Совмещенная электромашинная обмотка статора (ее варианты)

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУЬЛИН 328; НО 19/ ИЙ ОБРЕТ 3 тю а дн- иазу- Яет. ны кимам,ечетных Явычислоьные ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТОПИСАНИЕ И У СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Горьковский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. А.А,Жданова (53) 621.313,333.2.045.58(088.8) (56 ).1. Авторское свидетельство СССР Р 382198, .кл. Н 02 К 3/00, 1973Авторское свидетельство СССР 9 313503, кл. Н 02 К 19/36, 1975.3. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2919395/07, 1976. (54) СОВМЕЩЕННАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА СТАТОРА (ЕЕ ВАРИАНТЫ). (57)1. Совмещеннаяэлектромашинная. обмотка статора,выполненная в 21 р пазах из бр расйределенных катушечных групп с концентрическими катушками, с номерами групп в фазах 1131, 331., 531 и с соединением фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют два допол-. нительных зажима для полюсности Зр., катушки каждой группы разбиты на подгруппы и в фазе соединены последовательно: первыеподгруппы группв .ветвь одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь той же фазы друзвезды со встречным включением ктушек четных групп, о т л и ч а ющ а я с я тем, что, с целью умешения расхода меди и улучшения иметров, нечетные группы выполнениз двух катушек с шагами попаза5=9 и 7, а четные " иэ трех катушек с н =8, 6, 4, первая подгруппнечетных групп содержит наружнуюкатушку, вторая подгруппа четныхгрупп - среднюю и внутреннюю, катушки внутренняя для нечетных иружная для четных групп фазы соеиены последовательно .в р дополнтельные ветви, начала которых обрют зажим фазы, а концы соединенывместе и подключены .к началам ввей из первых и вторых подгрупп.фазы, концы которых подключеуказанным дополнительным эажпричем катушки наружная для ни внутренняя для четных группполнены однослойньги и имеютвитков.(1,9-2,0) к , а осталкатушки выполйены двухслойными иивют ЧЧк витков, где К =0,1,22 р), р - число пар полюсов.1072182 2, Совмещенная электромашинная обмотка статора, выполненная в 21 р пазах из бо распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, с номерами группв фазах 131; Зф 31; 53и с соединением Фаз в две параллельные звезды, ну-. левые выводы которых образуют два дополнительных зажима полюсности ;Зр, катушки каждой группы разбиты на подгруппы и в фазе соединены последо вательно: первые подгруппы групп в ветвь одной звезды, вторые подгруппы в ветвь той же фазы другой звезды со встречным включением катушек четных групп, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения расхода меди и улучшения параметров, группы выполИзобретение относится к обмоткам совмещенных электрических машин и может применяться, например, в синхронных машинах с возбуждением от третьей гармоники поля, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз и др.Известны электромашинные совмещенные обмотки, выполненные иэ 12 пространственно распределенных катушеч- О ных групп, соединенных в Фазах в две параллельные ветви, начала кото- рых образуют трехфазные зажимы для полюсности=1, а концы подключе.ны к двум дополнительным выводам для полюсности бр=б 1 .. Недостатком таких обмоток является ограниченное применение. иИзвестна также совмещенная обмот- ъо ка статора синхронной. машины с возбуждением от третьей гармоники поля, выполненная из пространственно распределенных катушек, соединенных в фазах в две параллельные ветви, на-. чала которых образуют трехфаэные зажимы для полюсности р , а концы подключены к двум дополнительным зажимам для полюсности Зр, катушки . выполнены разновитковыми и разношаговыми так, что произведения их чисел витков на обмоточный коэффициент в ветвях для полюсности р равны 2 .Недостатками данной обмотки являются сложность конструкции товления из-эа неравномерного распределения разношаговых и разновитконых катушек, неравномерное и неполное заполнение пазового слоя, низкий обмоточный коэффициент для полюсности Зр и др. нены из трех катушек с шагами по пазам=9,7,5 для нечетных и=8,6,4для четных групп, первая подгруппа нечетных и четных групп содержит наРужную катушку, вторая подгруппа четных групп - среднюю и внутреннюю, катушки средняя и внутренняя нечетныхгрупп соединены в фазе согласно вР допОлнительные ветви, начала которых обраэуют зажим фазы, а концы сое"динены вместе и подключены к началамветвей из первых и вторых подгрупп Фазы, концы которых подключены к ука" занным дополнительным зажимам, причем внутренняя катушка четных групп выполнена однослойной и имеет вдвое большее число витков, чем остальныекатушки, выполненные двухслойными,Наиболее близкой к предлагаемой является совмещенная обмотка статора, выполненная двухслойной в 21 р пазах иэ бр распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых об" разуют трехфазные зажимы для полюсности р, а концы подключены к двум дополнительным зажимам для полюсности Зр, группы нечетные содержат по четыре катушки с шагами по паэам =10-2( - 1 ), а четные - три катушки; с у; =9-2(-1), катушки каждой групйй разбиты на подгруппы и в одной нетей включены последовательно подгруппы первые, а другой ветви - подгруппы вторые соответствующих групп фазы, где 1 =1-4 - номер катушки в группе (ЗД .Недостаток известной обмотки состОит в низком обмоточном коэффициенте для полюсности Зр, что увеличивает расход меди и ухудшает параметры цепи.Цель изобретения - уменьшение рас хода 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, с номерами групп в фазах 1+ЗЪ, 33, 5+3и с соединением Фаз в две параллельные звезды, нулевые выводы которых образуют дна дополнительных зажима для полюсности Зр, катушки каждой группы разбиты на подгруппы и в фазе соепинещ.т послеповательно: первые подгруппы групп в ветвь одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь той же фазы другой. звезды со встречньм включением катушек четных групп, нечетные группы выполнены из двух катушек с шагами по пазам у =9 и 7, а четные - иэ трех ка. тушек с у =8,6,4, первая подгруппа нечетных групп содержит наружную катушку, вторая подгруппа четных групп - среднюю и внутреннюю, катушки внут 10 ренняя для нечетных и наружная для .четных групп фазы соединены последовательно в в дополнительные ветви,начала, которых образуют зажим Фазы,а концы соединены вместе и подключены к.началам ветвей из первых ивторых подгрупп Фазы, концы которыхподключены к указанным дополнительным зажимам, причем катушки наружная .для.нечетных и внутренняя для 20 четных групп выполнены однослойнымии имеют число витков (1;9-2,0) Фк,где% - число витков остальных двухслойных катушек групп.Указанная цель достигается также 25тем, что в совмещенной электромашин. - . ,ной обмотке статора группы выполнены .,из трех катушек.с шагами по павам " =9,7,5 для нечетных и у =8,6,4 длячетных групп, первая подгруппа нечетиых и четных групп содержит на- ружную катушку, вторая подгруппачетных груп - среднюю и внутреннюю ,кагушки, средняя и внутренняя катушки нечетных групп соединены в фазесогласно параллельно в р дополнитель ные ветви, начала которых образуютзажим фазы, а концы соединены вместеи подключены к началам ветвей иэпервых и вторых подгрупп фазы, концы . которых. подключены к указанным допол нительным зажимам, причем внутренняякатушка четных групп выполнена однослойной и имеет вдвое большее числовитков, чем остачьные катушки групп,выполненные двухслойными, 45На фиг. 1 изображена схема предлагаемой обмотки по первому вариантус р =1 на Фиг. 2 - то же, по второмуварианту; на фиг. 3 - диаграмма ЭДСдля полюсности р =1 обмотки по первому варйанту; на Фиг 4 - то же, по.второму варианту.Обмотка (фиг.1 и 2) выполнена с,9=1 в 21 р=21 пазах иэ бв =6 распределенных катушечных групп с номера ми от 1 до 6 и с концентрическими катушками. Она является трехфазной для полюсности Р =1 с номерами групп в фазах 1+ЗА=1 и 4, 313 К=З и 6, 5151=5 и 2, где 1 =0,1,2 (2 р) =0 и 1. 60 Фазы соединены в две параллельные .звезды (фиг.З и 4), нулевые выводы01 и 02 которых образуют два допол нительных зажима для полюсностиЗр=З. Катушки каждой группы разбиты 65 на подгруппы ив фазе соединены последовательно: первые подгруппы групп в ветвь одной звезды, вторые подгруппы - в ветвь той же фазы другой звезды.со встречным включением катушек четных групп по отношению к катушкам нечетных групп фазы (например, для Фазы 01 подгруппы групп 1 и 4 со встречным включением катушек группы 4). Начала фаз для полюсности р =1 обозначены как С 1, С 2, СЗ, а дополнительные выводы для полюсности 3=3 как 01 и 02;Для обмотки по первому варианту (фиг.1) нечетные группы выполнены из двух катушек с шагами по паэам у=9 и 7, ачетные -"из трех катушек с у=8,Ь,4. Первая подгруппа нечетных групп содержит наружную катушку, а вторая подгруппа четных группсреднюю и внутренюю, Катушки внутренняядлянечетных и наружная для) четных групп фазы соединены последовательно в р =1 дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы, а конец подключен к началам ветвей .иэ первых и вторых подгрупп фазы, концы которых подключены к дополнительным выводамНапример, для первой Фазы катушки внутренняя 1 и на- ружная 4 группы соединены последова- тельно (со встречным включением чет- ной группы 41 в р д 1 ветвь, начало ко-. торой образует зажим Фазы С 1, а конец подключен к началам ветвей, одна из которых содержит. подгруппы пер- . вые, а другая - подгруппы вторые групп Фазыг концы этих ветвейподклю. чены к дополнительным зажимам 01-02 для полюсности Зр=З.Для обмоткч по второму варианту (Фиг.2) груйпы выполнены из трех катушек с у =9,7,5 для нечетных и у=8,6,4 для четных. групп. Первая подгруппа нечетных и четных групп содержит наружную катушку, а вторая подгруппа четных групп - среднюю и внутреннюю. Средняя и внутренняя катушки нечетной группы фазы образуют дополнительную ветвь (фиг.4), начало которой образует зажим Фазы для полюсности р =1, а конец подключен к началам ветвей из первых и вторых подгрупп групп фазы и концы этих ветвей подключены к дополнительным выводам 01-02.ВСтрелками на Фиг. 1 и 2 показаны направления токов: верхнкй ряд - .при питании обмотки через вывоДы С 1,С 2, МЗ трехфазным током (р=1), а нижний при питании обмотки через выводы . :01-02 однофаэным током (Зр=З).На диаграммах (фиг.З и 4) векторам ЭДС первых подгрупп приписаны номера групп со штрихом, вторых подгрупп - с двумя штрихами, для катушек дополнительной ветви - без штрихов.1072182 огрИ ль А.Кеца илипенко Составите рис елштейн Техред Л.П Корректимоко раж 667 Подп ственного комитета СССР обретений и открытийЖ, Раушская наб.,Т НИИПИ Госуда по делам и 13035, Москв9 4 Проектная, 4 т", г. Ужгор П Фи ЭДС подгрупг пропорциональны коэффициентам укорочения их катушек, равным для обмотки (фиг,1): для р =1-К =0,975 и 0,866 для нечетных групй, КЧР =0931 0782 к 0563 для четных; для Зр=З и Кр = -0,782 и 0 - для нечетных групп; Ерр = - "-0,434; 0,434; 0,975 - для четных,Иэ условия равенства ЭДС ветвей параллельных звезд фазы находят: 0 975 х = 0782+0563 х, откуда 10 х=1,9, где за единицу принято число витков двухслойных катушек: внутренней для нечетных и наружной и средней для четных групп; х - число витков однослойных катушек: наружной 15 для нечетных и внутренней для четных групп. ЭДС дополнительной ветви пропорциональна 0,866+0,931=1,797 и обмоточный козффициент для р =1 равен 1 ф 797+1 ф 852) (224) О 829 оьр для Зр=З - Ко =0,823 (дополнительная ветвь выведена из цепи между выводами 01-02).Аналогично для обмотки (фнг.2), у которой однослойная внутренняя катушка четных групп имеет вдвое большее число витков по сравнению с остальными двухслойными катушками, Коьр =Оф 767 ч Коьзр =Оф 72По сравнению с известной обмоткой, для которой Кь Коьзр =0,828 0,626, в предлагаемой обмотке по первому варианту расход ме; у меньше в 1,32 раза, а по второму - в 1,065 раза,