Совмещенная электромашинная обмотка статора

СОЮЗ СОВЕТСНИХПОФММРЮЕСНИИРЕСПУБЛИК ЗСЯ) Н 02 К 3 2 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СС ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И 07 НР Е ИЗОБРЕТЕНИЯСВИД ТЕЛЬСТВУ(71) Горьковский ордена Тру Красного Знамени политехнич институт им, А.А. Жданова и кий электромашиностроительн им. В,И, Ленина .(53) 621,313,333,2,045,58(088,8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР 9 382198, кл. Н 02 К 3/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССР 9 313503, кл, Н 02 К 19/Зб, 1975,3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2919395/07, 1980. (54)(57) СОВМЕЩЕННАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА СТАТОРА, выполненная в 21 р пазах из бр распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, трехфазная для полюсности р с номерами групп в фазах 1+ЗК, 3+Зк, 5+ЗК и с соединением Фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для полюсности Зр, катушки групп соединены в подгруппм и в Фазе соединены последовательно первые подгруппы групп в ветвь Фазы одной звезды,дового ескийАрмянсый завод ОЛИСАНИН АВТОРСКОМ вторые подгруппы - в ветвь той же фазы другой звезды, причем катушки четных групп включены встречно отно сительно катушек нечетных групп фазы, о т л и ч а ю щ а я с я ,тем, что, с целью повышения использования меди и улучшения параметров, не четные группы содержат по трн катушки с шагами по паэам у=9, 7, 5, четные группы - две катушки с у=10 и 6, первая подгруппа четных групп содержит наружную катушку, вторая подгруппа нечетных и четных групп - внутреннюю катушку, наружная и средняя катушки нечетных групп Фазы соединены согласно в р дополнительные ветви, начала которых образуют.зажим фазы, а концы соединены вместе и подключены к началам ветвей иэ первых и вторых под групп фазы, концы которых подключены к указанным дополнительным зажи.мам, причем катушки нечетных групп выполнены двухслойными, а катушки четных групп выполнены однослойными и их числа витков равны 2,25 Ык дня наружной и 2,0 у для внутренней катушек, где НН - число витков двухслойных катушек нечетных групп, к=0,1,2(2 р -1).Изобретение стносится к обмоткам совмещенных электрических, машини может применяться, например, встаторе синхронных машин с системойвозбуждения от третьей гармоникиполя, в одномашинных преобраэввателях частоты и числа фаз и др,Известна совмещенная элметромашинная обмотка, выполненная из пространственно распределенных двенадцати катушечных групп, соединенных , 10в фазах в две параллельные ветви,начала которых образуют трехфаэныезажимы для полюсности р=1, а концы. Подключены к двум дополнительнымвыводам для полюсности бр=б С 13Недостатком обмоток является ограниченное применение,Известна также синхронная электрическая машина с возбуждением оттретьей гармоники поля, совмещеннаяобмотка статора которой выполненаиэ распределенных катушек и соединена в фазах в две параллельные ветви,начала которых образуют трехфазныезажимы для полюсности р, а концысоединены в два дополнительных вывода для полюсности Зр, причем ветвивыполнены иэ катушек с различнымишагами и числами витков так, чтопроизведения их чисел витков на обмоточный коэффициент для полюсности р равны 21. Недостатками такойсовмещенной обмотки являются сложность конструкции и изготовленияиэ-эа неравномерного распределенияраэновитковых и разношаговых катушекнеравномерное и неполное заполнениепазового слоя, низкий обмоточныйкоэффициент и плохая форма кривой НСдля полюсности Зр и др.Наиболее близкой к изобретению 40по технической сущности и достигаемому результату является синхроннаяэлектрическая машина с возбуждениемот третьей гармоники поля, совмещенная обмотка статара которой выполнена двухслойной в 21 р пазах избр распределенных катушечных группс концентрическими катушками, соединенных в фазах в две параллельныеветви, начала которых образуют трехФазные зажимы для полюсности р, аконцы подключены к двум дополнительным выводам для полюсности Зр, группынечетные содержат по четыре катушкис шагами по пазам у =10-2(1-1), ачетные - три катушки с у =9-2(1-1),Катушки каждой группы соединены в двеПодгрУппы и в одной ветви фазы включены последовательно подгруппы первые, в другой - вторые соответствующих групп Фазы, где 1= 1-4 - номеркатушки в группе 3.Однако низкий обмоточный коэффи.циент для полюснссти Зр снижает использование меди и ухудшает параметры обмотки для полюсности Зр (увели чивает активные и индуктивные сопротивления для Зр).Цель изобретения - повышение использования меди и улучшение параметров путем увеличения обмоточного коэфФициента для полюсности Зр.указанная цель достигается тем, что в совмещенной электромашинной обмотке статора, выполненной в 21 р пазах из бр распределенных катушечных групп с концентрическими катушками рехфаэная для полюсности р с номера- и групп в Фазах 1+3, 3+ЗА, 5+3 и с соединением фаэ в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для полюсности Зр, катушки групп соединены в подгруппы и в Фазе соединены последовательно первые подгруппы групп в ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь той же фазы другой звезды, причем катушки четных групп включены встречно относительно катушек нечетных групп Фазы, нечетные группы содержат по три катушки с шагами по пазам у=9,7,5, четные группы - две катушки с у=10 и б, первая подгруппа четных групп содержит наружную катушку, вторая подгруппы нечетных и четных групп внутреннюю катушку, наружная и средняя катушки нечетных групп Фазы соединены согласно в р дополнительные ветви начала которых образуют зажим фазы, а концы соединены вместе и подключены к началам ветвей из первых и вторых подгрупп фазы, концы которых подключены к указанньм дополнительным зажимам, причем катушки нечетных групп выполнены двухслойными, а катушки четных групп расположены в пазах однослойно и их числа витков равны 2,25 У для наружной и 2,ОМАМ для внутренней катушек, где И - число витков двухслойных катушек нечетных групп, К=0,1,2 (2 р) .На Фиг 1 изображена схема предлагаемой обмотки, выполненной с р=2 в 42 пазах; на Фиг, 2 - диаграмма ЭДС Фазы обмотки для полюсности р=2; на фиг, 3 - то же, для полюсности Зр=б.Обмотка (фиг, 1) выполнена трехфазной для полюсности р=2 в 21 р=42 пазах и содержит бр=12 распределенных катушечныхгрупп (с номерами от 1 до 12) с концентрическими катушками Фазы содержат группы с номерами 1+ЗА=1, 4, 7 и 10 для Фазы С 1;3+ЗА=:3, б, 9 и 12 для фазы С 2;5+31=:5, 8, 11 и 2 для фазы СЗ и соединены в две параллельные звезды, нулевые выводы которых 01 и 02 образуют дополнительные зажимы для полюсности Зр=б, Нечетные группы содержат по три катушки с шагами по пазам у=9, 7, 5, а четные группы - по две1069070 ВНИИПИ Заказ 11484/51 Тираж 673 Подписное филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 катушки с у=10 и б, Катушки групп соединены в подгруппы и первая подгруппа четных групп содержит наружную катушку, вторая подгруппа нечетных и четных групп - внутреннюю катушку. В Фазе соединены последовательно первые подгруппы групп в ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь той же фазы другой звезды, причем катушки четных групп включены встречно относительно катушек нечетных групп фазы (например, дляфазы С 1 - первые подгруппы групп4, 7, 10 включены в ветвь С - 01 ,(фиг. 2) Фазы одной звезды, вторые подгруппы тех же групп - в ветвь С - 15 02 той же Фазы другой звезды, причем катушки четных групп 4 и 10 включены .встречно относительно катушек нечетных групп 1 и 7). Наружная и средняя катушки нечетных групп фазы 2 соединены согласно в р=2 дополнитель ные ветви, начала которых образуют зажим Фазы, а концы соединены вместе и подключены к началам ветвей иэ первых и вторых. подгрупп Фазы, концы 25 которых подключены к укаэанным дополнительным выводам 01 и 02 (например; в перзой фазе С 1 наружная и средняя катушки групп 1 и 7 соединены согласно в р=2 дополнительные параллельные ветви, начала которых образуют зажим С 1 Фазы, а концы соединены вместе (точка С, фиг. 2) и подключены к на-" чалам ветвей С - 01 и С -02 из первых и вторых подгрупп Фазы), Катушки чет ных групп расположены в пазах однослойно, а нечетных групп - двухслойно,Векторам, ЭДС (Фиг. 2 и 3) первых подгрупп приписаны номера групп со штрихом, вторых подгрупп - номера групп с двумя штрихами, а векторам 0 ЭДС наружной н средней катушек нечет,ных групп - номера групп без штрихов. ЭДС катушек пропорциональные их коэффициентам укорочения, равным;для полюсности р=2 Е 7 р = 0,975; 0,866 и 0,68 для нечетных групп; Ку = 0,997 и 0,782 для четных групп; для полюсности Зрщб Кр = -0,782 0 и 0,782 для нечетных групп; Кр(= -0,975 и 0,434 для четных групп, ЭДС частей обмотки для р=2 (Фиг. 2) равны: для ветви С - 01 (из наружных катушек четных групп) Ее 0,997 х, для ветви С - 02 (иэ внутрейних катушек нечетных и четных групп) Е =2(0,68+ +2 0,782)Я = 4,48 ВЦ, где Ук - число витков катушек нечетных групп, 2 ю - число витков внутренней катушки четных групп, х - число витков наружной катушки четных групп. Из условия равенства.ЭДС Е = Е" (чтобы поле с р=2 не наводило ЭДС на выводах 01 - 02) находим х=2,25 У . Для дополнительных ветвей С 1-С (Фиг. 2) ЭДС для поля с =2 пропор.циональна (0,975+0,866)юк =1,841 У, ЭДС фазы равна Е =б,329 Ик. и обмоточ ный коэФФициент обмотки для полюсности р=2 равен Кобр= 0,873. Для полюсности Зр=б обмоточный коэффициент равен 0,732.По сравнению с известной обмоткой для которой К К 4 р = 0,828 фО,626,предлагаемая обмотка имеет в 1,233 раза лучшее использование меди, в 1,17 раза меньшее активное и в 1,37 раза меньшее индуктивное сопротивление рассеяния для полюсности Зр=б,Стрелками (фиг. 1) показаны направления токов: верхний ряд - при питании обмотки через выводы С 1, С 2,СЗ трехфазным токомнижний ряд " при питании обмотки через выводы 0102 ,однофаэньм током.