Совмещенная трехфазно-трехфазная роторная обмотка с отношением чисел полюсов 2: 2 =4: 1

(71) Стахановский филиал Коммунарского горно-металлургического института(53) 621,313,333.2.045.58(088.8) (56) 1. Попов В.Н. Одномашинные преобразователи частоты на базе серийных асинхронных машин. - фПро-. мышленная энергетикаф, 1976, М 1.2. Авторское свидетельство СССР, М 656155, кл. Н 02 К 3/28, 1979,3. Патент АнглииР 1050018, кл. Н .02 К 47/24, 1966, фиг. 3.(54) (57) СОВИЕЩ ТРЕХФДЗНАЯ РОТО ЕХФАЗНООТКА С,ОТНО ЪюФей 4 й М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ ОПИСАНИ,8010437 ШЕНИЕМ ЧИСЕЛ ПОЛЮСОВ 2 Р: 2 Р 2 Ф 4: 1 У состоящая из четногочисла катушеч-. ных групп, которые включены между собой в фазах последовательно согласно и .объединены в две трехфазные звезды, соединенные параллельно отличающаяся тем, что, с целью уменьшения расхода меди, число катушечных групп в каждой, фазе равно 4 р 2 и:половина катушечных групп в каждой параллельной ветви выполнена с шагом, равным 3 а другая половина катушечных групп этой же ветви выполнена с шагом, равным ф, причем укаэанные катушечные группы соединены между собой в чередующейся последовательности,ггде С= 2Р 1Изобретение относится к совмещенным обмоткам электрических машини может быть использовано в качестве роторных обмоток синхронных иасинхронных преобразователей частоты.Известны совмещенные роторные2 Р /2 р 2- полюсные обмотки с отношением чисел полюсов 2 р 1 г 2 р 2 = 2:11:2, 1:3, которые выполняются с параллельными ветвями, имеют три вылвода на контактные кольца для подключенйя нагрузки и работают одновременно как многофазная 2 р - полюсная короткозамкнутая обмоткадвигателя и как трехфазная 2 р 2 -по-.люсная обмотка генератора. Напряжение на контактных кольцах привстречном направлении вращения2 р 1 и 2 р 2-полюсного полей, созданных статорными обмотками, имеетР 1+Р 2частоту ЕИзвестна также совмещенная роторная трехфазно-трехфазная 2 р /12 р -полюсная обмотка с отношениемчисел полюсов 2 р 1:2 р 2 = 1:4 дляасинхронного преобразователя частоты на 250 Гц Г 21.Однако для асинхронного преобразователя частоты 50/62,5 Гц, потребность в которых имеет место всвязи с необходимостью проведенияиспытаний экспортной электротехнической продукции на 60 Гц, требуется обмотка с отношением чисел полюсов 2 р: 22 -- 4: 1. Известна обмотка сотношением чисел полюсов 2 р 1. 2 р 2=4:1.Ее выполняют иэ катушек одинакового шагаЖ , где 7 - по 1 люсное деление 2 р-йолюсного поля. Катушки составляют в каждой Фазе 8 р 2 катушечных групп, которые относительно 2 р -полюсного поля включены последовательно согласно, образуя короткозамкнутые контуры для 2 р-полюсного поля и выполняя роль трехфазной 2 р -полюсной короткозамкнутой обмотки двигателя, а относительно 2 р -полюсного поля обгразуют две параллельные ветви, выполняя роль трехфазной 2 р 2-полюсной обмотки генератора, ЭДС частотой Е 2, индуктируемая в обмотке 2 р 2-полюсным полем., снимается с трехфаэных зажимов, подключенных к контактным кольцам 3 1.Однако эта обмотка, имеющая катушки, выполненные с большим удлинением, с шагом, равным у = 31., является плохо используемой, с завышенным расходом меди, что приводит к увеличению потерь в обмотке и уменьшению КПД машины, в которой она используется.Целью изобретения является уменьшение расхода медного провода, уменьшение потерь и увеличение КПД машины, в которой применяется укаэанная обмотка.Указанная цель достигается тем,что в совмещенной трехфазно-трехфазной роторной обмотке с отноше 5 нием чисел полюсов 2 р :2 р = 4:12фсостоящей из четного числа катушечных групп, которые включены междусобой в фазах последовательно согласно и объединены в две трехфаэ 10 ные звезды, соединенные параллельно, число катушечных групп в каждой фазе равно 4 р 2 и половина катушечных групп в каждой параллельнойветви выполнена с шагом, равным 3 Га другая половина катушечных группэтой же ветви выполнена с шагом,равным 7, причем указанные катушечные группы соединены между собойв чередующейся последовательности,2 О где21 2 Р 1На фиг. 1 представлена схема од ной фазы известной 8/2-полюсной обмотки, принятой эа прототип, на25фиг. 2 показана одна фаза предлагаемой обмотки в однослойном варианте; на Фиг. 3 - в двухслойномварианте; на Фиг. 4 изображенасхема трехфазной предлагаемой об"мотки в однослойном варианте.ЗО Каждая фаза обмотки состоит иэ4 р 2 катушечных групп, которые включены между собой последовательносогласно относительно 2 р -полюсного поля и объединены в две трех 35 Фазные звезды, соединенные параллелЬно (Фиг. 2, 3 и 4).Катушечные группы выполнены снеодинаковым шагом. Половина катушечных прупп в каждой параллельнойветви выполнена с шагом, равньюЗС, а вторая половина катушечных.групп выполнена с шагом, равным ь" .Катушечные группы в параллельныхветвях соединены между собой в че редующейся последовательности(Фиг. 2, 3 и 4). Минимально возможное число катушечных групп в,каждой параллельной ветви равнодвум. Пары параллельных ветвей могут быть включены между собой какпараллельно, так и последователь- .но, в зависимости от требуемой величины выходного напряжения.Обмоточные коэффициенты предлагаемои обмотки для однослойноговарианта: в 2 р -полюсном поле12 Р 1-8) = К о= 1, в.2 р 2-полюсномполе 12 р 2 = 2) - Ко 2 = 0,653;для двухслойного вариантаооО, 866, К 6 2= О, 647. Соответствен но обмоточные коэффициеНты известной обмотки, принятой в качествепрототипа, - Кр .1 = 0,818, К 082 =0,738, В однослойном вариантепроизведение обмоточных коэффициен тов К.1 К 0 х 2 на 8 больше по сравнению с аналогичным произведением в известной обмотке.Так как параллельные ветки в парах включаются последовательно согласно в 2 р-полюсном поле, образуя короткозамкнутые для 2 р -полюсного поля контуры, то рассматриваемая обмотка является короткозамкнутой двигательной для .2 р -полюсного по- ля. Кбнтуры, образованные параллельными ветвями, выполняют роль 1симметричной короткозамкнутой обмотки для токов двигателя, Под действием 2 р -полюсного. поля по обмот 1ке протекает ток, показанный стрел", ками в верхней части пазов (фиг. 2, 3, гр=8).В то же время в обмотке наводится ЭДС от 2 р -полюсного поля, снимаемая с трехфаэных зажимов и по. - казанная стрелками в нижней части пазов фиг. 2, 3, 2 р 22). Следовательно, обмотка является также и генераторной для.2 р -полюсного по 2 ля, Таким образом, предлагаемая совмещенная обмотка эквивалентна двумотдельно не связанным разнополюсным обмоткам.С трехфаэных зажимов обмотки 5 снимается напряжение частотой Е 2,которая у асинхронного преобразователя частоты, при пренебрежениискольжением двигателя, равна62,5 Гц при встречном направлении 1 О вращения ротора и магнитного2 р 2-полюсного поля статора присогласном направлении вращения37,5 Гц. У синхронных преобразователей частоты Е 2 = 12,5 Гц.15Таким образом, уменьшается расход меди в лобовых частях у половины катушечных групп,что,в свою очередь, приводит к уменьшению общего расхода меди, а следовательно,уменьшаются потери в обмотке, увеличива-.ется КПД машин, в которых используются данные обмотки.1ака Ужгород, ул. Проектная, 4 илиал ППП "Патен з 7354/59 ВНИИПИ Госуда по делам и 113035, Москва, Ж-35, Раумск Подписноомитета СССРоткрытийя наб., д. 4/5