Claims (2)
Изобретение относитс к области синхронных электрических машин, дл возбуждени которьпс .используетс энер ги третьей гармоники пол . Известны синхронные машины с воз- буждейием от третьей гармоники магнитного пол , на статоре которых размещают основную с полюсностью Р и дополнителън-ую с полюсностью Эр обмотки дополнительную оОмотку присоедин ют через выпр мители к обмотке возбуждени ротора ПЗ. Недостатки таких машин - сложность конструкции и низкое использование ак тивных материалов из-за наличи на статоре дополнительной обмотки. Известна и синхронна мащина и воз буждением от третьей гармоники пол , на статоре которой улозхена совмещенна обмотка, вьшолн юца функции осно ной и дополнительной обмоток. Така обмотка выполн етс трехфазной, соедин етс в звезду, содержит равномер но распределенные катушки, соедин е ,№1е в фазах в две параллельные ветви с нулевыми выводами, подключенными через выпр митель на обмотку возбуждени ротора. Параллельные ветви выполн ютс (. разлнчпыми шагами и числами витков так, что произведени их обмоточных коэффициентов на числа витков дл полюсности Р равны, а дл пол1 сности Зр - различны между собой Г. Данна машина вл етс наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Недостатки такой машины: 1) сложность совмещенной обмотки кор из-за неравномерного расположени раэношаговых катушек; 2) неполное и неравномер ное заполнение пазового сло ; 3j низкое использование меди; 4) однофазность обмотки дл полюсности Зр, что ухудшает параметры машины из-за нали-f чи обратного пол с полюстностью Зр. Цель изобретени - упрощение конструкции , повьшение использовани меди и улучшение параметров путем pajj .номерного распределени разношаговых катушек, повьшени обмоточного коэффициента и выполнени обмотки трехфазной дл полюсности 3р. Цель достигаетс тем, что обмотка содержит 9р катушечных групп с двум концентрическими катушками в каждой и соединена в три параллельные ветви так, что в фазах наружные катушки групп с номерами 1+3 (J 1)+9(-) соединены встречно с внутренними ка;тушками групп 7+3 (j-l) +9(1-1)дл ;первой ветви, наружнью согласно с внутренними групп 2+3 (J -1) +9(-1) дл второй ветви, наружные группы 3+3 (V /. . +9 О -1) встречно с внутренними групп 6+3(j-l) + 9(i-l) дл третьей ветви, начала ветвей образуют зажимы фаз, а концы подключены к трем нулевым выво дам, npipieM числа витков .внутренних катушек равны 1,74W)( дл групп 2+3 (j-l) + 9(-i -Ij и 2, дл дру гих групп, а катушки выполнены с шагами 2Т2)И , где Г 1,2,..,р, j 1,2,3 - номер фазы; число витков наружных катушек; полюсно деление дл полюсности 3р. На фиг. } изображена принципиальна электрическа схема предлагаемой машины; на фиг. 2 - развернута схем совмещенной обмотки статора с , на фиг. 3 и 4 - диаграммы ЭДС обмотки фиг. 2 дл полюсност р и Зр; на фиг. 5 - схема совмелценной обмотки статора с . Машина (фиг. 1) содержит-ротор с обмоткой возбуждени ОБ и статор с трехфазной совмещенной обмоткой, соединенной в звезду с трем параллель ными ветв ми, имеющей зажимь фаз С1, С2, €3 с полюсностью р и три вывода нулевых точек 01, 02, 03;с по.люсностью Зр, подключенных через выпр митель В к обмотке возбуждени ро тора. Совмещенна обмотка статора (фиг. выполнена трехфазной с , двухслой ной и содержит катушечных групп с номерами от .1 до 9. Кажда группа содержит две концентрические катушки с шагами ) 7. и . В фа зах образованы три параллельные ветви . В фазе С1 соединены последовател но наружна катушка группы 1 встречно с внутренней катушкой группы 7 дл первой ветви, наружна согласно, с внутренней группы 2 дл второй ветви , наружна группы 3 встречно с внутренней группы 6 дл третьей ветв Начала ветвей образуют режимы фазы С1. Аналогично выполнены другие фазы С2 и СЗ из катушек групп, номера которых чередуютс с интервалом в три группы. Концы ветвей подключены к трем нулевым выводам 01, 02, 03. На фиг. 3 и 4 векторам ЭДС наружных катушек приписаны номера групп, а внутренних - те же номера со штрихом . Числа витков внутренних катушек выбираютс из услови равенства векторов ЭДС параллельньрс ветвей фазы дл полюсности р (см. фиг. 3) :l,74Wic дл групп 2,5,8 и 2,14W)c Дл остальных групп, где Wic - числа витков на ружных катушек групп. Коэффициенты укорочени катушек дл полюсности р равны Кур 0,985 и 0,866. Обмоточный коэффициент обмотки дл полюсности р вычисл етс по диаграмме фиг. 3 и равен ,83. J диаграммы фйг. 3 видно, что поле с полюсностью р на нулевых выводах 01, 02, 03 ЭДС не наводит. Дл полюености Зр (фиг. 4) коэффициенты укорочени катушек равны 0,866 и Ку2р 0. Из диаграммы видно , что по отношению к нулевым выводам 01, 02, 03 обмотка имеет полюсность Зр и на зажимах С1, С2, СЗ поле с полюсностью Зр ЭДС не наводит Обмоточный коэффициент обмотки дл полюсности Зр равен КрВзр 0,433. Произведение KoSf) Кгф 0,83.0,433 0,359 характеризует использование меди совмещенной обмотки предлагаемой машины. На фиг. 5 изображена развернута схема обмотки статора предлагаемой машины с , выполненной в 2. 36 пазах и имекнцей параметры обмотки фиг.2.. На фиг. 2 и 5 верхний р д стрелок показывает направлени переменных токов при питании обмотки через выводы С1, С2, СЗ трехфазным током (дл момента времени, когда ток в фазе С1 имеет максимальное значение) , а ниж НИИ р д - при питании обмотки через выводы 01, 02, 03 трехфазным током (дл момента времени, когда ток в фазе 01 имеет максимальное значение . Совмещенна обмотка статора предлагаемой машлЯ) имеет равномерное распределение разношаговых катушек и полное заполнение разового сло . Сравним обмотку предпагаемой машины с обмоткой по 12, Обмотка по прототипу имеет: , число пазов , -иаги катушек 8 и 6, 0,215. Таким образгом, в предлагаемой обиотке в 0,359:0,,67 раза лучше использование меди, чем в обмотке по прототипу. Кроме того, она выполн етс трехфазной дл полюсности Зр, вследствие чего при нагрузке машины отсутствует обратное поле этой полюсности . Это обсто тельство уменьшает потери в машине и улучшает ее параметры . Предлагаема машина может работать в режимах генератора и двигател . Формула изобретени Трехфазна совмещенна синхронна электрическа машина с возбуждением от третьей гармоники магнитного йол содержаща ротор с обмоткой возбуждени и статор с трехфазной двухслойной обмоткой, вьшолненной из равномерно распределенных катушечных групп и соединенной в фазах с параллельными ве в ми и нулевыми выводами, подключенными через выпр митель к обмотке воз . буждени ротора, ветви которой выполнеил с различными шагами и числам витков так, что произведени их обмо точных коэффициентов на числа витков . fe.J 16 дл полюсности р равны, отличающа с тем, что, с целью упрощени конструкции, повьшгени использовани меди и улучшени параметров, обмотка содержит 9р катушечных групп с двум концентрическими катушками в каждой и соединена в три параллельные ветви так, что в фазах наружные катушки групп с номерами 1 + 3 (J -1/ + +9 (i-l соединены встречно с внутренними катушками групп 7+3(J -) +9({ -у дл первой ветви, наружные согласно с внутренними групп 2+3 (j -U+9( -1/ дл второй ветви, наружные групп 3+3(j-1)+9 (i-l) встречно с внутренни-.. ми групп 6+3(j-l)+9(i-U дл третьей ветви, начала ветвей образуют зажим.1 фаз, а концы подключены к трем нулевым выводам, причем числа витков внут;ренний катушек равны 1,74% дл групп ,2+3(j -i)+9(-l) и 2, 14%дл других групп, а катушки выполнены с шагами аЕаи 2t5.+2, где i ,2,...,р; j 1,2,3 - номер фазы; % - число витков наружных катушек; - полюсное деление дл полюсности Зр.Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США № 3025450, кл. 322-28, 1962. The invention relates to the field of synchronous electric machines, for the excitation of which the third harmonic field is used. Synchronous machines with excitation from the third harmonic of the magnetic field are known, on the stator of which the main one with pole P and additional winding Er is placed, and the additional winding is connected through the rectifiers to the rotor excitation winding of the PZ. The disadvantages of such machines are design complexity and low use of active materials due to the presence of additional winding on the stator. The synchronous masking and excitation from the third harmonic of the floor, on the stator of which an uloshena is combined winding, is known, as well as the function of the main and additional windings. Such a winding is three-phase, connected into a star, contains uniformly distributed coils, connected, No. 1e in phases into two parallel branches with zero leads connected via a rectifier to the excitation winding of the rotor. Parallel branches are made (.different steps and numbers of turns so that the product of their winding coefficients by the number of turns for polarity P are equal, and for polarity Cp are different. G. This machine is closest to the invention in its technical essence and achievable The disadvantages of such a machine are: 1) the complexity of the combined winding of the core due to the uneven positioning of the wound coils; 2) incomplete and uneven filling of the groove layer; 3j low use of copper; 4) the single-phase winding for the polarity of Sp, which degrades the parameters of the machine due to the presence of a reverse field with a polarity of Sp. The purpose of the invention is to simplify the design, increase the use of copper and improve the parameters by pajj the uniform distribution of ragtag coils, increasing the winding ratio and making the winding three-phase for 3p polarity. The goal is achieved by the fact that the winding contains 9p coil groups with two concentric coils in each and is connected in three parallel branches so that in phases the outer coils of groups with numbers 1 + 3 (J 1) +9 (-) are connected oppositely to internal ka; carcasses of groups 7 + 3 (jl) +9 (1-1) for; the first branch, outwardly according to the internal groups 2 + 3 (J -1) +9 (-1) for the second branch, the external groups 3 + 3 (V /. +9 О -1) opposite with internal 6 + 3 (jl) + 9 (il) groups for the third branch, the beginning of the branches form the clamps of the phases, and the ends are connected to three zero leads, npipieM number of turns of internal cat NIS equal to 1.74W) (for groups 2 + 3 (jl) + 9 (-i -Ij and 2, for other groups, and coils are made with steps 2Т2) And, where T 1,2, .., p, j 1,2,3 is the phase number, the number of turns of the outer coils, the division for polarity is 3p. Fig.} shows the circuit diagram of the proposed machine, and Fig. 2 shows the unfolded circuits of the combined stator winding, Fig. 3 and 4 - diagrams of EMF winding of Fig. 2 for pole values p and 3p; in fig. 5 is a diagram of a common stator winding, c. The machine (Fig. 1) contains a rotor with an excitation winding OB and a stator with a three-phase aligned winding connected in a star with three parallel branches, having a clamp of phases C1, C2, € 3 with pole power p and three outputs of zero points 01, 02 , 03; with polarity Зр, connected via rectifier В to the excitation winding of the rotor. The combined stator winding (Fig. 3 is made with a two-layer, and contains coil groups with numbers from .1 to 9. Each group contains two concentric coils with steps) 7. and. Three parallel branches are formed in the facies. In phase C1, the outer coil of group 1 is connected in series with the inner coil of group 7 for the first branch, outer according to, from the inner group 2 for the second branch, outer group 3 is opposed to the inner group 6 for the third branch of the Beginning of branches form phase C1. Similarly, other phases C2 and Sz are made of coils of groups, the numbers of which alternate with an interval of three groups. The ends of the branches are connected to three zero pins 01, 02, 03. In FIG. 3 and 4 EMF vectors of external coils are assigned numbers of groups, and internal - the same numbers with a stroke. The numbers of turns of the inner coils are chosen from the condition of the equality of the EMF vectors parallel to the phase branches for polarity p (see Fig. 3): l, 74Wic for groups 2,5,8 and 2,14W) c For other groups, where Wic are the number of turns on gun coils groups. The coil shortening coefficients for polarity p are equal to Chur 0.985 and 0.866. The winding ratio of the winding for polarity p is calculated from the diagram in FIG. 3 and is equal to 83. J fig chart. 3 it can be seen that the field with p polarity on zero outputs 01, 02, 03 does not induce EMF. For the polarity Sp (fig. 4), the shortening coefficients of the coils are 0.866 and Q2r 0. From the diagram it can be seen that, with respect to the zero terminals 01, 02, 03, the winding has polarity Zp and at the terminals C1, C2, NW field with polarity Zr EMF induces a winding winding factor for polarity Zr is CrVdr 0.433. The product KoSf) Krf 0.83.0.433 0.359 characterizes the use of copper in the combined winding of the proposed machine. FIG. 5 shows a schematic of the stator winding of the proposed machine with, made in 2. 36 grooves and the winding parameters of FIG. 2 are shown. FIG. 2 and 5, the upper row of arrows shows the directions of alternating currents when supplying the winding via terminals C1, C2, Sz with three-phase current (for the point in time when the current in phase C1 has the maximum value), and the bottom of the SRI pd when feeding the winding through terminals 01 , 02, 03 three-phase current (for the point in time when the current in phase 01 has the maximum value. Combined stator winding of the proposed scale) has a uniform distribution of different-coil coils and complete filling of the single layer. Let's compare the winding of a pinged machine with a winding of 12, the winding of the prototype has:, the number of slots, -agi of coils 8 and 6, 0.215. Thus, in the proposed design in 0.359: 0, 67 times better use of copper than in the winding of the prototype. In addition, it is three-phase for polarity, Gp, so that when the machine is loaded, there is no reverse field of this polarity. This circumstance reduces losses in the car and improves its parameters. The proposed machine can operate in the modes of the generator and engine. The invention of the three-phase synchronous combined electric machine with the excitation of the third harmonic magnetic yol containing a rotor with an excitation winding and a stator with a three-phase two-layer winding made from uniformly distributed coil groups and connected in phases with parallel wires and zero leads connected through a rectifier winding The rotor buzz, the branches of which are executed with different steps and numbers of turns, so that the product of their frost-breaking coefficients and the number of turns. fe.J 16 for polarity p are equal, characterized in that, in order to simplify the design, to increase the use of copper and to improve the parameters, the winding contains 9p coil groups with two concentric coils in each and connected in three parallel branches so that in phases coils of groups with numbers 1 + 3 (J -1 / + +9 (il connected oppositely to internal coils of groups 7 + 3 (J -) +9 ({- for the first branch, external according to internal groups 2 + 3 (j -U + 9 (-1 / for the second branch, external 3 + 3 (j-1) +9 (il) groups opposite to internal 6 + 3 (jl) +9 groups (iU for the third branch, The starting points of the branches form a clamp.1 phase, and the ends are connected to three zero pins, and the number of turns of the internal coils is 1.74% for groups, 2 + 3 (j-i) +9 (-l) and 2, 14% for other groups, and the coils are made with steps аЕаи 2t5. + 2, where i, 2, ..., р; j 1,2,3 is the phase number;% is the number of turns of the outer coils; - pole division for polarity of Sp. Sources of information taken into account in the examination 1. US patent number 3025450, cl. 322-28, 1962.
2.Авторское свидетельство СССР № 313503, кл. Н 02 К 19/36, 1975. Л ffj Фиг Л2. USSR author's certificate number 313503, cl. H 02 K 19/36, 1975. L ffj FIG L