Трехфазно-однофазная совмещенная обмотка статора (ее варианты)

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 53 СЮ Н 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР. ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ МЬ;ОЬЭьи Ц,1 ан:) й. ГгФ М(9 к э МЬЛй) 1 Ц з(71) Горьковский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический ин.ститут им. А,А. Жданова(56) 1. Авторское свидетельство СССР.Ф 382198 кл. Н 02 К 3/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССРМ 313503, кл, Н 02 К 19/36, 1975.3. Авторское свидетельство СССРпо заявке М 2919395/07,кл, Н 02 К 3/28, 1979.(57) 1, Трехфазно-однофазная совмещенная обмотка статора с полюсностьюР/Р,= 3, выполненная трехфазной дляполюсности Риз 6 Рраспределенныхкатушечных групп с номерами групп вфазах (1+Зк), (3+Зк), (5+Зк) и соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуютдва дополнительных зажима для полюсн ухЮ ОПИСАНИЕ М АВТОРСКОМУ СВ,80, 1070 ности Р, концентрические катушки каждой группы разбиты на подгруппы, и в,фазе соединены последовательно первые подгруппы групп и ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь фазы другой звезды с встречным включением катушек четных групп относительно катушек нечетных групп фазы, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения области при" менения и увеличения использования меди, обмотка выполнена в 27 9 пазах, нечетные группы содержат по три катушки с шагамипо пазам, равными 13, 9, 7, четные группы - две катуш- ки с шагами Ч равными 12 и 8, первая подгруппа групп содержит наруж ную катушку,. вторая подгруппа " остальные катушки групп, средняя катушка нечетных групп выполнена двухслойой, а остальные катушки групп - однослойными, причем число витков дв слойной средней катушки нечетных групп равно (0,53 - 0,50)Ф/, где Ь в , число витков остальных однослойных катушек . групп; 1=0,1,2 :(2 Р -1),1070653 2. Трехфаэно-однофазная совмещен- ная обмотка статора с полюсностьюр/Р3, выполненная трехфазной для полюс ности Рл из 6 Рраспределенных катушечных групп с номерами групп в фазах (1+3), (3+ЗА), (5+Зк) и с соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для полюсности Р , концентрические катушки каждой группы разбиты на подгруп пы, и в фазе соединены последовательно первые подгруппы в ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы - в ,ветвь той же фазы другой звезды со встречным включением катушек четных 15 групп относительно катушек нечетных групп фазы, о т л и ч а ю щ а я с я .тем, что, с целью расширения области применения и увеличения,использонания меди, обмотка выполнена н 27 Р, пазах, нечетные группы содержат по четыре катушки с шагами по пазам,510 эы соединены последовательно подгруппы первые, в другой ветви - подгруппы вторые соответствующих группфазы, нечетные группы содержат почетыре катушки с шагами по паэам9=10-2-1), а четные - три катушкис 9-2 (ь), где ( 1-4 - номер катушки н группе СЗЗ.20 Недостатки известной обмоткивозможность выполнения лишь в 21 Рпазах, что ограничивает ее область.применения, низкий обмоточный коэф: фициент для полюсности ЗР, что сни жает использование меди и ухудшаетпараметры обмотки для полюсности 39.Цель изобретения - расширение области применения меди, и увеличениеиспользования меди.З 0 указанная цель достигается тем,что в трехфаэно-однофазной совмещенной обмотке статора с полюсностьюР Я 3, выполненной трехфазной дляполюсности Р из 6 Р распределенных 35 катушечных групп с номерами групп н Изобретение относится к обмоткамсовмещенных электрических машин иможет применяться, например в синхронных машинах.с системой возбуждения от третьей гармоники поля,водномашинных преобразователях частоты и числа фаз и др.Известны электромашинные совмещенные обмотки, выполненные из 12распределительных катушечных групп,соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуюттрехфазные зажимы для полюсностиР,= 1, а концы соединены в дна дополнительных вывода для полюсности6 СП .Однако применение данных обмотокограничено..Известна также совмещенная обмотка синхронной машины с возбуждениемот третьей гармоники поля, выполненная из распределенных катушек, соединенных н фазах в две параллельныеветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности 3+. Катушки ветвей выполнены с различнымишагами и числами витков так, чтопроизведения чисел витков ветвей наобмоточный коэффициент для полюсности р равны 1:21,Недостатки указанной обмотки сложность конструкции и изготовления, неравномерное и неполное заполнение пазоного слоя, низкий обмоточный коэффициент для полюсности 3 Р и дре равными 13,11,97, четные группытри катушки с шагами ц, равными12, 8, Ь, первая подгруппа групп содержит наружную катушку, вторая подгруппа - внутреннюю катушку для нечетных групп, среднюю и внутреннююдля четных групп, катушки с шагомравным 11 и 9 нечетных групп соединены в,фазе в Р дополнительные вет.ви, начала которых образуют зажимфазы, а. концы соединены вместе, иподключены к началам ветвей из перных и вторых подгрупп фазы, наружная катушка для нечетных катушечныхгрупп и средняя катушка для четныхкатушечных групп выполнены однослойными, а остальные катушки - двухслойными, причем однослойные катушки, наружная для нечетных и средняядля четных групп, имеют вдвое большее число витков, чем остальныедвухслойные катушки групп. Наиболее близкой к предлагаемой является совмещенная обмотка, выполненная двухслойной в 21 1 пазах иэ бн распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, соединенных н фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности Р, а концы подключены к двум дополнительным выводам для полюсности Зг, .Катушки каждой группы разбиты на дне подгруппы и в одной ветви фа1070653 фазах ( 1+Зк), (3+Зк), (5+3 к) и сое"динением фаэ в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуютдва дополнительных зажима для полюсности Р, концентрические катушки каждой группы разбиты на подгруппы, и в фазе соединены последовательно первые подгруппы групп и ветвьфазы одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь фазы другой звезды свстречным включением катушек четныхгрупп относительно катушек нечетныхгрупп фазы, обмотка выполнена в 27пазах, нечетные группы содержат потри катушки с шагами ц по паэам,равными 13, 9, 7, четные группы - 15две катушки с шагами, равными :12и 8, первая подгруппа групп содержитнаружную катушку, втораяподгруппаостальные катушки групп, средняякатушка нечетных групп выполнена 20двухслойной, а остальные катушкигрупп - однослойными, причем числовитков двухслойной средней катушкинечетных групп равно (0,53 - 0,50)Ъ/.,где Мк - число витков остальных однослойных катушек групп; К"- 0,1,2(20 - 1),Согласно ьторому варианту нечетные группы содержат по четыре катушки с шагамипо паэам,равными1 3, 11, 9, 7, четные группы - трикатушки с шагами ц , равными 12, 8,6, первая подгруппа содержит наружную катушку групп, вторая подгруппавнутреннюю катушку для нечетныхгрупп, среднюю и внутреннюю для чет- З 5ных групп, катушки с шагом, равным,11 и 9 нечетных групп соединеныв фазе в Р дополнительные ветви,начала которых образуют зажим фазы,а концы соединены вместе и подключены к началам ветвей иэ первых ивторых подгрупп фазы, причем наружная катушка для нечетных катушечныхгрупп и средняя катушка для четныхкатушечных групп выполнены однослойными, а остальные катушки - двухслой.ными, причем однослойные катушки,наружная для нечетных и средняя длячетных групп, имеют вдвое большеечисло витков чем остальные двух 50слойные катушки групп.На фиг.1 изображена схема предлагаемой обмотки, выполненной с Р: Х,по первому варианту; на фиг.2 - тоже, второй вариант; на фиг.З и 4диаграммы ЭДС обмоток для полюсности Р 1 по первому (фиг.З) и повторому (фиг.4) вариантам. Обмотха (фиг.1 и 2) выполненатрехфазной для полюсности Р:1 ,в 6027 рпазах из 6: 6 Распределенных., 6. Номера групп в фазах 1+Зк=1 и 4,3+Зк =3 и 6, 5+Зк.= 5 и 2, где к0,1,2, (2 Р)0,1. Фазы соединены в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два дополнительных зажима для полюсности Р= 3. Концентрические катушки каждой группы разбиты на подгруппы и в фазе соединены последовательно первые подгруппы групп в ветвь фазы одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь той же фазы другой звезды с встречным включением катушек четных групп относительно катушек нечетных групп фазы (например, для первой фазы - подгруппы групп 1 и 4 с встречным включением катушек группы 4), Начала фаз для полюсности Р = 1 обозначены как С 1, С 2, СЗ, а дополнительные выводы нулевых точек эвезд - как 01 и 02.Для обмотки (фиг.1) нечетные группы содержат по три катушки с шагами по паэам =13,9,7, четные группы - две катушки с =12 и 8. Первая подгруппа нечетных и четных групп содержит наружную катушку, а вторая подгруппа - остальные катушки групп,Для обмотки (фиг.2) нечетные группы содержат по четыре катушки с = 13,11,9,7, четные группы - три катушки с Ц=12,8,6. Первая подгруппа нечетных и четных групп содержит наружную катушку, вторая подгруппа внутреннюю катушку для нечетных групп, среднюю и внутреннюю катушки для четных групп. Катушки с 11 и 9 нечетных групп соединены в фазе в Р,= 1 дополнительную ветвь, начало которой подключено к зажиму фазы, а конец - к началам ветвей из первых и вторых подгрупп фазы, концы которых подключены к дополнительным выводам, например для первой фазы - дополнительная ветвь содержит катушки с ц =11 и 9 нечетных групп, начало ее образует зажим фазы С 1, конец подключен к началам подгрупп фазы иэ первых и вторых подгрупп (фиг.2 и 4)На фиг.1 и 2 стрелками показанынаправления токов: верхний ряд -при питании обмотки через выводыС 1, С 2, СЗ трехфазным током (Р= 1),а нижний ряд - при питании обмоткичерез выводы 01-02 однофаэным током(й: 3)Векторам ЭДС первых подгрупп(фиг,З и .4) приписаны номера группсо штрихом, вторых групп - номерагрупп с двумя штрихами, векторомЭДС дополнительной ветви - номергруппы без штрихов. ЭДС подгрупп пропорциональны коэффициентам укорочения их катушек, равным: для полюсности Р=1 для.нечетных групп Кр 0,9983, 0,866, 07274; для четных групп Кур 0,9848, 0,802; для полюсности 0=3 для нечетных групп К)эр = 0,9848, О, 0,643;1070653 Ч р сг сз Составитель А. КецарисКовалева Техред Т.Маточка Корректор М. Шароши едакто 1 Тираж 667 ВНИИПИ Государственного коми по делам изобретений и отк 113035, Москва, Ж, Раушская ЬвЮуЗа Подписита СССРтий 1699 д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород,Проектная, 4 для четных групп Кчзг "0,866, 0342.Принимая число витков наружной ивнутренней катушек нечетных и четных .групп за единицу, иэ условия равенства ЭДС ветвей из первых и вторых подгрупп фазы, получим 0,9983++09848=0,866 х + 0,727 + 0802, откуда х а 0,53 - число витков среднейкатушки (двухслойной) обмотки, изображенной на фиг.1: при выполненииэтого условия на выводах 01-02 от"сутствуют ЭДС поля с= 1, обмоточЬйр.,коэффициенты равны; для полюсности Я = 1- Ков = 0,877; для полюсности Р 3-Кощ= О 66Аналогично для обмотки, изображенной на фиг.2 имеем: К= 0,873,э 0,718.По сравнению с обмоткой по прототипу, имеющей Ко 6 = 0 828 и Когз ф 0,626, предлагаемая обмотка имеетлучшее использование меди: в(0,877 0,66)/(0,828;0,626) 1,117 раза и в ,8730,718)/(0,8280,626) сф 1,21 раза"для обмоток, изображенныхна фиг.2;соответственно. Кроме того,предлагаемая"обмотка имеет лучшиепараметры.для цепи с полюсностьюЗР= 9 3 (меньшие."активные и индук"тивные сопротивления рассеяния), 1 меньший расход меди, чем обмотка попрототипу.Обмотка может применяться, например, на статоре синхронных машин ссистемой возбуждения от третьей гар моники поля в одномашинных преобра,зователях частоты и числа фаз, вферромагнитных управляемых реакторахс вращающимися магнитным полем и вдругих совмещенных электрическихмашинах с числами полюсов (Ъ./Р: 3.Ф