SU851649A1 - Стержнева трехфазна петлева двух-СлОйНА СиММЕТРичНА ОбМОТКА СТАТОРАСиНХРОННОй элЕКТРичЕСКОй МАшиНы - Google Patents

Description

(54) СТЕРЖНЕВАЯ ТРЕХФАЗНАЯ ПЕТЛЕВАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ

СИММЕТРИЧНАЯ ОБМОТКА СТАТОРА СИНХРОННОЙ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ

I

Изобретение относитс  к электротехнике и касаетс  конструкции обмотки статора синхронной электрической машины.

В синхронных электрических машинах примен ютс  почти исключительно двухслойные обмотки (две стороны секций катушек или два стержн  в одном пазу) как более технолог1тчные по сравнению с однослойными . Электрические схемы трехфазных обмоток симметричны и образуют три вектора ЭДС, равные по величине и сдвинутые во времени, друг относительно друга на 120эл. град.

Симметричные двухслойные обмотки там, где это оказываетс  возможным, выполн ютс  стержневыми.

Конструктивно стержневые обмотки, как. и многовитковые катушечные, могут быть волновыми и петлевыми. Последние благодар  меньшему шагу по пазам имеют более короткие лобовые части, и, следовательно , меньший расход меди и изол ции на секции (стержни) обмотки, а также характеризуютс  более низким индуктивным сопротивлением обмотки статора. Поэтому катушечные обмотки выполн ютс  исключительно петлевыми. Стержневые же обмотки.

если число полюсов не очень мало (как в турбогенераторах), чаще выполн ютс  волновыми . Это св зано с тем, что при петлевом типе перемычки трех фаз имеют достаточно большое сечение (такое же, как и сами стержни) и должны размещатьс  в трех различных плоскост х. Это резко усложн ет конструкцию, котора  должна обеспечивать динамическую прочность креплений перемычек при внезапных коротких замыкани х в цепи статора.

Обычно в трехфазных машинах под каждым полюсом располагаютс  стержни, принадлежащие всем трем фазам (так называемые обмотки с 60-градусной фазовой зоной). Эти обмотки обеспечивают наибольший коэффициент распределени  и, следовательно, наименьший магнитный поток, позвол   тем самым выполн ть машину с меньшими размерами по сравнению с обмотками, имеющими 120-градусную фазовую зону. Последние практически не примен ютс .

Известны петлевые стержневые двухслойные обмотки, электрические схемы которых предусматривают расположение перемычек между катушечными группами по обе стороны статора. Такие обмотки разработаны только дл  двухполюсных турбогенераторов, характеризующихс  большим числом пазов статора на полюс и фазу, причем это число должно быть об зательно четным. Таким образом, искусственно увеличивают число параллельных ветвей в фазах, что становитс  необходимым в св зи с непрерывным ростом мощности турбогенераторов и посто нным увеличением токов статора (напр жение генераторов растет весьма медленно). Вместе с тем наибольшее число параллельных ветвей в двухполосных машинах равно двум при условии выполнени  симметричной трехфазной обмотки. Трудности выполнени  обмотки на очень больщие токи вынуждают переходить к искусственным несимметричным схемам, поэтому нужно добитьс  минимальной несимметрии ветвей (по величине и углу). Эта конструкци  защищает электрическую схему соединени  турбогенератора с числом полюсов 2р 2, числом параллельных ветвей а 4, несимметрией до 0,5%. Достигаетс  искусственное увеличение ветвей вдвое путем разбивки всех стержней каждой фазовой группы на 2 части, одна из которых отнесена к одной ветви фазы друга  - к другой ветви той же фазы. Указанна  разбивка подбираетс  так, чтобы суммы векторов стержней обеих ветвей были приблизительно равны 1. Недостатки этой конструкции - несимметри  внутри фаз обмотки и как следствие, уравнительные токи между ветв ми, вызывающие дополнительные потери, нагревы, а также вибрации и нестабильность напр жени ; ограниченность его применени  областью только турбогенераторов (2р 2), q Я2 - число пазов на полюс и фазу); различные размеры вылета лобовых частей стержней и св занные с этим усложнени  конструкции и производства стержней обмотки . Наиболее близкой к предлагаемой  вл етс  стержнева  трехфазна  петлева  двухслойна  симметрична  обмотка статора электрической мащины, содержаща  соединенные перемычками катушечные группы полюсов В этой конструкции обмотки перемычки, соедин ющие катущечные группы полюсов, расположены с одной торцовой стороны статора и размещены в трех плоскост х 2. Недостаток известной конструкции - сложность размещени  и креплени  перемычек в нескольких плоскост х. Цель изобретени  - упрощение конструк ции. Указанна  цель достигаетс  тем, что в. стержневой трехфазной петлевой двухслойной симметричной обмотке статора синхронной электрической .мащины, содержащей соединенные перемычками катущечные группы полюсов, числовой р д чередовани  катушечных групп по верхним и нижним стержн м выполнен различным, количества верхних и нижних стержней в катушечных группах, расположенных под смежными полюсами разной пол рности, попеременно раВ ны друг другу и отличаютс  на единицу, причем упом нутые перемычки расположены в одной плоскости по обе торцовое стороны статора. На фиг. 1 представлена схема предлагае обмотки; на фиг. 2 - размещение перемычек в обмотке. Обмотка содержит стержни верхних 1 и нижних 2 слоев обмотки, образующие катушечные группы, соединенные перемычками 3. Катущечные группы, расположенные под смежными полюсами разной пол рности , образуют непосредственно электричес ки соединенные между собой группы секций, попеременно равны друг другу и отличаютс  на единицу. Например, если q 4,5 то числовой р д чередовани  катушечных групп дл  верхних стержней 1 (фиг. 1) принимаем 4, 5, 4, 5 и т.д. дл  нижних стержней 2 принимаем 5, 5, 5, 3, 5, 5, 5, 3, и т.д. Расположение катущечных групп под полюсами показано в таблице.

Стержни Верхние

Нижние

Как видно из таблицы, заштрихованные пр моугольники с указанным в них числом стержней в катушечной группе 5 образуют 5 полных секций и имеют, следовательно, начало и конец с одной стороны машины.

Наоборот, незаштрихованные пр моугольники образуют секции с неполным числом витков К Н-у-, где К целое число, и

имеют потому начало и конец с разных сторон машины.

В конкретном случае, когда соедин ютс  группы с 4-м  и 3-м  стержн ми, К 3, а в случае соединени  групп с 4-м  и 5-тью стержн ми К 4.

При последовательном соединении перемычками катушечных групп, имеющих попеременно К секций и К + - секций, конец каждой .второй группы оказываетс  со стороны , противоположной началу первой.

Таким образом, при последовательном обходе электрической схемы обмотки перемь1чки 3 оказываютс  попеременно то с одной , то с другой стороны машины.

На фиг. 2 представлена конструкци  в соответствии со схемой на фиг. 1. С каждой стороны машины располагаетс  два р да перемычек по нижним стержн м, один р д и другой р д по верхним стержн м.

Предлагаема  конструкци  стержневой трехфазной петлевой двухслойной симметричной обмотки статора синхронной электрической машины по сравнению с известной проще, так как перемычки (число и длина которых остаютс  неизменными) размещены не по .одну, а по обе стороны машины. Это достигаетс  тем, что в предлагаемой схеме

числовой р д чередовани  катушечных групп по верхним и нижним стержн м принимаетс  разным и подчин ющимс  следующей закономерности: числа верхних и нижних стержней в катущечных группах, расположенных под смежными полюсами разной пол рности и образующих непосредственно электрически св занные между собой группы секций, попеременно равны другдругу , отличаютс  на единицу, вновь равны , снова отличаютс  на единицу и т.д.

Claims (2)

1.Патент ФРГ № 913558 кл. 21 d2 1, 1951.

2.Электрическа  схема обмотки статора гидрогенератора типа СВ 1100/250-36 черт № ОВК 383.097.Э4, 1977