SU650164A1 - Двухслойна обмотка с двум параллельными ветв ми на полюс и фазу - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к обмоткам электрических машин и может быть использовано в статорах многофазных машин переменного тока, например в турбо-гидрогенсраторах , турбовозбудител х и асинхронных двигател х.

Известны двухслойные петлевые и волновые обмотки с двум  параллельными ветв ми на каждом полюсе в каждой фазе 1. Обмотки такого типа  вл ютс  несимметричными . Из-за разницы ЭДС параллельных ветвей в этих обмотках протекают уравнительные токи, вызывающие дополнительный нагрев обмотки. Кроме того, выполнение таких несимметричных обмоток требует, как правило, усложнени  конструкции ее за счет перемычек в зоне лобовых частей. Указанные известные обмотки примен ютс  в электрических машинах в случае необходимости снижени  напр жени  или объема тока в пазу.

Наиболее близкой по технической суш,ности и достигаемому эффекту  вл етс  двухслойна  петлева  обмотка с двум  параллельными ветв ми на каждом полюсе в каждой фазе 2. Обмотка выполнена трехфазной на двух полюсах, расположение пар параллельных ветвей на полюсах идентичное . Число пазов обмотки , число пазов на полюс и фазу q 8, число последовательных витков в фазе . Верхний и нижний слой в каждой из двух полюснофазных зон имеет 8 сторон катушек. Пор док чередовани  двух параллельных ветвей в верхнем и нижнем слое полюсно-фазной зоны взаимно противоположный, а слои имеют сдвиг между собой, равный 5/6 диаметрального шага. Чередование параллельных -ветвей 1 и 2 в верхнем слое первой полюсно-фазной зоны выполнено в последовательности: 1-2-2-1 2-1 - 1-2. Пор док чередовани  параллельных ветвей 3 н4 в верхнем слое второй полюсно-фазной зоны аналогичен, т. е. 3-4-4-3-4-3-3-4.

Известна  обмотка  вл етс  несимметричной синфазной с разницей векторов ЭДС параллельных ветвей по модулю. Число межкатушечных перемычек на одну полюсно-фазную зону - п ть.

Недостатком известной несимметричной обмотки  вл етс  усложненна  конструкци  и технологи  изготовлени  ее из-за значительного количества межкатушечных перемычек разных типоразмеров, а также ограниченное число пазов (q - целое кратное четырем, w - целое четное), при котором выполн етс  обмотка, что исключает р д вариантов исполнени  электрической машины с оптимальными технико-экономическими показател ми.

Целью насто щего изобретени   вл етс  устранение отмеченных недостатков известной обмотки, т. е. иовышение технико-экономических показателей машины путем выполнени  обмотки ошиимальной несимметрией ЭДС параллельных ветвей либо полностью симметричной, упрощени  ее конструкции и технологии изготовлени  за счет снижени  числа межкатущечных перемычек в нолюсно-фазной зоне до одной либо совсем без перемычек и расширени  р да чисел пазов, при котором выполнима обмотка.

Указанна  цель достигаетс  тем, что дл  известной двухслойной обмотки с двум  параллельными ветв ми на каждом полюсе в каждой фазе, с равпым числом сторон катущек в верхнем и нижнем слое полюснофазной зоны, с взаимно противоположным пор дком чередовани  параллельных ветвей в верхнем и нижнем слое полюсно-фазной зоны, чередование двух параллельных ветвей в одной из слоев полюсно-фазной зоны выполнено в пор дке: перва -втора .

На фиг. 1 изображена схема расположени  двух параллельных ветвей на полюсе с выводами на одной стороне машины; на фиг. 2 - то же, с выводами на обеих сторонах машины; на фиг. 3 изображены фазовые векторы ЭДС четырех параллельных ветвей, лежащие в двух полюсно-фазных зонах.

В качестве примера рассмотрена двухслойна  петлева  трехфазна  обмотка стержневого типа дл  двухполюсной электрической машины. На фиг. Г-3 показана одна фаза, две другие имеют идентичное построение. Дл  примера выполнени  прин та обмотка с числом пазов (8, ау 4). На одном полюсе расположена пара параллельных ветвей 1 и 2, на другом -3 и 4. Стержни 5 образуют верхний слой обмотки (верхний слой полюсно-фазной зоны А), стержни 6 - нижний. Чередование параллельных ветвей 1 и 2 в верхнем слое выполнено в непрерывном пор дке: перва , втора , т. е. 1-2-1-2-1-2-1-2, а в нижнем слое пор док взаимно обратный, т. е. 2-1-2-1-2-1-2-1. Параллельные ветви 3 и 4, расположенные на втором полюсе во второй полюсно-фазной зоне А, имеют идентичное построение. В верхнем слое чередование параллельных ветвей 3 и4 выполнено в непрерывном пор дке: перва -втора , т. е. 3-4-3-4-3-4-3-4, а в нижнем слое - 4-3-4-3-4-3-4-3. Дл  примера выполнени  прин т диаметральный сдвиг слоев полюсно-фазной зоны (180 электрических градусов), и в пазах, таким образом (фиг. 3), лежат ветви только одной фазы. Это обеспечило полную симметрию обмотки, т. е. отсутствует небаланс ЭДС параллельных ветвей. Дл  случа  выполнени  выводов обмотки на одной стороне машины (фиг. 1) на одну полюсно-фазную зону требуетс  одна межкатушечна 

перемычка 7. При разнесении выводов одной из двух ветвей на другую сторону перемычек дл  обмотки (фиг. 2) пе требуетс .

Таким образом, выполнение обмотки по указанному принципу с применением диаметрального сдвига слоев полюсно-фазной зоны позволило получить симметричную обмотку с числом параллельных ветвей большим , чем число полюсов. В обмотке не существует уравиительных токов от несимметрии параллельных ветвей. Индуктивные сопротивлени  рассе ни  параллельных ветвей дл  уравнительного тока также равны, а разница омических сопротивлений ветвей дл  варианта исполнени  обмотки с перемычками несущественна.

Симметрична  обмотка с двум  параллельными ветв ми на каждом полюсе в каждой фазе, выполненна  указанным выше способом, может быть получена дл  любого целого числа . Число ш в этом случае может иметь дробность 0,5. Примером может служить обмотка, имеюща  в одном слое полюсно-фазной зоны пор док чередовани  ветвей: 1-2-1-2-1, а в другом - 2-1-2-1-2. Перемычек дл  такой обмотки не требуетс .

При применении сдвига между сло ми полюсно-фазной зоны обмотка имеет небаланс ЭДС параллельпых ветвей. Как показал расчет, величина небаланса может быть получена минимальной при сдвигах слоев, близких к диаметральному, и снижаетс  с ростом числа q.

Число перемычек дл  обмоток по варианту фиг. 1 остаетс  посто нным дл  любого числа q.

Обмотка по предлагаемому изобретению может быть выполнена как петлевой, так и волновой. Кроме того, применение принципа выполнени  по предлагаемому изобретению обеспечило получение двухслойных симметричных и несимметричных обмоток с широким р дом числа пазов (например при т 3; 2/7 2; z - Qn, где п - целое число, большее двух).

Использование обмотки по данному изобретению позвол ет повысить технико-экономические показатели электрической машины .

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Двухслойна  обмотка с двум  параллельными ветв ми наполюсифазу с равным числом сторон катушек и взаимно противоположным пор дком чередовани  параллельных ветвей в верхнем и нижнем слое полюсно-фазной зоны, отличающа с  тем, что, с целью повышени  технико-экономических показателей, чередование параллельных ветвей в одном слое полюсно-фазной зоны выполнено в пор дке: перва , втора .

   Источники ипформации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США № 3601642, кл. 310-198, 1971.
2. 2. Патент США № 3408517, кл. 310-198, 1968.

   ,

   2К 2П U:

   2Н

   2 J г 2 г

   Верхний

   X

   слой