<p>Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения улучшение электромагнитных параметров путем увеличения обмоточных коэффициентов и уменьшения коэффициента дифференциального рассеяния для иолюсности Р . Обмотка выполнена в</p>
<p>51 пазу из двенадцати распределенных катушечных групп с двухслойными концентрическими катушками с шагами по пазам Υ для второй, шестой</p>
<p>2</p>
<p>и десятой групп, Υ <sub>пи</sub> - для осталь- ’ нкх групп и соединена в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами для полюсности Р<sub>л</sub> = 2 и дополнительными однофазными зажимами для полюсности Р<sub>г</sub> = 6 от их нулевых точек. Первая фаза содержит первую, четверо-ί.-, седьмую и деся- <sub>е </sub>тую группы, их катушки включены последовательно 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 одинаковых о</p>
<p>с первой фазы номера групп чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и в восемь групп.</p>
<p>Шаги катушек по пазам равны Υ<sub>П</sub>)<sup>=</sup></p>
<p>= 14—2(1—1) иУ<sub>(ТК</sub>= 13-2(К-1),где ΐ = 1-5 и К = 1-4 - номера катушек в группах. В ветвях первой фазы включены для ее групп катушки с номерами К = 1 первой и седьмой групп и ί = 1 - в ветвь первой звезды,</p>
<p>К = 4 и Ϊ, = 5 - в ветвь второй звезды, а остальные катушки в дополнительную ветвь. 5 ил., 1 табл.</p>
<p>Изобретение относится к якорным обмоткам электрических машин переменного тока совмещенного типа с двумя разнополюсными магнитными пойями в общем магнитопроводе и может применяться, например, в синхронных машинах с системой возбуждения от третьей гармонической поля, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз и др.</p>
<p>9гб8$И<sup>,и,</sup>7)Ё></p>
<p>></p>
<p>Цель изобретения - улучшение</p>
<p>электромагнитных параметров путем</p>
<p>увеличения обмоточных коэффициентов</p>
<p>и снижения коэффициента дифференциального рассеяния для полюсности Р .</p>
<p>3</p>
<p>1488926</p>
<p>4</p>
<p>На фиг, 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг„ 2 - схема чередования ее фазных зон для полюсности Р<sub>1</sub> =2; на фиг. 3 - диаграмма сдвига осей групп для полюсности Р = 2; на фиг. 4 - упрощенная схема соединения фазы; на фиг. 5 — многоугольники МДС для Р <sub>ί</sub> = 2 при С = 1,0 (Наружный) и С = 0,5 (внутренний) .</p>
<p>Обмотка (фиг. 1) выполнена двухслойной в 51 пазу с номерами от 1 до 51 из двенадцати катушечных' групп (с номерами от 1Г до 12Г) с концентрическими катушками с шагами по пазам Υ„ = 14-2(ί-1) = 14,12,10,8,6 дл<sup>2</sup> групп 2Г, 6Г, ЮГ и Υ<sub>π(ζ</sub> =</p>
<p>= 13-2(К-1) = 13,11,9,7 для остальных групп, где ΐ = 1-5 и К = 1-4 номера катушек в пяти- и четырехкатушечных группах. Она соединена в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами С1<sub>?</sub> С2, СЗ для Р =</p>
<p>= 2 и дополнительными зажимами 0102.для Ръ = 6 от их нулевых точек.</p>
<p>Первая фаза содержит группы 1Г,</p>
<p>4Г, 7Г, ЮГ, а для двух других фаз их номера чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и в восемь групп. В ветвях первой фазы включены последовательно для ее групп катушки с номерами К = 1 первой и седьмой групп и ΐ = 1 в ветвь первой звезды, К = 4 и ί = 5 в ветвь второй звезды, а остальные катушки (К = 1 четвертой группы,</p>
<p>К =2, 3 и ί = 2,3,4) - в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы и ее конец подключен к началам ветвей звезд фаз (фиг. 4), причем катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно нечетных. Две другие фазы выполнены аналогичным образом<sub>0 </sub>Оси групп смещены на углы (в электрических градусах) 60° + ά для Р<sub>1</sub> = 2 (фиг. 3, X = 15°/4,25) и 180° + 3 с( для Р-г = 6, их векторы ЭДС образуют трехфазную симметричную систему для Р, = 2 и однофазную систему с тремя ветвыми для Р<sub>г</sub> = 6.</p>
<p>Верхний ряд стрелок (фиг. 1) показывает направления трехфазного тока при питании обмотки через С1, С2, СЗ (Р <sub>1</sub> = 2), а нижний ряд - направления однофазного тока при питании обмотки через 01—02 (Р т = 6).</p>
<p>ЭДС катушек пропорциональны их коэффициентам укорочения К =</p>
<p>= з ίη ( 7ΓΥ <sub>п</sub>/1 2,75) и К <sub>Υί</sub> = δίη( ΉΥ<sub>α</sub>/ /4,25), где 51/4 = 12,75 и 51/12 =</p>
<p>- 4,25 - полюсные деления, которым соответствуют данные таблицы.</p>
<p>ЭДС ветвей фазы (фиг. 4) для Р = = 2 (фиг. 3) равны: ветви С1'-01 С2-0,9995 соз οί + 0,9882/И <sub>к</sub> =</p>
<p>= 2,9834Н<sub>М</sub> ветви С1-02- 0,7594(1 +</p>
<p>+ 2соз </) + 0,6737]И<sub>к</sub> = 2,9490И<sub>к</sub>, т<sub>о</sub>е. они практически одинаковы и их среднее значение равно 2,9662И<sub>к</sub>; ветви С1-С1/-[0,9995 + (0,9768 +</p>
<p>+ 0,8952)-(1-+ 2созо() + 0,9957 +</p>
<p>+ 0,9432 + 0,8336 СИ <sub>к</sub> = 9,3909СИ<sub>к</sub>. ЭДС фазы равна (9,3809С + 2,9662) при числе витков фазы, равном (ЮС + + 3,5)И<sub>К</sub> и тогда при С = 1,0, получают Κ<sub>οί<ι</sub> = 12,3471 /13,5 = 0,9146; для ЭДС фазы, меньшей в 73 раза, получают (9,3809С + 2,9662) =</p>
<p>= 12,3471 -/3, откуда находят С =</p>
<p>= 0,44 и К = 7,0938/7,9 = 0,8979; при С = 0,5 получают Κ<sub>οά7</sub>= 0,9008'. ЭДС цепи 01-02 для полюсности Р^ = 6 не зависит от коэффициента С и равна [2(0,9957 + 0,5264) созЗс/ +</p>
<p>+ 0,5264 + 0,8952 + 0,79801И<sub>к</sub> =</p>
<p>= 5,2120И<sub>к</sub> при числе витков этой цепи, равном 7И<sub>к</sub>, тогда обмоточный коэффициент равен 0,7446.</p>
<p>Сечение провода катушек дополнительных ветвей фаз следует изменять обратно пропорционально коэффициенту С, что обеспечивает одинаковый для всех пазов коэффициент заполнения медью. По сравнению с обмоткрй [2 3, для которой К<sub>е6</sub>-<sub>1</sub>= 0,846 и К<sub>о</sub>{-<sub>6</sub> = =· 0,589, для обмотки (фиг. 1) обмоточные коэффициенты выше в 0,9146/ /0,846 = 1,081 раза для Р, = 2 и в 0,7446/0,589 = 1,264 раза для Р 2 = 6, вследствие чего улучшаются электромагнитные параметры обмотки.</p>
<p>На фиг. 2 и 5 фазные зоны для Р<sub>1</sub> = 2 обозначены как Α-Ζ-Β-Χ-С-У, их векторы изображены в центре фиг. 5 (номерами от 1 до 51 пронумерованы пазы обмотки). Используя вспомогательную треугольную сетку (фиг. 5) со стороной, равной единице длины, определяют [4): при С =</p>
<p>= 1,0 К<sup>2</sup>^ = 7134/51 - квадрат среднего радиуса пазовых точек, К.<sup>2<sub></sup>1</sub> =</p>
<p>= (81 0,9 146/2 7? )<sup>2</sup> = 139,01853 квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС, где</p>
<p>1488926</p>
<p>(10,2 + 7)3/51 = 81/51 - средний ток паза, 6д<sub>2</sub> = (К<sup>2</sup>^ /Κ<sup>2<sub></sup>Ζ</sub> - 1)100 =</p>
<p>= 0,6214% - коэффициент дифференциального рассеяния; при С = 0,5 (внутренний многоугольник на фиг, 5) аналогичным образом определяют = 0,8981%, это значение соответствует обычной двухслойной обмотке при ς = 51/(3 4) = 4,25 и среднем , ю шаге катушек Υ„ = Ю.</p>
<p>Таким образом, обмотка (фиг.1) имеет лучший коэффициент по сравнению с обмоткой [2 3 в 5-6 раз, вследствие чего при применении такой 15 обмотки в синхронном генераторе уменьшается коэффициент нелинейных искажений и улучшается форма кривой напряжения выхода.</p>
<p>Предлагаемую обмотку можно ис- ?о пользовать в синхронных машинах серии ОС с системой возбуждения от третьей гармонической поля. Она заменяет собой две раздельные обмотки якоря серийной машины, что упрощает конст- 25 рукцию и изготовление машины, уменьшает расход меди и изоляции на якоре, улучшает электромагнитные параметры и увеличивает надежность работы машины. 30</p><p> The invention relates to electrical engineering. The purpose of the invention is to improve the electromagnetic parameters by increasing the winding coefficients and reducing the differential scattering coefficient for polarity P. Winding done at </ p>
<p> 51 slots of twelve distributed coil groups with two-layer concentric coils with steps along grooves Υ for the second, sixth </ p>
<p> 2 </ p>
<p> and the tenth group, Υ <sub> pi </ sub> - for the rest of the 'ncx groups and connected into two parallel three-phase stars with three-phase clamps for polarity P <sub> l </ sub> = 2 and additional single-phase clamps for the polarity P <sub> r </ sub> = 6 from their zero points. The first phase contains the first, four-ί.-, seventh and tenth <sub> e </ sub> groups, their coils are connected in series in the branches of the stars and in the additional branch, the beginning of which forms the phase clamp and its end is connected to the beginnings of the branches star phase. Coils of even groups are included in the branches opposite odd. For the other two the same o </ p>
<p> from the first phase, the numbers of the groups alternate with respect to the first phase with intervals of four and eight groups. </ p>
<p> The coil steps in the grooves are Υ <sub> P </ sub>) <sup> = </ sup> </ p>
<p> = 14-2 (1-1) and Y <sub> (TK </ sub> = 13-2 (K-1), where ΐ = 1-5 and K = 1-4 are the numbers of coils in groups. In the branches of the first phase, for its groups, coils with K = 1 numbers of the first and seventh groups are included and и = 1 - in the branch of the first star, </ p>
<p> K = 4 and Ϊ, = 5 - into the branch of the second star, and the remaining coils into the additional branch. 5 ill., 1 tab. </ P>
<p> The invention relates to anchor windings of alternating-type AC electric machines with two opposite pole magnetic poyas in a common magnetic circuit and can be used, for example, in synchronous machines with a third harmonic field excitation system, in single-machine frequency and phase converters, etc. < / p>
<p> 9gb8 $ And <sup>, and, </ sup> 7) E > </ p>
<p> > </ p>
<p> The purpose of the invention is to improve </ p>
<p> Electromagnetic Parameters by </ p>
<p> increase in winding ratios </ p>
<p> and reducing the differential scattering coefficient for polarity P. </ p>
<p> 3 </ p>
<p> 1488926 </ p>
<p> 4 </ p>
<p> FIG. 1 shows a diagram of the proposed winding; in Fig „2 - the scheme of alternation of its phase zones for polarity P <sub> 1 </ sub> = 2; in fig. 3 is a diagram of the shift of the axes of the groups for the polarity P = 2; in fig. 4 is a simplified wiring diagram of the phase; in fig. 5 - MDS polygons for P <sub> ί </ sub> = 2 at C = 1.0 (External) and C = 0.5 (internal). </ P>
<p> Winding (Fig. 1) is made of a two-layer 51 slot with numbers from 1 to 51 of twelve coil 'groups (with numbers from 1G to 12G) with concentric coils with steps along the slots Υ „= 14-2 (ί-1 ) = 14,12,10,8,6 for <sup> 2 </ sup> groups 2G, 6G, SOH and <sub> π (ζ </ sub> = </ p>
<p> = 13-2 (K-1) = 13,11,9,7 for other groups, where ΐ = 1-5 and K = 1-4 numbers of coils in five- and four-core groups. It is connected in two parallel three-phase stars with three-phase clips C1 <sub>? </ Sub> C2, Sz for P = </ p>
<p> = 2 and additional clips 0102.for P = 6 from their zero points. </ p>
<p> The first phase contains groups 1G, </ p>
<p> 4G, 7G, SOUTH, and for the other two phases, their numbers alternate with respect to the first phase with intervals of four and eight groups. In the branches of the first phase, the coils with the numbers K = 1 of the first and seventh groups and ΐ = 1 are connected in series for the branch of the first star, K = 4 and ί = 5 in the branch of the second star, and the rest of the coils (K = 1 of the fourth group, </ p>
<p> K = 2, 3 and ί = 2,3,4) - in an additional branch, the beginning of which forms a phase clamp and its end is connected to the beginnings of the branches of the stars of the phases (Fig. 4), with the coils of even groups included in the branches relatively odd. The two other phases are made similarly <sub> 0 </ sub>. The axes of the groups are shifted by angles (in electrical degrees) 60 ° + ά for P <sub> 1 </ sub> = 2 (Fig. 3, X = 15 ° / 4.25) and 180 ° + 3 s (for P-d = 6, their EMF vectors form a three-phase symmetric system for P, = 2 and a single-phase system with three branches for P <sub> g </ sub> = 6. < / p>
<p> The upper row of arrows (Fig. 1) shows the directions of the three-phase current when the winding is powered through C1, C2, NW (P <sub> 1 </ sub> = 2), and the lower row shows the directions of the single-phase current when the winding is fed through 01 —02 (P t = 6). </ P>
<p> The EMF of the coils is proportional to their shortening factors K = </ p>
<p> = h ίη (7ΓΥ <sub> p </ sub> / 1 2.75) and K <sub> Υί </ sub> = δίη (ΉΥ <sub> α </ sub> / / 4.25) where 51/4 = 12.75 and 51/12 = </ p>
<p> - 4.25 - pole divisions, which correspond to these tables. </ p>
<p> The emf of the branches of the phase (Fig. 4) for P = = 2 (Fig. 3) is equal to: branches С1'-01 С2-0,9995 cos οί + 0.9882 / And <sub> k </ sub> = </ p>
<p> = 2.9834H <sub> M </ sub> branches C1-02-0.7594 (1 + </ p>
<p> + 2soz < /) + 0.6737] And <sub> k </ sub> = 2.9490 And <sub> k </ sub>, t <sub> o </ sub> e. they are almost the same and their average value is 2.9662I <sub> k </ sub>; C1-C1 / - [0.9995 + branches (0.9768 + </ p>
<p> + 0.8952) - (1- + 2sozo () + 0.9957 + </ p>
<p> + 0.9432 + 0.8336 SI <sub> k </ sub> = 9.3909SI <sub> k </ sub>. The phase EMF is equal to (9.3809C + 2.9662) with the number of phase turns equal to (JS + + 3.5) And <sub> K </ sub> and then at C = 1.0, get <sub> οί < ι </ sub> = 12.3471 / 13.5 = 0.9146; for emf phase, 73 times less, get (9.3809С + 2,9662) = </ p>
<p> = 12.3471 - / 3, from where C = </ p> is found
<p> = 0.44 and K = 7.0938 / 7.9 = 0.8979; when C = 0.5, Κ <sub> οά7 </ sub> = 0.9008 'is obtained. The electromotive force of the circuit 01-02 for the polarity P ^ = 6 does not depend on the coefficient C and is equal to [2 (0.9957 + 0.5264) cos3S / + </ p>
<p> + 0.5264 + 0.8952 + 0.79801I <sub> k </ sub> = </ p>
<p> = 5,2120I <sub> k </ sub> with the number of turns of this circuit equal to 7I <sub> k </ sub>, then the winding coefficient is 0.7446. </ p>
<p> The cross section of the wire of the coils of the additional branches of the phases should be inversely proportional to the coefficient C, which ensures that the fill factor of copper is the same for all slots. Compared to the winding [2 3, for which K <sub> e6 </ sub> - <sub> 1 </ sub> = 0.846 and K <sub> o </ sub> {- <sub> 6 </ sub> = = · 0.589, for winding (Fig. 1) winding coefficients are higher by 0.9146 / / 0.846 = 1.081 times for P, = 2 and 0.7446 / 0.589 = 1.264 times for P 2 = 6, as a result of which electromagnetic winding options. </ p>
<p> In FIG. 2 and 5 phase zones for Р <sub> 1 </ sub> = 2 are designated as Α-Ζ-Β-Χ-С-У, their vectors are depicted in the center of FIG. 5 (numbers from 1 to 51 are numbered winding slots). Using an auxiliary triangular grid (Fig. 5) with a side equal to the unit of length, determine [4): at C = </ p>
<p> = 1.0 K <sup> 2 </ sup> ^ = 7134/51 is the square of the average radius of the slot points, K. <sup> 2 <sub> </ sup> 1 </ sub> = </ p >
<p> = (81 0.9 146/2 7?) <sup> 2 </ sup> = 139,01853 square of the radius of the circle for the main harmonic MDS, where </ p>
<p> 1488926 </ p>
<p> (10,2 + 7) 3/51 = 81/51 - average groove current, 6d <sub> 2 </ sub> = (K <sup> 2 </ sup> ^ / Κ <sup> 2 < sub> </ sup> Ζ </ sub> - 1) 100 = </ p>
<p> = 0.6214% is the differential scattering coefficient; at C = 0.5 (the inner polygon in FIG. 5) is determined in the same way = 0.8981%, this value corresponds to the usual two-layer winding at ς = 51 / (3 4) = 4.25 and the average, coil pitch Υ „ = Yu. </ P>
<p> Thus, the winding (figure 1) has a better coefficient compared to the winding [2 3 5-6 times, resulting in the application of such 15 windings in a synchronous generator decreases the nonlinear distortion coefficient and improves the shape of the output voltage curve. < / p>
<p> The proposed winding can be used in synchronous machines of the OS series with the excitation system from the third harmonic field. It replaces the two separate armature windings of a serial machine, which simplifies the design and manufacture of the machine, reduces the consumption of copper and insulation at the anchor, improves the electromagnetic parameters and increases the reliability of the machine. 30 </ p>