Трехфазная совмещенная обмотка

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИ ИИЛЬСТВУСеюэ Сеаетсник Сециалнстичесних Республик, Госуаарстаеяяый комитет СССР ао аелам изобретений н открытнй(72) Автор изобретения В.Д. Лущик Стахановский филиал Коммунарского горнометаллургическогЬ: института(54) ТРЕХФАЗНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБЭЮТКА Изобретение относится к электротехнике, а именно к совмещенньвс обмоткам машин переменного тока, и может бить использовайо в одномашннных преобразователях частоты, в роторных обмотках синхронных и асинхронных каскадных машин и машин двойного питания.Известна трехфаэная совмещенная обмотка, которая прн подключении к ней трехфазного напряжения создает два вращающиеся в разные стороны магнитные поля с числом полюсов2= 2 и 2 Р - -4 1).Однако обмотка имеет низкие обмо точные коэффициенты (К = 0,407, К = 0,694).Известна обмотка с такнмфже отношением чисел полюсов, но имеющая значительно более высокие обмоточные 20 коэффициенты 2.Известна обмотка с отнсыением чисел полюсов 2 р . 2 р = 4 : 14 3 ).Недостатком указанных обмоток является ограниченная область применения,Известна трехфазная совмещенная обмотка с отнскаением чисел пар полю" сов Ра)р,= 5 и обмоточным коэффициентом Ко 1= 019 Ко 2= Ою 69 4 . 30 Более высокие обмоточные коэффициенты (Ко 1= 0,257 и Кой= 0,793) имеет обмотка с таким же отношением чисел полюсов, выполненная из одинаковых пространственно сдвинутых на 2 Ф/3 радиан фаэных обмоток, каждая из которых состоит иэ 2 р послеР 4 довательно соединенных катушечных групп, при этом в катушечных группах, число катушек в которых кратно трем, треть катушек, расположенных посредине катушечной группы, имеют вдвое большеечисло витков, по сравнению с остальными катушками(,51.Недостатком этой обмотки является плохое использование меди иэ-за низких обмоточных коэффициентовЦель изобретения - улучшение использования меди.Эта цель достигается тем, что в обмотке с отношением чисел пар полюсов Р / Р 4 = 5 все катушки выполняют с одинаковьщ шагом, равным Ж радиан, половина катушечных групп имеет по 7/10 катушек, остальные катушечные группй имеют по (К, катушек, Х - число пазов, раэнокатушечные группы каздрй фазы расположены рядом на расстоянии 7 Й/5 радиан н включены согласно.На фиг. 1 показана схема обмотки с 2 р2, 2 р = 10, выполненная наР 1ЗО йазах; на Фиг. 2 - н.с. обмотки для момента времени =о, на фиг. 3 разложение н.с. (Фиг.2) на две гармоники, на Фиг. 4 - н.с. обмотки для момента времени5 радиан 3 на фиг. 5 - разложение н.с. (Фиг.4) на,цве гармоники.Трехфазная обмотка с отношением чисел пар полюсов Р 2/Р =5 (фиг1) состоит из одинаковых пространственно сдвинутых на 2 Ж/ 5 радиан Фазных обмоток, соединяемых в звезду. Каждая фазная обмотка состоит из 2 Ц последовательно согласно включенных катушечных групп, Все катушки выполняются одинаковым шагом, равным М радиан.Число пазов, в которых может быть уложена предлагаемая обмотка, определяется по Формуле 262=5 ор к,где п - любое целое число. 25Половина катушечных групп имеютХИр катушек в группе, остальныекатушечные группы имеют по 71 а. катушек т.е. в полтора раза большее число катушек, и это число получаетсявсегда кратным трем. В катушечныхгруппах с большим числом катушектреть катушек, расположенных внутригруппы, имеют вдвое большее, числовитков, по сравнению с остальнымикатушками (на фиг. 1 это катушки 35в пазах 2-17, 12-27, 22-7) .Разнокатушчные группы каждойфазы расположены рядом на расстоянииУЙ(Ю радиан в 2 Р полюсном поле.Обмоточные коэффициенты обмотки 4 Цдля 2 Р полюсного поля. ( Р =2)Коей=0,957, для 2 Р полюсного поля(2 Р 10) КОу 1. Амплитудное значение 2 Р полюсного поля, созданногообмоткой, в пять раэ больше амплитуд"ного значения 2 Р 2 полюсного поля.Векторы ЭДС для всех трех фаэ как от2 Р полюсного поля, так и от 2 Рполюсного поля одинаковы и симметрично расположены,36На фиг. 2 показана н.с, обмотки(Фиг, Ц для момента времени е О,когда ток в Фазе А максимальный положительный,т.е. течет от начала ФазыФк концу, а токи в фазах В и С - половинной амплитуды отрицательныв. Ординаты кривой н.с. пропорциональнычислам витков катушек и величинам токов. Происходит разложение результирующей н,с. (Фиг.2) на две гармоники: первую и пятую. На фиг. 4 иэобра- А 0жена н.с, обмотки для момента времени с 1 Г радиан, когда ток в фазеВ максимальный отрицательный, а токив фазах А и С половинной амплитудыположительные. На фиг, 5 показано 65 разложение результирующей н,с. (Фиг.4), на две гармоники; первую и пятую, Из сравнения фиг. 4 и 2 видно, что за время =Ф/3 первая и пятая гармонические н.с. сместились в противоположные стороны относительно перво; начального положения на расстояния, равные Ъ радиан.Следовательно, при подключении трехфазного найряжения к зажимам А, В и С обмотка создает магнитные поля числами полюсов 2 Р и 2 Р , вращающиеся в противоположные стороны.Обмотку можно применить в качестве статорной обмотки асинхронного преобразователя частоты на 300 Гц, а также при замыкании зажимов А,В и С накоротко, в качестве роторной обмотки синхронных и асинхронных каскадных машин и машин двойного питания. При создании в таких машинах с помощью статорной обмотки 2 Р полюсного поля в рассматриваемой роторной обмотке наводится ЭДС под воздействием которой по обмотке течет ток, создающий вращающиеся в противоположные стороны 2 Р.1 и 2 Рполюсные поля.Совмещенная обмотка заменяет две трвхфазные обмотки с 2 Р и 2 Р числами полюсов, где отношение чисел пар полюсов Р /Р =5. При этом уменьшается расход медного провода на одну треть, упрощается изготовление и увеличивается надежность машины.Формула изобретенияТрехфазная совмещенная обмотка электрических машин переменного тока с отношением чисел пар полюсов Рр /Р щ 5, выполненная из одинаковых пространственно сдвинутых на 2 ЖЗ радий фазных обмоток, каждая из которых состоит иэ 2 Р последовательно соединенных катушечных групп, при этом в катушечных группах, число катушек в которых кратно трем, треть катушек, расположенных посередине катушечной группы, имеют вдвое большее число витков, по сравнению с остальными катушками, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью улучшения использования меди, все катушки выполняют с одинаковым шагом, равным Ф радиан, половина катушечных групп имеют по Х(ЮР катушек, осталь- ные катушечные группы имеют по 2,(ЮР катушекХ-число пазов), разнокатушечныв группы каждой Фазы расположены рядом на расстоянии Тй/1 в радиан, и включены согласно.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9 532153, кл. Н 02 К 3/28, 15.10 76.;2. Авторское свидетельство СССР пю заявке 9 2635617/24-07,кл. Н 02 К 3/28, 22,06.78.3Авторское свидетельство СССР 9 542301, кл. Н 02 К 3/28, 1977. 8581804. Авторское свидетельство СССРВ 559332, кл. Н 02 К 3/28, 25.05.77..5. Авторское свидетельство СССРпо заявке 9 2457931/24-07,кл. Н 02 К 3/28, 01.03.78.