. A three-phase three-speed winding is known with a ratio of pole pair numbers of 2: 3: 4, consisting of twelve coil groups connected in three parallel branches in a T-shaped pattern. In the winding, the number of leads is reduced by disconnecting the two coil groups when the number of pole pairs is a multiple of three, without significantly reducing the power developed by the motor. The winding is performed in Maitna with the number of slots a multiple of 12, and has ten leads to the speed selector switch 2.

Недостаток данной обмотки - несимметри токов в фазах при числе пар полюсов, кратном 3. IThe disadvantage of this winding is the asymmetry of the currents in the phases when the number of pole pairs is a multiple of 3. I

Наиболее близким к изобретениюClosest to the invention

по технической сущности вл етс трехфазна трехскоростна обмотка, состо ща из двенадцати основных одинаковых катушек, равномерно распределенных по расточке машины, и шести дополнительных катушек,концентрически расположенных по отношению к четньм катушкам и обозначенных соответственно пор дковыми номерами 2 , 4 , б , 8, го к 12 , в которой основные четные катушки соединены между собой в три параллельные ветви с двум встречно включенными катушками в каждой ветви, пор дковые номера которых 10-4, 6-12, 2-8, а нечетные катушки соединены между усобой по две встречно с пор дковыми номерами 1-7, 9-3, 5-11, Точки соединени нечетных катушек соединены со средними точками параллельных ветвей, образованньЬс нечетными катупшами , к которым подключены дополнительные катушки 4,8 и 12 , а дополнительные катушки 2,6 иthe technical essence is a three-phase three-speed winding consisting of twelve main identical coils evenly distributed over the machine bore and six additional coils concentrically arranged with respect to the even coils and labeled respectively by sequence numbers 2, 4, b, 8, th to 12, in which the main even coils are interconnected in three parallel branches with two counter-switched coils in each branch, the sequence numbers of which are 10–4, 6–12, 2–8, and the odd coils are connected between two counter points with serial numbers 1-7, 9-3, 5-11, The junction points of the odd coils are connected to the middle points of the parallel branches, formed by the odd katupsha, to which the additional coils 4,8 and 12 are connected, and the additional coils 2 , 6 and

10 соединены между собой последовательно и подключены к точке соединени катушек 4-12-8. Обмотка однослойна , имеет 10 выводов и независимые выводы дл двух полюсност й. Она вьшолнима при числа пазов 7 3 и кратном 36 3 .10 are interconnected in series and connected to the connection point of the coils 4-12-8. The winding is single-layer, has 10 terminals and independent terminals for two poles. It is complete with the number of slots 7 3 and a multiple of 36 3.

Недостатком известной обмотки вл етс сравнительно большое число выводов на переключатель частоты вращени , что усложн ет переключающую аппаратуру, увеличивает габариты коробки выводов двигател .A disadvantage of the known winding is the relatively large number of leads to the rotational speed switch, which complicates the switching apparatus and increases the size of the engine terminal box.

Цель изобретени - уменьшение числа выводов и упрощение переключающей аппаратуры.The purpose of the invention is to reduce the number of leads and simplify switching equipment.

Указанна цель достигаетс тем, что в трехскоростной полюсопереключаемой обмотке дл трехфазных машин переменного тока с соотношением чисел пар полюсов 2:3:4 дл числа пазов, кратного 36, состо щей из двенадцати основных катушек с номерами 1-12, равномерно распределенных по расточке машин, и шести дополнительных катушек, концентрически расположенных по отношению к четным основным катушкам и обозначенных соответственно пор дковыми номерами 2,4, 6,8, 10и12, основные нечетные катушки соединены между собой в три параллельные ветви с двум встречно включенньпчи катушками в каждой ветви, пор дковы номера которых 1-7, 9-3, 5-11, а основные четные катушки, выполненные с числом витков в два раза меньшим и:сечением меди в два раза большим по сравнению с основными нечетными катушками, соединены между собой по две согласно с пор дковыми номерами 10-4, 6-12, 2-8 и подключены к средним точкам параллельных ветвей, образованных нечетными катушка , с пор дковыми номерами катшек , подключенных к точкам соединени 1-7-10, 9-3-6, 5-11-2, причем четные и нечетные катушки в точках соединени включены между собой согласно , а дополнительные катушки выполнены с числом витков-в 2,5 раза меньшим и сечением меди в 2,5 раза большим по сравнению с нечетными катушками, соединены между собой Ьтоследовательно и подключены к точке соединени между собой основных четных и нечетных катушек, например к точке соединени катушек с пор дковыми номерами 9-3-6, причем I по отношению к основным нечетным катушкам согласно включены дополни 12 и тельные катушки 4 , 8 и встречно катушки , б , 10 , а вьгооды обмотки пп числа пар полюсов р 2 выполнены из точек соединени основньк четных и нечетньк катушек, дл р 4 вьшоды вьшолнены из четных катушек 4, 8 и 12, дл р 3 выводы вьтолнены из точек соединени нечетных катушек 1-9-5, 7-3-11 и из начальной точки последовательно соединенных дополнительных катушек. На фиг. 1 представлена схема соединени элементов трехфазной тре скоростной обмотки с отношением чисел пар полюсов 2:3:4; на фиг. 2 развернута схема трехфазной трехскоростной полюсопереключаемой обмотки с числами полюсов 4, 6, 8 дл 7 36 на фиг. 3 - то же-, с двухслойным исполнением катушекi на фиг. 4 - то же, дл 72. Трехскоростна трехфазна обмотка с соотношением чисел пар полюсов 2:3:4 выполнена из двенадцати основ ных катушек, равномерно распределен ных по расточке машины, и шести до ,полнительных катушек, концентрически расположенных по отношению к чет ным катушкам и обозначенных соответ ч/ / ственно пор дковыми номерами Z , ч 8. 10 АиinTil 7T 4 Ti rTTTT fT4a гтт-Очла , W , .W и 1X . Дополнительные катушки выполнены с числом витков в 2,5 раза меньшим, а основные Фетные катушки с числом витков в. 2 раза меньшим по сравнению с основными нечетными катушками. Основные нечетные катушки обмотки соединены между собой в три параллельные вет ви с двум встречно включенными катушками в каждой ветви, пор дковые номера которых в ветв х 1-7, 9-3, 5-11, а основные четные катушки соединены между собой по две соглас но с пор дковыми номерами 10-4, 6-12, 2-8 и подключены к точкам сое динени двух |нечетных катушек в параллельных ветв х с пор дковыми номерами катушек в точках соединени 1-7-10, 9-3-6, 5-11-2, причем четны и нечетные катушки в точках соединени включены между собой соглас-, но (фиг. 1). I,. Дополнительные катушки соединены между собой последовательно и под14 . . ключены к точке соединени между собой основных четных и нечетных катушек , например к точке соединени катушек с пор дковыми номерами 9-3-6. При этом по отношению к основным нечетным катушкам дополнительные катушки А , 8 и 12 включены согласно, а катушки 2 , б и 10 встречно (фиг. 2). Точки соединени между собой основных четных и нечетных катушек вл ютс выводаьш дл числа пар полюсов р 2, которые обозначены А , 84 и С) . Выводами обмотки дл р 4 А , Вд и Со вл ютс ВЫВОДЫ ИЗ четных катушек 4,8 и 12, а дл р 3 выводы из точек соединени нечетных катушек 1-9-5, 7-3-11 и вьгоод из начальной точки соединенных последовательно дополнительных катушек, обозначенные соответственно Ас , Предложенна обмотка однослойна и предназначена дл числа пазов Д 36 и кратного 36. При кратном числе пазов кажда Катушка обмотки представлена катушечной группой с. числом катушек в группе, равным кратности числа павов. Например, при числе пазов Z 72 (фиг. 4) катушечные группы содержат по две катушки . Переключение частот вращени осуществл етс с помощью дев ти выводов . В отличие от прототипа дл каждого числа пар полюсов обмотка имеет по три отдельшлх вывода. При числе пар полюсов р 4 питание подаетс на В1)гаоды Ag, Bg и (g,a фазы обмотки, соединены в звезду с двум параллельными ветв ми. При р 3 обмотка соедин етс Т-образно с трем параллельшфю ветв ми путем соединет1 выводов , а трехфазное питание подаетс на вы воды AJ, , Вб и Cg , При р 2 пи- . тание подаетс на выводы А , 84 и С J а обмотка соедин етс в звезду с четырьм параллельными ветв ми путем соединени между собой выводов Ag , 8g и С . Схема соединени элементов предJ: Qжeннoй обмотки обеспечивает симметрию токов в фазах при всех значени х чисел пар полюсов. При р 3 это достигаетс благодар выполнению фазы 0 из дополнительных катушек 2 , 4, 6,8 % 10- и 12 с меньшим шагом по пазам и заданньн числом витков в катушках. При р 2 и р 4 симметри токЬв в фазах дос тигаетс симметричным включением катушек в каждУю из фаз обмотки Обмотка обеспечивает хорошую форму кривой намагничивающих сил при всех значени х чисел пар полюсов благодар включению на каждой из прлюсностей двигател катушек обмотки, относ щихс ко всем фазным зонам. Использование обмоточной меди соста л ет 66,6% на всех полюсност х пред ложенной обмотки. На фиг. 3 приведен вариант предложенной обмотки с двухслойным иеполнением . Такое исполнение имеет одинаковое с однослойным исполнением соединение элементов обмотки и 16 может быть реализовано в случае необходимости улучшени гармонического состава кривой намагничивающих сил. По сравнению с известными трехскоростными обмотками с данным соотношением чисел пар полюсов предложенна обмотка отличаетс минимальным числом вьшодов на переключатель частоты вращени , отдельными выводами дл всех полюсностей, небольшим числом конструктивных элементов . Она может найти применение как в многоскоростных асинхронных двигател х, так и в машинах с внутренним каскадом и в регулгфуемых асинхронных двигател х с бесконтактным изменением числа пар полюсов.This goal is achieved by the fact that in a three-speed pole-switching winding for three-phase AC machines with a ratio of pole pair numbers of 2: 3: 4 for the number of slots multiple of 36, consisting of twelve main coils with numbers 1-12, are evenly distributed over the machine bore, and six additional coils, concentrically located with respect to the even main coils and designated respectively by serial numbers 2.4, 6.8, 10 and 12, the main odd coils are interconnected in three parallel branches from two meetings but included coils in each branch, the order numbers of which are 1-7, 9-3, 5-11, and the main even coils, made with the number of turns two times smaller and: the copper section is twice as large as the main odd coils two interconnected in accordance with the serial numbers 10-4, 6-12, 2-8 and connected to the middle points of the parallel branches formed by the odd coil, with the serial numbers of the rods connected to the connection points 1-7-10, 9-3-6, 5-11-2, with even and odd coils at the connection points being connected to each other according to It is clear that the additional coils are made with the number of turns 2.5 times smaller and the copper cross section 2.5 times larger than odd coils, interconnected b consistently and connected to the connection point between the main even and odd coils, for example The connection point of the coils with serial numbers 9-3-6, with I, in relation to the main odd coils, included additional 12 and auxiliary coils 4, 8 and counter coils, b, 10, and the windings nn of the number of pairs of poles p 2 are made of the points of connection of the main even nechetnk coils 4 for p vshody vsholneny of the even coils 4, 8 and 12, for a number of conclusions 3 vtolneny dots of odd coils compound 1-9-5, 3/7/11 and the starting point of the additional coils connected in series. FIG. 1 shows a diagram of the connection of the elements of a three-phase three-speed winding with the ratio of the numbers of pole pairs 2: 3: 4; in fig. 2 a three-phase, three-speed pole-switching winding circuit is developed with pole numbers of 4, 6, 8 for 7 36 in FIG. 3 is the same with the double-layer design of the coils in FIG. 4 - the same, for 72. A three-speed three-phase winding with a ratio of pole pair numbers of 2: 3: 4 is made of twelve main coils uniformly distributed over the machine bore, and six additional coils concentrically arranged with respect to even coils and denoted by correspondingly serial numbers Z, h 8. 10 AvtInTil 7T 4 Ti rTTTT fT4a rmt-ocla, W, .W and 1X. Additional coils are made with the number of turns 2.5 times smaller, and the main fetal coils with the number of turns in. 2 times smaller compared to the main odd coils. The main odd coils of the winding are interconnected in three parallel branches with two oppositely connected coils in each branch, the serial numbers of which are in branches 1–7, 9–3, 5–11, and the main even coils are interconnected by two but with sequence numbers 10–4, 6–12, 2–8 and connected to the two-odd coil dinyneni points in parallel branches with order numbers of coils at junction points 1–7–10, 9–3–6, 5-11-2, with even and odd coils at the points of connection included among themselves agree, but (Fig. 1). I ,. Additional coils are interconnected in series and under 14. . They are connected to the connection point between the main even and odd coils, for example, to the connection point of the coils with the order numbers 9-3-6. In this case, with respect to the main odd coils, additional coils A, 8 and 12 are included according to, and coils 2, b and 10 are counter (Fig. 2). The interconnection points of the main even and odd coils are derived for the number of pairs of poles p 2, which are designated A, 84 and C). The winding leads for p 4 A, Bd and Co are CONCLUSIONS FROM even coils 4,8 and 12, and for p 3 leads from the connection points of the odd coils 1-9-5, 7-3-11 and all the coils from the starting point of the connected in series additional coils, designated Ac, respectively. The proposed winding is single-layer and is intended for the number of slots D 36 and a multiple of 36. For a multiple number of slots, each winding coil is represented by a coil group c. the number of coils in a group equal to the multiplicity of the number of peacs. For example, when the number of grooves Z 72 (Fig. 4) coil groups contain two coils. The rotational frequency switching is accomplished with nine pins. Unlike the prototype, for each number of pole pairs, the winding has three separate leads. When the number of pole pairs is p 4, power is supplied to B1) the Ag, Bg, and (g, a) phases of the winding are connected to a star with two parallel branches. For p 3, the winding is connected T-shaped to three parallel branches by connecting 1 outputs, and a three-phase power supply is supplied to the AJ, Wb and Cg outputs. At p 2, power is fed to leads A, 84 and C J and the winding is connected to a star with four parallel branches by connecting the leads Ag, 8g and C. The connection diagram of the elements of the prejudgement j: Qgreen winding ensures the symmetry of the currents in the phases for all values of the numbers of pairs At p 3, this is achieved by performing phase 0 of the additional coils 2, 4, 6.8% 10- and 12 with a smaller step in the grooves and a given number of turns in the coils. With p 2 and p 4, symmetry of the current in the phases is achieved by symmetrically turning on the coils in each of the phases of the winding. The winding provides a good shape of the magnetizing force curve for all values of the numbers of pairs of poles due to the inclusion of the winding coils related to all phase zones on each of the motor's benefits. The use of winding copper is 66.6% at all poles of the proposed winding. FIG. 3 shows a variant of the proposed winding with a two-layer and complete. This design has the same winding connection of the winding elements and 16 can be implemented, if necessary, to improve the harmonic composition of the magnetizing force curve. Compared with the known three-speed windings with a given ratio of pole pair numbers, the proposed winding is distinguished by a minimum number of outputs per rotation frequency switch, separate leads for all poles, a small number of structural elements. It can be used both in multi-speed asynchronous motors and in machines with internal cascade and in regulated asynchronous motors with contactless change in the number of pole pairs.

в Св А.in St. A.

г.year

ЧаCha

«t"T

V/V /

Claims

THREE-SPEED BAND SWITCHING FOR THREE-PHASE AC MACHINES, with correlation. by the number of pairs of poles 2: 3: 4 for: the number of grooves, a multiple of 36, consisting of twelve main coils with numbers 1-12, evenly distributed over the bore of the machine, and six additional coils concentrically located with respect to the even main coils th marked respectively serial numbers 2 *, ¹ ₁ 6 *, 8 *, 10 * and 12, characterized in that, in order to reduce the number of conclusions and simplify the switching equipment, the main odd coils are connected. And between each other, in three parallel branches with two counter-connected coils in each branch, the serial numbers of which are 1-7, 9-3, 5-11, and the main even coils, made with the number of turns twice as small and the copper cross-section as two times larger than the main odd coils, are interconnected in two according to serial numbers 10-4, 6-12, 2-8 and connected to the midpoints of parallel branches formed by odd coils, with serial numbers of coils connected to the connection points 1-7-10 9-3-6, 5-11-12, and even and odd to the coils at the connection points are connected according to each other, and additional coils are made with the number of turns 2.5 times smaller than the copper section 2.5 times larger than the odd coils, connected together in series and connected to the connection point between the main even and odd coils, for example to the connection point of the coils with serial numbers -; 9-3-6, and in relation to the main odd coils, according to them, additional coils 4, 8 * and 12 ^/ and suture coils 2 *, 6 'and 10 ^l are included, and the winding conclusions for the number of pole pairs p = 2 are made from points. connections of the main even and odd coils, for p = 4 the conclusions are made from even coils 4, 8, 12, for p = 3 the conclusions are made from the connection points of the odd coils 1-9-5, 7-3-11 and from the starting point of the series connected additional. coils.

1T38891