SU1485358A1 - Электромашиннал совмещенная обмотка - Google Patents

Description

Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения расширение области применения путем выполнения в 63 пазах, а также улучшение параметров путем увеличение обмоточных коэффициентов. Обмотка выполнена из двенадцати распределенных катушечных групп с двухслойными концентрическими катушками и соединена

в три параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами для полюснос-^· ти р-,=2 и дополнительными однофазныИзобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока совмещенного типа с двумя разнополюсными магнитными полями в общем магни топроводе и может применяться, на; пример на якоре синхронных машин с

системой возбуждения от третьей гармонической магнитного поля, в одн<шинных преобразователях частоты и ' числа фаз и др«

2

ми зажимами для полюсности Р₂=6 от нулевых точек. Фаза первая содержит катушечные группы, первую, четвертую, седьмую, десятую и их катушки включены в ветви звезд и в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы и ее конец подключен к началам ветвей звезд фазы. Катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно нечетных. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и в восемь групп. Обмотка выполнена в 63 пазах и катушечные группы вторая, шестая, десятая содержат по шесть катушек с шагами по пазам у_П=17-2(1-1), а остальные группы - по пять катушек с У_П(,=16-2(к-1 ), где 1=1-¾ и к=1-5 номера катушек в катушечных группах, Б ветвях каждой фазы включены для ее катушечных групп катушки с номерами к=1 - в ветвь первой звезды, к=5 и ί=6 - в ветвь второй звезды, 1=1,2,3 в ветвь третьей звезды, а остальные катушки - в дополнительную ветвь.

5 ил. 1 табл.

а

4*

00

О1

СаЭ

СЛ

00

Целью изобретения является расширение области применения путем выполнения в 63 пазах, а также улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточных коэффициентов .

На фиг'. 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг.2 - упрощенная схема соединений ее фазы С1; на фиг.З и 4 - диаграммы сдвига осей ка3

1485358 ⁴

тушечньгх групп для полюсности ρ _γ=2 (фиГсЗ) и Р₂=6 (фиг_£4); на фиг,5 многоугольник МДС для полюсности

Р,=²· 5

Обмотка (фиг.1) выполнена в 63 па- °

зах с номерами 1-63 двухслойной из двенадцати катушечных групп (с номерами 1Г - 12Г) с концентрическими катушками с шагами по пазам у_п= =17-2(ΐ-1)=17, 15, 13, 11, 9 и 7 .

для групп 2Г, 6Г, ЮГ и = 1 6-2 (к-1 ) =

=16, 14, 12, 10 и 8 для остальных групп, где ΐ=1-6 и к=1-5 - номера катушек в шести- и пятикатушечных труп- 15 пах. Она соединена в три параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами С1, С2, СЗ для Р .,=2, дополнительными однофазными зажимами 0102 для р^=6 от нулевых точек первой 20 и второй звезд, дополнительным нулевым зажимом 0 от нулевой точки третьей звезды для подключения на фазное напряжение однофазной генераторной нагрузки» Фаза первая содер- 25 жит. группы 1Г, 4Г, 7Г и ЮГ и их катушки включены последовательно в ветви звезд и в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы и ее конец подключен к началам вет- 30 вей звезд фазы фиг,2 : катушки с номерами к=1 - в.ветвь первой звезды, с номерами к=5 и ϊ=6 - в ветвь вто- . рой звезды, с номерами ΐ=1,2 и-3 в ветвь третьей звезды, а остальные :35 катушки - в дополнительную ветвь. Катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно нечетных Для двух других фаз номера групп чередуются относительно первой фазы 40 с интервалами в четыре и в восемь групп. На фиг,1 верхний ряд стрелок показывает направления трехфазного тока при питании обмотки через С1,

С2 и СЗ (р_А=2), а нижний ряд - на- 45 правления однофазного тока при питании обмотки через 01-02 (ру=6). Оси соедних катушечных.групп смещены на углы (в эл.град.) 60°+ для р^=2 (фиг.З; =15*⁵/ς) и 180°+Зо( для Р_г=6 (фиг.4), где ς=63/12=5,25 ' число пазов на полюс и фазу, ЭДС катушек пропорциональны их коэффициентам укорочения К_У1= 81п(Яу_п/15,75) и Κ_ϊς=3ίη( Т?у /5,25), где 63/4=15,75 55 и 63/12=5,25 - полюсные деления для ρ_ή=2 и р ,2=6 (см.таблицу) ,

ЭДС ветвей фазы для р =2 (фиг,2 и 3),равны: ветви С1* -01 0,9997(1+

+2сойу) 2,9966М _к, ветви С1 ’ —02 С 0,7159( 1 +2сов <х) +0, 6428 ] -Ν _ц=2,7887И_к, ветви С1'-0 (0,9922+0,9972+0,9626) 1γ =2,9520 т.е. они практически одинаковы и их среднее значение равно 2,9124м ; ветви С1-С1* (0,9848+

+0, 9309+0,840) (1+2созо0+0,8899+ +0,7818]·сИ_к=9,9320·сМ_к; ЭДС фазы равна (9,932·с+2,9124) И _к при числе витков фазы равном (11 с+Ю/3)М _к и при с=1,0 получаем ЭДС фазы равной 12,8444-И _к и обмоточный коэффициент К_ьб2=12,8444/(43/3)=0,8961, Для ЭДС фазы меньшей в Уз раза получаем (9,932 с+2,9124 =12,8444/Ϋ3, откуда находим _с=0,45 и К_ов. =7,3818/(24,85/3)« =0,8912; при с=1/3 получаем К =

=0,8890_ο

ЭДС цепи 01-02 для полюсности _Λ р^=6 не зависит от коэффициента с и равна [(0, 9972+0,6802) (1+2созЗ с() + +0,86602^=5,8607 при числе витков этой цепи равном 7И _к и тогда обматочный коэффициент равен Κ_οί< = =5,8607/7=0,8372. При изменении коэффициента с обратно пропорциональ-^· но ему следует изменять сечение провода катушек дополнительных ветвей фаз, вследствие чего сохраняется одинаковым для всех пазов коэффициент заполнения медью.

Предлагаемая обмотка имеет практически электромагнитно независимые разнополюсные цепи после с р,=2 не наводит ЭДС на зажимах 01-02, а поле с р,=6 не наводит ЭДС на линейных зажимах С1, С2, СЗ , выполнена в 63 пазах и допускает подключение как трехфазной, так и однофазной генераторной нагрузки, что по сравнению с известной обмоткой, для которой число пазов равно 39, К_р^_г=0,90 ,и К_θ££=0,706, расширяет область применения, функциональные возможности и повышает обмоточные коэффициенты.

На фиг,2 пазовые точки на многоугольники МДС пронумерованы цифрами 1 1-63 и для построении использована вспомогательная треугольная сетка, сторона которой изображает вектор тока фазной зоны для р ^=2 одного слоя паза и принята за две единицы длины; вектора токов фазных зон обозначены Α-Ζ-Β-Χ-С-У и изображены в центре фиг,5, По многоугольнику МДС (при с=1,0) определяют: квадрат среднего радиуса пазовых точек К =2157/63; квадрат радиуса окружное5 1485358 6

ти, соответствующей основной гармонической МДС с обмоточным коэффициентом К_огч=0,8961)-К*=(||'0,8961 *

129 г

*---) =338,4797, где среднее значение ьз

тока паза равно (11«3+10)3/63=129/63 для фазы 11 катушек дополнительной ветви обтекаются в три раза большим током, чем остальные 10 катушек ветвей звезд ; коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий процентное содержание высших и низших гармонических в кривой МДС обмотки, = \ -1) «100=1,167%.

При с=1/3 получают аналогичным образом: Е₃\=5037/63; 1^=(-^0,8890)^=

=79,455669 и 0д_а=0,625%. Таким обра- 20 зом, для предлагаемой обмотки коэффициент значительно меньше, чем для известной обмотки, что приводит к улучшению формы кривой выходного напряжения при применении обмотки в 21 генераторе.

Обмотка может применяться в синхронных генераторах с системой возбуждения от третьей гармонической поля и заменяет собой две раздель- зд ные трехфазную с р =2 и однофазную с ру=6 обмотки серийной машины на якоре, что упрощает конструкцио и изготовление машины, уменьшает расход меди и изоляции на якоре.

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Электромашинная совмещенная обмотка, например для якоря синхронной машины с системой возбуждения от третьей гармонической магнитного поля, выполненная из двенадцати катушечных групп с номерами от 1Г до 12Г состоящих из двухслойных концентрических катушек, катушки соединены

   в параллельные трехфазные звезды и три дополнительные ветви; причем конец каждой дополнительной ветви подключен к точке соединения одноименных фаз-звезд, выводы выполнены из нулевых точек звезд и начал дополнительных ветвей, причем катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно катушек нечетных групп, а номера групп фаз чередуют ся относительно групп первой фазы с интервалами в четыре группы для фазы второй и восемь групп для фазы третьей, отличающаяс я тем, что, с целью расширения области применения путем выполнения в 63 пазах, а также улучшения электромагнитных параметров путем увеличения обмоточных коэффициентов, число трехфазных звезд равно трем, катушечные группы с номерами 2Г, 6Г, ЮГ выполнены из шести концентрических катушек с шагами по пазам у= =17-2(1-1), остальные катушечные группы выполнены из пяты концентрических катушек с шагами по пазам у=16-2(к-1), катушечные группы уложены в 63 пазах с номерами от Г до 63, причем начала катушечных групп от 1Г до 12Г уложены в пазы 1, 6, 12,

   17, 22, 27, 33, 38, 43, 48, 54, 59, в первую фазу первой звезды включены первые катушки катушечных групп ΙΓ,

   4Г, 7Г, в первую фазу второй звезды включены пятые катушки катушечных групп 1Г, 4Г, 7Г и шестая катушка катушечной группы ЮГ, в первую фазу третьей звезды включены первая, вторая и третья катушки катушечной группы 10Г, в первую дополнительную ветвь включены остальные катушки катушечных групп 1Г, 4Г, 7Г, ЮГ, где 1= =1,2,3,4,5,6, к=1,2,3,4,5 - номера катушек.

   1485358

   8

   Номера катушечных групп ! - ! ί ’ 1 ί Э 1 !___ . _1 К ₅ 2 -------------— Число витков катушек Ветви фазы 11', 81’, 4Г, 5Г 16 0,9997 -0,9972 Первая 14 0,9848 -0,8660' с О, Допол- 12 0,9309 -0,4339 К нитель- 10 0,8400 0,1490 ная 7Г, 8Г, 9Г, 8 0,7159 0,6802 Вторая 11 Г, 121’ 17 0,9922 -0,9309] 2Г,6Г, 1 ОГ. 15 0,9972 -0,9749' Третья 13 0,9629 -0,6802; с-Д’ „ 11 0,8899 -0,1490' * к Дополни- 9 '0,7818 0,4339 тельная 7 0,6428 0,8660

   1485358