SU888284A1 - Трехфазно-однофазна совмещенна обмотка синхронной электрической машины - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к области  корных обмоток машин переменного тока , например синхронных, возбуждаемых от третьей гармоники -магнитного пол . Известны электромайшнные совмещенные обмотки, выполненные в виде парал лельных ветвей ползосности р , кажда  из которых состоит из пространственно сдвинутых катушек и имеет выводы средних точек,  вл ющихс  началами фаз полюсности р-. Угол между ос ми катушек одйой и той же ветви равен рад, а числа витков катушек про порщональны углу их сдвига относител но оси ветви ГОНедостатки их - сложность конструкции , большие потери от уравнительных токов, ограниченна  область применени . Известны также трехфазно-однофазные совмещенные обмотки с отношением числа пар полюсов Ро/Рл ° 6, содержа 1цие 12 катушечных групп, соединенных В две параллельные ветви с нулевыми вьшодами,  вл ющимис  зажимами дл  полюсности р 2 2. Недостатки их - ограниченна  область применени . Известна и синхронна  электрическа  машина с возбуждением от третьей гармоники магнитного пол , трехфазна  статорнаш обмотка которой вьшолн ет одновременно функции основной и дополнительной обмоток с полюсностью р и Эр, соедин етс  в звезду с двум  параллельными ветв ми и нулевыми вьшодами , подк шоченными через выпр митель к обмотке возбуждени  ротора. Параллельные ветви выполн ютс  с различными шагами и числами витков так, что произведени  их обмоточных коэффициентов на числа витков дл  полюсности р равны, а дл  Зр - различны между сот бой SJ. Обмотка статора данной машины  вл етс  наиболее близкой к изобретению по технической сущности и дости3 гаемому результату. Недостатки ее сложность конструкции и технологии изготовлени , неполное и неравномерное заполнение пазового сло , низкое использование меди. Цель изобретени  - з рощение конструкции и технологии изготовлени , повьшение использовани  меди и улучшение параметров путем равномерного распределени  катушек, полного и ран дюмерного заполнени  пазового рло , ловьш1ение обмоточного коэффициента ,к улучшени  формы кривой НС дл . полюсности 3р. Цель достигаетс  тем, что обмотка содержит 6р катушечных групп с , концентрическими катушками в каждой с шагами Уц ЗК -f I - 2, соединенными последовательно в три подгруппй йо соседних катушек в каждой, начина  с наружной, одноименные подгруппы соединены в цепи и образуют в каждой фазе три ветви из подгрупп первых с третьими, вторых, третьих с первыми, начала ветвей соединены в зажимы начал фаз, а конць подключе ны к общей нулевой точке, причем ука занные дополнительные выводы выполне ны в каждой фазе от точек соединений подгрупп первых с третьими, а числа витков катушек первой, второй и третьей подгрупп наход тс  в отношении 1,3:1,0:0,7, где 1,2....к - номе катушки в группе с 1,2.... На фиг. 1 изображена схема предла гаемой обмотки фиг. 2 и 3 - диаграммы ЭДС ее фазы дл  похмсности р и Зр;на фиг.4 - схе ма предлагаемой обмотки с р 2 и К 3; на фиг. 5 - интегральные кривые НС. обмотки фиг. 4. Обмотка фиг. 1 выполнена трехфазной , двухслойной . 3. Он содержит 6р 6 катушечных групп с н мерами от 1 до 6 с Х 3 концентричес кими к атушкабм в (ой с шагами V, «« ЗК.+1-21 «8,, где 1 1.,2,3 - н мер катушки в группе. Катушки групп соединены в три параллельные ветви из катушек наружных и внутренних, средних внутренних и наружных. Начала ветвей образуют зажимы С1, С2, СЗ начал фаз, а концы соединены в общую нулевую точку. Дополнительны выводы выполнены в каждой фазе от точек соедьнени  наружных катушек с внутренними:01-04, 02-05, 03-06. На диаграммах ЭДС фиг. 2 и 3 вект рам ЭДС наружных катушек приписаны номера групп, средних - те же номера со штрихом, внутренних - те же номера с двум  штрихами. Из диaгpaм ftll фиг. 2 дл  полюсности р величины векторов ЭДС пропорциональны коэффициентам укорочени  Кур л QQC b-l Л О Ь- Л С/. О п 0,985 0,866, 0,643. Дл  выравнивани  ЭДС ветвей дл  наружных катушек принимаемW) +х витков, а дл  внутренних ц-х витков, где число витков средних катушек, величина х определ етс  из УСЛОВИЯ(Ц +Х)-Kyp+ Wn-XJ.Kjjp- 291/ откуда х 0,3V(( , т.е. числа витков наружной, средней и внутренней катушек наход тс  в отношедаги 1,3:1,0:0,7. При зтом ЭДС Еру наводима  полем с полюсностью р на нулевьпк выводах 01-04, равна Ер, наводима  полем с полюсностью р на нулевых выводах 01-04 равна Ер 0,485. Е где Ефр- ЭДС фазы С1-0. Обмоточный коэффициент 0,866 Из диаграмме фиг 3 дл  полюсности Зр векторы ЭДС пропорциональны К 0,86бХл 0, 0,866. ЭДС утроенной частоты на зажимах С1-0 равна « 0,305. Е, где ЭДС утроенной частоты фазы 01-04. Так как Ejp 4 О, то обмотку фиг.1 можно соедин ть только в звезду. Обмоточный коэффициент 0,866 и Kg5pf Kpgp 0,75 характеризует степень использовани  меди обмотки. Соотношение между числами BIJJKOB катушек можно брать и другим, например , при отношении 1,0:0,94:1,0 получим Ер 0,21. Ко5р 0,81 , Kfljsf 0,866 и Ko5pKg5jf 0,705, такую обмотку можно соедин ть как в звезду, так и в треугольник, так как дл  нее Eip О. На фиг. 4 показан пример выполнени  предлагаемой обмотки с и . Така  обмотка имеет параметры обмот- ки фиг. I. Верхний р д стрелок на фиг. 1 и4 показывает направление токов при питании обмотки через выводы С1, С2, СЗ трехфазным током (дл  момента времени , когда ток в фазе С1 имеет, максимальное значение) , а нижний р д при питании обмотки через вывода 01-04, 02-05, 03-06 однофазным током. На фиг. 5 по направлени м токов построены кривые НС (интегральные дл  полюсностн р и Зр, показываклцие хорошие формы НС в отличие от обмотки по прототипу.

Обмотка по прототипу, выполненна  в 2L 36 пазах с шагами 8 и 6, имеюща  КрурКр зр 0,881.0,,215 работает с низким обмоточным коэффициентом дл  полюсности Зр, и следовательно имеет плохое использование меди. Обмотка согласно изобретению имеет в 0,75:0,,5 или в 0,705: :О,,28 раза лучшее использование меди, чем обмотка по прототипу, более технологична, в изготовлении, имеет лучшую форму кривой НС. Она также допускает соединение в треугольник (при ЕЗР 0)., что расшир ет ее функциональные возможности. Так как двухслойные концентрические обмотки отлиаютс  от обычных двухслойных повышенной надежностью, благодар  отсутствию перекрещивани  и смещений проводников в лобовых част х, и более коротким вылетом лобовых частей, то предлагаема  обмотка по сравнению с прототипом имеет более высокую надежность и меньший расход меда.

При применении обмотки на статоре синхронной машины дополнительные выводы подключаютс  через выпр мительные мосты, соединенные по посто нноу току, к обмотке возбуждени  ротора и дл  возбутадени  используютс  энергии первой (ЭДС Ер образуют на ополнительных выводах трехфазнзто систему) и третьей (ЭДС Е,рбраз5 от однофазную систему гармоник пол . то обсто тельство улучшает характеистики машины, особенно при малых агрузках.

Claims (3)

1. Трехфазно-однофазна  совмещенна  обмотка синхронной электрической

машины, например, с возбуждением от третьей гармоники магнитного пол , двухслойна , содержаща  равномерно распределенные катушечные группы, соединенные в фазах в параллельные ветви с дополнительными выводами,  вл ю-,, щимис  зажимами дл  полюсности 3 р, ветви которой выполнены с различными шагами и числами витков так, что произведени  их обмоточных коэффициентов на числа нитк« а дл  полюсности р рав-г ны, О .т личающа с  тем,что, с целью упрощени  конструкции и технологии изготовлени , обмотка содержит 6р катушечных групп с концентрическими катушками в каждой с шагами У,- ЗК+1-2, соединенными посдедовательно в три подгрупЛы по с соседних катушек в каждой, начина  с наружной , одноименные подгруппы соединены в цепи и образуют в каждой фазе три ветви из подгрупп первых с третьими , вторых, третьих - с первыми, начала ветвей соединены в зажимы начал фаз,.а концы подключены к об-. щей нулевой точке, причем указанные дополнительные выводы вьтолнены в каждой фазе от точек соединений подгрупп первых с третьими, а числа витков катушек подгрупп первой, второй и третьей наход тс  в отношении 1,3:1,0:0,7, где i i,2...к, - номер катушки в группе с 1,2,....

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 243033, кл. Н 02 К 3/00, 973.

2.Авторское свидетельство СССР № 382198, кл. Н 02 К 3/00, 1973.

3.Авторское свидетельство СССР № 313503, кл. Н 02 К 19/36, 1975.

S

00 91 1} %

фиг. I

О ФР

С1 Фиг. г

Ol