Совмещенная обмотка статора

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН ИЗОБРЕТЕНИЯ ОПИСАН ИК АВТОРСКОМ юл.3ордена Трудовогополитехнический ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ(56) 1. Авторское свидетельство СССР243033, кл. Н 02 К 3/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССРВ 382198, кл. Н 02 К 3/00,Н 02 К 47/24, К 02 К 17/14, 19733. Авторское свидетельство СССРпо заявке3284592/07,кл. Н 02 К 3/28, 1981.(54)(57) 1. СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА СТАТОРА с полюсностью р /р = 3, выполненная двухслойной в Збр пазах иэбр распределенных катушечных группс концентрическими катушками, трехфазная для полюсности р с номерамигрупп в Фазах 1+3)., 3+ЗА,. 5+Зк исоединением Фаз в две параллельныезвезды, нулевые выводы которых обраэуют два дополнительных вывода дляполюсности р, при этом катушки каждой группы соединены последовательнов две группы и в каждой фазе первыеподгруппы групп соединены последовательно в фазу одной звезды, вторые подгруппы - в ту же Фазу другой звезды, причем подгруппы четных групп включены встречно относительно подгрупп нечетных групп фазы, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции, изготовления и увеличения использования меди, катушки групп имеют шаги по паэам у.16-2(-1), в подгруппу первую включены катушки с номерами 1=1 - 2, в подгруппу вторую - катушки с номерами 4 - 6, причем катушки с номерами =3 групп Фазы соединены в дополнительные ветви, начала которых образуют зажим Фазы, а их концы подключены к началам одной и другой ф звезд Фазы, где )с = 0,1,2(2 р -11 1=1 - 6 - номер катушки в группе,. 2. Обмотка статора по п. 1, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что катущ- С ки с номерами 1=3 групп фазы соединены последовательно в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы, а конец подключен к началам одной и другой эвезд фазы,причем.катушка с номером 1=3 имеет вдвое меньшее число витков и вдвое большее сечение проводников по сравнению с остальными катушками группы.Изобретение относится к обмоткам совмещенных электрических машин и устройствам и может применяться, например, в синхронных машинах с возбуж-. дением от, третьей гармоники поля, ,в одномашинных преобразователях частоты и числа Фаз, в Ферромагнитных управляемых реакторах с вращающимся магнитным полем и др.Известны совмещенные электромашинные обмотки, выполненные в видепараллельных. ветвей одной полюсности р, каждая иэ которых содержитпространственно сдвинутые катушки,и имеющие выводы средних точек яв 15ляющихся началами фаэ другой полюсности р 2 . Угол между осями катушекодной и той же ветви составляет2 Л (р +р ) рад, а числа витков в ка.тушках пропорционаЛьны углу сдвигаих относительно оси ветви 12, 20Недостатками обмоток являютсясложность конструкции и изготовления,большие потерь от уравнительных токовв ветвях.известны также совмещенные электромашинные обмотки, выполненные издвенадцати распределенных катушекгрупп, соединенных в фазах в двепараллельные ветви, начала которыхобразуют трехфаэные зажимы для полюсности р, =1, а концы подключенык двум дополнительным выводам дляполюсности р =б Г 23Недостатком Этих обмоток являетсяограниченное применение. 35Наиболее близкой к изобретению потехнической сущности и достигаемомурезультату является совмещенная обмотка с полюсностью р /р-:3, выполненная в Збр, пазах их бр, распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, соединенных вфазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфаэныезажимы для полюсности р., а концыподключены к двум дополнительным45выводам для полюсности р, Катушкикаждой группы соединены в две подгруппы, и в одной ветви включены последовательно подгруппы первые, а вдругой ветви - подгруппы вторые соот ветствующих групп фазы, и для ветвейфазы произведения их чисел витков наобмоточный коэфФициент для полюсности р, равны 31,Однако неодинаковое число витков 55з катушках группы и низкий обмоточныйкоэффициент для полюсности р , усложняют конструкцию и изготовление,снижают использование меди.Цель изобретения - упрощение конструкции, изготовление и увеличениеиспользования меди путем выполнениякатушек равновитковыми и повышениеобмоточного коэффициента для полюсности р, 65 Указанная цель достигается тем, что в совмещенной обмотке статора с полюсностью р/р 3, выполненной двухслойной в Збр, пазах из бр распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, трехфаэная для полюсности р с номерами групп в фазах 1+ЗА, 3+ЭХ, 5+ЗА и соединением фаэ в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных вывода для полюсности р, при этом катушки каждой группы соединены последовательно в две подгруппы и в каждой фазе первые подгруппы групп соединены последовательно в фазу одной звезды, вторые подгруппы - в ту же Фазу другой звезды, причем подгруппы четных групп включены встречно относительно подгрупп нечетных групп фазы, ка. тушки групп имеют шаги по пазам у =:16-2(1-1), в подгруппу первую включены катушки с номерами 1=1 - 2, в подгруппу вторую - катушки с номерами 1=4 - б, причем катушки с номерами 1=3 групп фазы соединены в две дополнительные ветви, начала которыхобразуют зажим фазы, а их концы соединены вместе и подключены к началамодной и другой звезд фазы, где 1 с=0,1,2. (2 р, -1); 1=.1 - б - номер катушки в группе.Кроме того, катушки с номерами 1=3 групп фазы соединены последовательно в дополнительную ветвь, нача ло которой образует зажим фазы, аконец подключен к началам однойи другой звезд фазы, причем катушкас номером 1=3 имеет вдвое меньшеечисло витков и вдвое большее сечениепроводников по сравнению с остальными катушками группы,На фиг, 1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг, 2 - упрощенная схема Соединений фазы обмотки по первому варианту; на фиг. 3 - то же, по второму варианту.Обмотка (фиг, 1) выполнена двухслойной трехфазной для полюсностир. =1 в 36 р =36 пазах из бр =б распределенных катушечных групп (с номерами от 1 до 6) с концентрическими катушками, Фазы С 1, С 2, СЗ содержатгруппы с номерами 1+ЗА=1,и 4,3+ЗА=3 и б, 5+ЗА=5 и 2, где к=0,1(2 р -1):= 0 и 1, Эти фазы соединены/ еРв две параллельные звезды (фиг,2 и ),нулевые выводы 01 и 02 которых образуют дополнительные зажимы для полюсности р =3, Группы выполнены из катушек с шагами по пазам у =16-2(1-1),В первую подгруппу включены последовательно катушки с номерами 1=1 и 2,т,е. с шагами у=16 и 14; во вторуюподгруппу - катушки с =4 - б, т,е.с шагами у=10,8,6, В первой фазе первые подгруппы групп 1 и 4 соединеныО иг. Составитель А, КецариТехред Т.Маточка Редактор Н, Боб ектор М. Демчин 84/51 Тираж 671ВНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушская аказ 114 Подписноеета СССРытийнаб д, 4/5 Филиал ППП "Патент", г, Ужгород,Проектная, 4 последовательнов фазу одной звезды а вторые подгруппы тех же групп - в ту же фазу другой звезды, причем подгруппы четной группы 4 включены встречно относительно подгрупп нечетной группы 1 фазы, Катушки с 1=3 групп Фазы соединены в две дополнительные ветви (ветвь с катушкой группы 1 и ветвь с встречно включенной катушкой группы 4), начала которых образуют зажим фазы С 1, а их О концы соединены вместе и подключены к началам одной и другой звезд Фазы(фиг, 1 и 2), Аналогично выполнены и фазы С 2, СЗ из катушек групп 3, 6 и 5,2, 15Стрелки (фиг, 1) показывают направления токов: верхний ряд - при питании обмотки через выводы С 1, С 2,СЗ трехфаэным током (р =1) а нижний ряд - при питании через выводы 01-02 однофазным током (р =3).На угрощенных схемах соединений Фазы обмотки (фиг, 2 и 3) векторам ЭДС первых подгрупп приписаны номера групп со штрихом, втоРых подгрупп те же номера с двумя штрихами, век тором ЭДС катушек с =3 - номера групп.ЭДС подгрупп пропорциональны коэф. Фициентам укорочения их катушек и для полюсности=1 равны: для первой подгруппы Е =1,9245, для второй подгруппы Е" =1,909, т.е. практическиравны и, поэтому, поле с р =1 на выводах 01-02 ЭДС практически не наводит, ЭДС пропорциональна Е=2,7828, З 5 и обмоточный коэффициент обмотки для полюсности р, =1 равен Кот= 0,795, Для полюсности р =3 катушка с =3Римеет коэффициент. укорочения равный нулю, эта катушка выведена иэ цепи 40 между выводами 01-02, что повышает обмоточный коэффициент обмотки для полюсности р =3, равный Кд 0,746. После с р =3 на выходах С 1, С 2, СЗ обмотки ЭДС не наводит.По сравнению с известной обмоткой, для которой К;н= 0,814 и Кмз0,546, предлагаемая обмотка имеет в 1,334 раза лучшее использование меди, Кроме того, она проще в изготовлении, так как имеет равновитковые катушки.Для обмотки по второму варианту катуьжи с =3 групп фазы соединены последовательно в дополнительную ветвь, например, для фазы С 1 катушка группы 1 и встречно включенная катушка группы 4, начало которой образует зажим фазы С 1, а конец подключен к началам одной и другой звезд Фазы (Фиг. 3). Здесь дополнительная ветвь обтекается трехфазным током в два раза большим, чем для параллельных звезд, Вследствие этого для катушек с =3 число витков принимается в два раза меньшим, а сечение проводников в два раза большим, чем для остальных катушек группы. Обмоточные коэффициенты обмотки по второму варианту те же, что и для пер" вого варианта обмотки. Предлагаемую обмотку можно применять на статоре синхронных машин с системой возбуждения от третьей гармоники поля, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаэ, в статических ферромагнитных управляемых реакторах с вращающимся магнитным полем, в статических утроителях частоты с вращающимся полем и в других типах совмещенных электрических машин с числами пар полюсов полей р /р =3