Совмещенная электромашинная обмотка якоря

(088.8)во СССР1973.СССР1983. У 10 ро сятои воде,Цел улучшение электв путем повьппеизобретения тных парамет оточных козфифференциальюсности р,= ромагн ния об ициентов и сн ого рассеяния жения для по а ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4295456/24-0712.08.8723.07.89. Бюл, В 27И.И.Попов62 1.313,333,2.045,58Авторское свидетельс033, кл. Н 02 К 3/00торское свидетельств2827, кл. Н 02 К 3/2(57) Изобретение относится к злектромашиностроению, Цель изобретения улучшение электромагнитных параметв обмотки путем увеличения обмоточных коэффициентов, а также путем снижения дифференциального рассеяния для полюсности р ; - 2, Обмотка якоря выполнена двухслойной в 45 пазах из двенадцати распределенных катушечных групп с концентрическими катушками с шагами по пазам у и. = - 10-2(1.-1) .для второй, шестой, дегрупп и у = 11-2 Ь) для оси,Изобретение относится к якорным обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разно полюсными полями в общем магнитопро,901495913 А 1 2тальных групп, где 1 = 1-3 и1-4 - номера катушек в группах. Обмотка соединена в две параллельные трехфазньге звезды с трехфазными зажимами для полюсности р= 2 и дополнительными однофазными зажимами для полюсности р = б от их нулевых точек. Первая фаза содержит первую, четвертую, седьмую, десятую группы. Их катушки включены последовательно в ветви звезд и дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы, Ее конец подключен к началам ветвей звезд фазы. Катушки четных групп включены в ветви встречно относительно нечетных. Для двух других фаз, одинаковых с первой, номера групп чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и восемь групп. И ветви первой фазы включены катушки с номерами Е = 1 первой и седьмой групп - в ветвь первой звезды, Е = 4 первой, четвертой, седьмой групп - в ветвь второй звЕзды, а остальные катушки групп фазы - в дополнительную ветвь. б ил, 1 табл. На фиг, 1 изображена схема предагаемой обмотки; на фиг. 2 - череования фазных зон обмотки для полюсности р,= 2; на фиг. 3 - упрощен ная схема соединений фазы обмотки; на фиг, 4 и 5 - диаграммы сдвига осей катушечных групп для полюсност р = 2 и р= 6 соответственно; на 1фиг. 6 - многоугольник ИЦС обмотки для р = 2 при с = 1,0 (наружный) и с = 0,5 (внутренний).913 4с номерами: Е = 1 групп 1 Г и 7 Г - вветвь первой звезды,= 4 групп1 Г, 4 Г, 7 Г - в ветвь второй звезды,5а остальные катушки групп фазы (Е = 1группы 4 Г, 1 = 2 и 3 групп 1 Г, 4 Г,7 Г и 1. = 1, 2, 3 группы 10 Г) - вдополнительную ветвь, начало которойобразует зажим фазы (С 1) и ее конецподключен к началам ветвей звездфазы (точка С 1 на фиг. 3), причемкатушки четных групп включены в ветвях встречно относительно нечетных.На диаграммах фиг. 4 и 5 угол с(15/3,75 = 4 , где 45/(3 4) = 3,75 .число пазов на полюс и фазу, ЭДСкатушек пропорциональны их коэффициентам укорочения КУуз 1 п ( 1 ь уп /11, 25) и К = з 1 п ( Т у /3, 75)20 где 45/4 = 11,25 и 45/12 = 3,75полюсные деления. Данные приведеныв таблице,Числа витков катушек Ку-0,8660 -0,2079 0,5878 1086 0,9848 0,8988 0,7431ЭДС ветвей фазы (фиг. 3) дляр = 2 (фиг, 4) равны: С 1 -012О, 9994 соз Ы И 1,= 1, 9939 У , ветвиС 1-02 - 0,6428(1+2 созо 0 Ы 1, =1,9253 У 1 т.е. они практически 40одинаковы и их среднее значение равно 1,959601 ветви С 1-С 1 - (0,9511 ++0,8988 + 0,7431 сИ 1; 8,9577 сУ 1,.ЭДС фазы равна (8,9577 с+1,9596)Ю 1, 45при числе витков фазы равном (10 с ++ 2,5)Ы и тогда при с = 1,0 получают К= 10,9173/12,5 = 0,8734;для ЭДС фазы в КЗ раза меньшей получают (8,9577 с + 1,9596)=10,9173/13,= 6,2593/7,3 = 0,8574; при с = 0,5получают К 0 = 0,8585,ЭДС цепи 01-02 для полюсностир = 6 не зависит от коэффициента си равна 50,9945 + 0,8660)(1+2 созЗоО -0,99451 й 1, 4,5057.Ик при числевитков этой цепи равном 5 И 1,и тогдаобмоточный коэффициент равен К 3Обмотка (фиг, 1) выполнена двухслойной в 45 пазах с номерами от 1 до 45 из 12 катушечных групп (с номерами от 1 Г до 12 Г) с концентрическими катушками с шагами по пазам у д, = 10-2(1.-1) = 10, 8, 6 для групп 2 Г, 6 Г, 10 Г и у, = 11-2(1 с) = 11, 9, 7, 5 для остальных групп, где- 1-3 и 1 с = 1-4 - номера катушек в трех- и четырехкатушечных группахОна соединена в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами С 1, С 2, СЗ для р = 2 и дополнительными однофаэными зажимами 01-02 для р = 6. Фаза первая содержит группы 1 Г, 4 Г, 7 Г, 10 Г, а для двух других одинаковых с первой фаз их номера чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и в восемь групп, В ветвях первой фазывключены последовательно катушки= 4,5057/5 = 0,9011. Сечение провода катушек дополнительных ветвей фаз следует изменять обратно пропорционально коэффициенту с и тогда все па" зы будут иметь одинаковое заполнение медью. Путем изменения коэффициента с согласуются параметры разнополюсных цепей обмотки при выполнении ее на- напряжения 400 (380) и 230 (220) В при неизменных параметрах цепи 01-02 для р= б. По сравнению с обмоткой Г 2 , для которой К 06 = 0,840 и К 6 = 0,665,об ф предлагаемая обмотка. имеет лучшие электромагнитные параметры, так как ее обмоточные коэффициенты вьппе в 0,8734/0,840 = 1,04 раза для р = 2 и в 0,9011/0,665 = 1,355 раза для р 2= 6 (при с = 1 0)На фиг. 2 фазные зоны для р = 2 обозначены как А-В-Х-С-У и их век" тора показаны в центре фиг. б; цифрами от 1 до 45 на фиг. 2 и б прону" мерованы пазы и пазовые точки многоугольника ИДС; кружочками нафиг, 240 45 5 14959 отмечены пазы, в которых расположены стороны катушек дополнительных вет-вей фаз, обтекаемых значениями тока (фиг. 3) и среднее значение тоха паза равно (102 + 5)3/45 = 75/45. Для построений многоугольника (фиг. 6) использована вспомогательная треугольная сетка, сторона которой принята за две единицы длины, По фиг. 6 определяют: при с = 1,0 (наружный многоугольник) - К = 4950/45 =9 г110,0 - квадрат среднего радиуса пазовых точек; К г = (75 О, 8734/2 и)108,68988 - квадрат радиуса окружности для основной гармонической МДС;6 р. =(К /К г - 1) 100 = 1,20547. коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий качество обмотки по уровню содержания в кривой ее МЦС 20 высших (и низших) гармонических; при с = 0,5 аналогичным образом .определяют= 1,222 и это значение соответствует обычной двухслойной обмотке при с45/(3 4) = 3,75 и 25 среднем шаге катушек по пазам, равном у= 120/15 = 8,0, Для обмотки по 23 коэффициент 4 равен 5,0-5,57., т.е. предлагаемая обмотка имеет значительно меньшее дифференциальное рассеяние, вследствие чего при ее применении в синхронном генераторе уменьшается коэффициент нелинейных искажении и улучшается форма кривой выходного напряжения.35 Предлагаемая обмотка может использоваться, например, в синхронных машинах с системой возбуждения от третьей гармонической поля. Она заменяет собой две раздельные обмотки якоря машины, что упрощает конструкцию и изготовление машины, уменьшает расход меди и изоляции, улучшает электромагнитные параметры и повьппает эксплуатационную надежность машины. 13 6формула из обретенияСовмещенная электромашинная обмотка якоря, например для синхронных машин с системой возбужДения от третьей гармонической магнитного поля, выполненная в 45 пазах из двенадцати катушечных групп с номерами от 1 Г до 12 Г, катушечные группы с номерами 2 Г, бГ, 10 Г выполнены иэ трех концентрических катушек с шагом по пазам у = 10-2(-1), остальные катушечные группы выполнены из четырех концентрических катушек с шагами по лазам у = 11-2(1-1) катушечные группы уложены в 45 пазов с номерами от 1 до 45, причем начала катушечных групп от 1 Г до 12 Г уложены в пазы 1, 5, 8, 12, 16, 20, 23, 27, 31, 35, 38, 42 соответственно, катушки соединены в две параллельные трехфазные звезды и три дополнительные ветви, причем конец каждой дополнительной ветви подключен к точ" ке соединения одноименных фаз эвезд, выводы выполнены из нулевых точек звезд и начал дополнительных ветвей, причем катушки четных групп включены в ветвях встречно относительно катушек нечетных групп, а номера групп фаз чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в четыре группы для фазы второй и в восемь групп для фазы третьей, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения электромагнитных параметров путем увеличения обмоточных коэффициентов и уменьшения дифференциального рассеяния для полюсности р = 2, в первую фазу первой звезды включены первые катушки катушечных групп 1 Г, 7 Г, в первую фазу второй звезды включены четвертые катушки катушечных групп 1 Г, 4 Г, 7 Г, в первую дополнительную ветвь включены остальные катушки катушечных групп 1 Г, 4 Г, 7 Г и катушки ка" тушечной группы 10 Г, где д ф 1, 2, 3, 1 = 1, 2, 3, 4 - номера катушек,Щ Составитель А. Кецари Техред И.Ходанич Редактор Е.Лап рректор Л.Патай Гагарина, 101 Произ нно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород каэ 4281/52ИИЛИ Государ Тираж 646венного комитета по изобретениям 113035, Москва, Ж, Раушская н Подписноеоткрытиям при ГКНТ СССРф д. 45