SU832654A1 - Трехфазна двухскоростна обмотка сизМЕНЕНиЕМ НАпРАВлЕНи TOKA B чАСТи ВиТКОВ - Google Patents

Description

(54) ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСКОРОСТНАЯ ОБМОТКА С ИЗМЕНЕНИЕМ НАПРАВЛЕНИЯ ТОКА В ЧАСТИ ВИТКОВ

; 1, Изобретение относитс  к электрическим машй:нам, а точнее к трехфазным двухскбростным обмоткам машин переменного тока, изменение числа полюсов и; которых ПРОИСХОДИТ ПО СПО собу изменени  направлени  тока в части витков и может быть использовано в .многоскоростных электродвига тел х переменного тока. Известна обмотка с отношением . чисел полюсов 8:6, с переключением частей обмотки из одной фазы в другую Til Недостатком этой обмотки  вл етс необходимость переключений частей об мотки из одной фазы в другую, что усложн ет схему включени  и делает ее неприемлемой, например, при басконтактном изменении направлени  то в части витков.. Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности  вл етс  обмотка , котора  обеспечивает отношени чисел полюсов 4;3. Число катушек ее должно быть кратным 48. С целью упрощени  конструкции обмотка составле на из PC, одинаковых частей с числом катушек в каждой, причем в пределах одной части расположено 26 катушечных групп, числа катушек в каждой из которых, начина  с первой, соответствуют р ду 2К, 2К, 2К, 2К, 2К,2К,2К, К,К, 2К,2К,2К, 2К, 23, 2К, 2К,2К,2К, 2К, 2К, К, К, 2К,2К,2К,2К,2К. При этом катушечные группы фазы в Кс1ждой из частей разделены на две полуфазы, в каждую полуфазу включены катушечные группы, имеющие следующие пор дковые номера в приведенном выше р ду: перва  полуфаза первой фазы 11,14,17, 20; втора  полуфаза первой фазы 1 ,4,7,24; перва  полуфаза второй фазы - 8, 12, 15, 18, 22; втора  полуфаза второй фазы - 25, 2,5,9,21, перва  полуфаза третьей фазы - 13,16, 19, 10; втора  полуфаза третьей фазы - 23, 26, 3, 6. В каждой из полуфаз соседние катушечные группы включены встречно, за исключением согласно включенных групп 9 и 21, а одноименные полуфазы всех PQ частей соединены между собой. Pi - числа пар полюсов обмотки - 4HCJ- :fL число одинаковых частей обмотки. 1 л v Z - число катушек обмотки- К - целое положнтельное число и равно 1 к со 48-РО

Недостатком данной обмотки  вл ет  неблагопри тна  форма кривой МДС доль окружности статора при меньшем (т.е. кратном трем) числе полюсов.

Это вызывает при работе на высшей скорости вращени  добавочные потери т выоаих пространственных гармоник магнитного пол , а также уменьшение момента двигател  при определенных скорост х, что приводит к его застреванию на низкихоборотах. Кроме того, если фазы обмотки неодинаковы, это приводит к технологическим трудност м при намотке двигатешей.

Цель изобретени  - уменьшение потерь энергии и устранение провалов момента двигател  при работе на высхаей

скорости, устранение вибраций и шумов , удешевление штамповочных работ при изготовлении двигателей благодар  возможности выполнени  обмотки при минимальном числе пазов двигател ..

Поставленна  цель достигаетс  тем, что трехфазна  двухскоростна  обмотка с изменением направлени  тока в части витков, с отношением чисел пар полюсов ,j 4/3, содержаща  шесть, соединенных в две звезды выводами из катушечных групп каждой фазы, включенных согласно с последними катушечными группами, частей

полуфаз, кажда  из которых содержит

2

р д катушечных групп из К

Каа4-п

тушек кажда , при шаге, равном

.. . .

расположена на трех сло х, причем кажда  фаза занимает один слой. В первую полуфазу вкJ ючeны катушечные группы каждого сло  1+12 (п 1), 3+12 -(п«-1), 8+12-(п-1-1), 10+12-() 11+12 (n-t-D, 12+12-(n--t)| а so вторую - 2+12 (п-l), 4+12 (), 5+ +12-(n-1), б+12-(п-1), 7+12-(), 9+12 (n-1).B каждой части-полуфаэе первой фазы катушечные чгруппы 3+ +12 -(п -1), 8+12-(п -1), ll+ia-Cn -T) 12+12 (п - 1) , включены относительно катушечной группы 1 встречно, а катушечные группы 1+12 (), 10+ +12-(п-1) - согласно. В каждой части - полуфаэе второй фазы катушеч .ные группы 4+12-(), 7+12-() включены относительно катушечной группы 2 встречно, а катушечные группы 2+12х(), 5+12- (), 6+12Х х(п-1), 9+12-() - согласно,с выводами начал первой звезды соответственно из начала, конца и конца катушечной группы, включенна  относительно катушечной группы 1 согласно, а начал второй звезды соответственно из конца,начала и начала катушечной группы 2 согласно катушечной группы второго сло  (фазы) смещены относительно катушечных групп первого сло  (фазы) на одну зону, занимаемую стороной катушечной группы,- против направлени  обхода расточки статора, а катушечные труппы третьего сло  (фазы) относительно катушечных групп первого сло  (фазы) - йа одну по Направлению обходаI где п , число сторон сатушёк одного сло ; пIpynna целых чисел от 1 до. п. На фиг. 1 показана крива  суммарной МДС трех фаз, построенна  дл  фиксированного момента времени} на

фиг. 2 - пофазна  схема обмотки;, на фиг. 3 - крива  суммарной МДе Tpeix фаз статора при 2p.i 8j на Фиг. 4 крива  суммарной МДС трех фаз , создаваемой этой обмоткой

2р,: /б. .- . .;. :.: . . .;: ,/.:::-.

Крива , суммарной МДС трех фаз, показанна  на фиг. 1 содержит ддиаграмму 1 напраблений токов в проводни1 ах обмотки, кривую 2 суммарных значений

0 МДС трех фаз статора вдоль его расточки , построенную на основании диаграммы 1 с учетом того; чэго Мгно венные значени  МДС прйводников с током как второй, так и третьей фазы

5 равны половине отрицательного значени  НДС йроводников первой фазы.. . Как видно из фиг. 1, крива  МДС - Известной обмотки при 2р 6 содержиг значительные по величине высшие

Q пространстзвенНые гармонигси мдс, что обуславливает йровалы момента двигател  в механической характеристике и Приводит к убеличению потерь в стали. Кроме того, значительна  разница

J между 3 йачени ми МДС первой пары . люсов и двух других пар полюсов приводит к :асиМметрии магнитных потоков вдоль ЙКЕ НОСТИ ста.тора и, следовательно , к по влению добавочных сил одностороннего магнитного прит жени  и вызванных ими вибраций и , шумов. ,-; :.: , ; . .,...

Анализ обмоточных данных подтверждает наличие зна 1ительных гармоник в кривой МДСу не  вл ющихс  рабочими.

5 Так, при включении обмотки иа основное число полюсов обмоточные коэффициенты трех фаз составл ют рабочей гармоники соответственно 0,808; 0,76б| 0,808, а дл  гармоники

0 кратности 1,25 по отНсшеНню к рабочей (2р : 10) обмоточные коэффициенты трех фаз составл ют соответственно 0,461; 0,441; 0,416. Гармоники кратности 0,75 обмоточные коэффицНеН ,, ты составл ют соответственно 0,24; 0,306; 0,349.

При включении обмотки на 2р 6 обмоточные коэффициенты составл ют дл  рабочей гармоники 0,524; 0,58;

0 0,522, дл  гармоники кратности 1,33 (2р 8) - 0,408, 0,466, 0,466. .Облада  при основном числе полюсов 2р 6 также значительной по амплитуде гармоникой с при наличии

5 нагрузки на валу, двигатель может.

таким образом,  е переключатьс  на желаемое число-полюсов , т.е. . застр ть на восьми полюсах,

Пофазна  схема обмотки (фиг. 2) содержит номера 1-12 катушечных груп каждого сло  (фазы) первую 13, вто рую 14, третью 15 фазаг соединительные провода 16 и 17, соедиа кнчие за-. жимы обмотки по-разному дл  разного числа полюсов, если обмотка питаетс  от одного источника напр жени ,

Ар. v 1 1 2- начала и концы фаз первой звезды, т.е. п&луобмот-ки , в которой при переходе на другое число полюсов направление тока не измен етс , поэтому эта полуобмотка названа нерегулируемой А,  .а X Y/jL, Z/j -начала и концы фаз полуобмотки , в которой при переходе на другое число полюсов направлениетока измен етс  на обратное (т.е. регулируемой ) . Однако деление данной обмотки на нерегулируемую и регулиЬуему части условно, ибо ничего не измен етс  в создаваемо ею МДС, если направление тока измен етс  в нерегулируемой части, а не измен етс  -- в регул Иру .

Регулируема  прлуобмотка показана жирньши лини ми .

Ввиду toro,i что макетна  предлагаема  обмотка выполнена дл  автономной бесконечной системы с двум  генераторамМ и одним двигателем {2Г-д), нерегулируема  и регулируема  ее части показаны несоединенными между собсао.

При выполнении данной обмотки дл  работы от одного источника,, т.е. полюснопереключаемой , полуобмотки соединены приводами 16 и 17 {показаны пунктиром), а напр жение сети подано при числе полюсов 2р в ка зажшш А, В,1С-,, провода 16 и 1-7 соедин ют зажимы , , . Зажинш Х, Y, Z и 5(:, , г, соединены а две звезды.

При другом числе полюсов 2р 6 провода;ми 16 и 17 соединены зажймы

-t 2.   С,- , напр жение сети подано на зажимы A/J, В С или, что одно и тоже , на Х, У , Z, а saKHNOsi Х,, Г, Z2 соединены в звезду.

Выводы начал частей - врлуфаз первой звезды А , В:, С, сделаны -соответственно из начала конца и конца любой катушечной группы, включенной относительно катушечной группы 1 согласно.

Выводы начал частей - полуфаз второй звезда Ajj, В, С-j сделаны соответственно из конца начала и начала катушечной группы, включенной от осИтельно . катушечной груптл 2 согласно. Как в первой звезде, так и во второй, этими катушечными группами могут быть катушечные группы 1 и 2 срот ветственно, как и показано на фиг. 2.

Катушечные группы второго сло  (фазы) смешены относительно катушеч ных групп первого сло  (фазы) на одну зону, занимаемую стороной катуигечйой груптш, против направлени  обхода расточки статора, т.е. на фиг. 2 влево, а катушечные групсш третьего сло  (фазы) относительно катушеч1й«е групп первого сло  (фазы) - на одну фазу по направлению обхода, т.е. .на фиг. 2 вправо,в направлении воз растани  номеров катушечных групп.

В показанной на фиг. 2 обмотке 8/6, п 1, К 2, а р д чисел п включает в себ  только число 1. поэтому в первую звезду включены , например, катушечные группы 1+12.(1-1) 1, а так ге 3, 8, 11, 11 12. Если бы данна  обмотка была выполнена на 16/13, то , а в первую звезду были бы включены катушечные группы 1, 3, 8, 10, 11, 12, 13, 15, 20, 22, 23, 24. Подобным же образом можно рассчитать номера ка1ушвчных групп второй звёзды.

На фиг. 3 показана крива  суммарной МДС трех фаз статора, .создаваемой , этой обмоткой, при 2р 8, где 1 - диагралои|а направлений токов в подводниках обмотки, 2 - крива  суммарна  значений МДС трех фаз статора вдоль его расточки.

На фиг. 4 показана крива  суммарной МДС трех, фаз статора, создаваемой этой обмоткой, при 2р.- 6, где 1 - диаграмма направлений токов в проводниках обмотки, 2 г крива  Суммарных значений МДС трех фаз статора вдоль его расточки.

Устройство работает следующим образом.

Дл  создани  в электрической машине большего числа полюсов 2р-, 8 попуобмоткй включены на источники (на источник) напр жени  так, что направлени  токов в них, счита  от входных концов А, в.,. С-,, А, В, , совпадаю. При этом токи в проводниках , .расположенных в пазах статора, создают вращающеес  магнитное поле с числом полюсов 2 .

Дл  создани  в электрической машине меньшего числа полюсов 2р2 6 полуобмотки включены на источники (на источник) напр жени  так, что направлени  .токов в них, счита  от ВХОД1ШХ концов А, В,С, А, й, С, наход тс  в противофазе. При этом токи проводниках, расположенных в пазах статора, создают вращающеес  магнитное поле с числом полюсов ,

Claims (2)

1.Зимин В. И. Обмотки электрических машин. Л., Энерги , 197;(, c;J.84-189.

2.Авторское свидетельство СССР №399972, кл. Н 02 К 3/28, 1973.