Совмещенная якорная обмотка

(51)4 Н 02 К 3 НОМИТЕТОТНРЫТИЯМ ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГННТ СССР ВСЕСОЮЗНАЯ ЮЮВ ЫМЕИ 5 Б 4 БЛМО 1 ЕоАИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ АВТОРСКОМ ИДЕТ ЕЛ ВУ 7(54) СОВМЕЩ (57) Изоб машиностр р асширени выполнени т расширение ем выполнения также улучшеараметров пуых коэффициен- вам Цель изобрет сти примене тки в 63 па электромагн повышения о об об я пу элек ме ых щи м опров т пример мой во ческой хема а фиг. 1 изображен емой обмотки; на ф ая схема соединени иг. 3 и 4 - диагра ред- упроС 1; иг. 2йееф щенсдвига, Авторское свидетельстВ 1124400, кл. Н 02 К 3/ ЕННАЯ ЯКОРНАЯ ОБМОТКАретение относится к электрооению. Цель изобретения - е области применения путем я обмотки в 63 пазах, а акже улучшение параметров путем увеличения обмоточных коэффициентов для каждой полюсности. Обмотка выполнена из двенадцати распределенных катушечных групп с двухслойными концентрическими катушками и соединена в две параллельныетрехфазные звезды с трехфазными зажимами для полюсности р = 2 и дополнительными однофазныбретение относится к обмоткам ических машин переменного тока енного типа с двумя разнополюсагнитными полями в общем магниоде и может применяться, нав синхронных машинах с систезбуждения от третьей гармонимагнитного поля, в одномашинеобразователях частоты и числа дрми зажимами для полюсности р = 6 отг их нулевых точек. Первая фаза содержит первую, четвертую, седьмую, десятую катушечные группы, их катушки включены последовательно в ветви звезд и в дополнительную ветвь, начало которой образует зажим фазы, а конец подключен к началам ветвей звезд фазы. Катушки четных катушечных групп включены в ветви встречно относительно нечетных, а.для двух других фаз номера катушечных групп чередуются относительно первой фазы с интервалами в четыре и в восемь групп. Обмотка выполнена в 63 пазах, вторая, шестая и десятая катушечные группы содержат по шесть катушек с шагами по пазам у;= 17-2(1-0 а остальные катушечные группы - по пять катушек с у г = 16-2(К), где1-6 и Ы = 1-5 - номера катушек в катушечных группах. В ветвях каждой фазы включены для ее катушечных групп катушки с номерами Е = 1 - вВ ветвь первой звезды, Е =5 и 16- в ветвь второй звезды, а остальные катушки - в дополнительную ветвь.5 ил., 1 табл.914 4в ветвь. второй звезды, с номерами1 с = 2, 3, 4 и е = 1, 2, 3, 4, 5 -в дополнительную ветвь, Катушки чет 5ных групп включены в ветвях встречно относительно нечетных. Для двухдругих фаз номера групп чередуютсяотносительно первой фазы с интервала"ми в четыре и в восемь групп, Осисоседних катушечных групп смещенына углы (в электрических градусах)60 + Ы для р = 2 (фиг. 3; а15 О/5,25) и 1804-3 е для р = 6(фиг. 4), их вектора образуют трех 15 фаэную симметричную систему дляр= 2 и однофазную систему с тремяветвями для р= 6, На фиг, 1 верхний ряд стрелок показывает направления трехфазного тока при питании20 обмотки через С 1, С 2, СЗ (р,= 2),а нижний ряд - напряления однофазного тока при питании обмотки черезо 1-ог (р,= 6 ).ЭДС катушек пропорциональны их25 коэффициентам укорочения К узеп( 17 у/15,75) и К у = зеп( Уу,/5, 25), где 63/4 = 15, 75 и 63/12 == 5,25 - полюсные деления. Данныеприведены в таблице,Номерак ат ушечныхгрупп Число вит ков катушек 1 Г, ЗГ, 4 Г,5 Г 0,9997 -0,9972 0,9848 -0,8660 0,9309 -0,4339 16 14 12 7 Г, 8 Г, 9 Г,11 Г, 12 Г 0,14900,6802 108 0,8400 0,7159 172 Г, 6 Г, 10 Г 15131197-0,9309 -0,9749 -0,6802 -0,14900,4339 0,8660 0,9922 0,9972 0,96260,8899 0,7818 0,5428 ЭДС ветвей фазы (фиг. 2) для р 1 = 2 (фиг. 3) равны: ветви С 1-01 0,9997 (1+гсозо 0 ы 1,= 2,9966 ы , ветви С 1-02 - 0,7159 (1+гсозоО +0,64281 ы =2,7887 ю 1, т.е. они практически одиНаковы и их среднее значение равно 2,8927 м ; ветви С 1-С 1 - (0,9848 + + 0,9309 + 0,840)(1+гсозеО + 09922 + + 0,9972 + 0,9626 + 0,8899 +0,7818 сч 1= 3 1495 осей катушечных групп для полюсности р = 2 и р = 6 соответственно; на фиг. 5 - многоугольник ЩС обмотки для полюсности р = 2,1Обмотка (фиг, 1) выполнена двухслойной в 63 пазах с номерами от 1 до 63 из двенадцати катушечных групп (с номерами от 1 Г до 12 Г) с концентрическими катушками с шагамио пазам у р = 17-2(е) = 17, 15, 13, 11, 9, 7 для групп 2 Г, 6 Г, 10 Г и- 16-2-1) = 16, 14, 1 г, 1 О, 8 ля остальных групп, где 1 = 1-6 и1-5 - номера катушек в шестиЙ пятикатушечных группах, Она соедиена в две параллельные трехфазные везды с трехфаэными зажимами С 1, 2, СЗ для р,= 2 и дополнительными днофаэными зажимами 01-02 для р = 6 т их нулевых точек. фаза первая соержит группы 1 Г, 4 Г, 7 Г, 10 Г и их атушки включены последовательно в ветви эвезд и в дополнительную етвь, начало которой образует зажим азы и ее конец подключен к началам ветвей звезд фаз (фиг. 2): катушка 6 номерами К = 1 - в ветвь первой звезды, с номерами 1 с = 5 и е = 6 -=12,8839 с 7, ЭДС фазы равна (12,8839 с+ + 2,8927) ю 1, при числе витков в фазе, равном (14с + 3,5)к и тогда при с = 1,0 получают ЭДС фазы, равной 15,7766 ю 1, и обмоточный коэффициент равен К= 15,7766/17,5 = 0,9015.оДля ЭДС фазы меньшей в 1 ГЗ раза получают (12,8839.с + 2,8927)=15,7766/ГЗ, откуда находят с = 0,48 и К о 6 =5 149599,077/10,22 = 0,8882; при с = 0,5 получают К, = 0,8890.ЭДС цепи 01-02 для полюсности рг= 6 не зависит от коэффициента с и равна И 0,9972 + 0,6802) (1+2 созЗс)+ + 0,8660 ч = 5,8607.ът при числе(витков этой цепи 7 д, а обмоточный коэффициент равен К= 5,8607/7 = 0,8372.При изменении коэффициента с обратно пропорционально ему следует изменять сечение провода катушек дополнительных ветвей фаз, вследствие чего сохраняется одинаковым для всех пазов коэффициент заполнения медью, Коэффициент с может иметь и другие значения.Таким образом, предлагаемая обмотка имеет электромагнитно незави симые разнополюсные зажимы (поле с р,= 2 не наводит ЭДС на зажимах .01-02, а поле с р = б не наводит ЭДС на линейных зажимах С 1, С 2, СЗ). По сравнению с обмоткой, выполненной 25 в 39 пазах с К 6. = 0,90 и К=,0,706, она имеет расширенную область применения, так как выполняется в 63 пазах, а также более высокие значения обмоточных коэффициентов.На фиг. 5 цифрами от 1 до 63 обозначены пазовые точки многоугольника МДС и при его построении использована вспомогательная треугольная сетка, сторона которой изображает вектор тока фазной зоны одного слоя паза и принята за две единицы длины (вектора токов фазных зон показаны в центре фиг. 5 и обозначены как А-Е-В-Х-С). По многоугольнику ИДС (при с = 1,0) определяют: квадрат40 среднего радиуса пазовых точек -гК= 14520/63; квадрат радиуса окружности, соответствующей основной гармонической ЬЯС с обмоточным коэфг 450 г юфициентом К 6 = 0,9015 - К63 105= (2 0,9015 д-) = 226,96052, где Совмещенная якорная обмотка, например для синхронной машины с системой возбуждения от третьей гармонической магнитного поля, выполненная из двенадцати катушечных групп с но" мерами от 1 Г до 12 Г, выполненная из двухслойных концентрических катушек, катушки соединены в две параллельные трехфазные звезды и три дополнительные ветви, причем конец каждой допол- нительной ветви подключен к точке соединения одноименных фаз звезд, 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 50 55(14.2 + 7)3/63 = 105/63 - среднее значение тока паза (в каждой фазе 14 катушек дополнительно ветви обтекаются вдвое большим током, чем остальные 7 катушек ветвей звезд); коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий процентное содержание высших и низших гармонических в кривой ЬЩС обмотки, б = К /К - 1) .100 = 1,5493. При 14 6 с = 0,5 аналогичным образом определяют: К = 5037/63; Кг= ( - 0,8890)ф фгг 63ф г 2 ф.= 79,455669 и й = 0,62517. Такимобразом, предлагаемая обмотка имеетлучшие показатели по качеству кривойЩС по сравнению с известной обмоткой,так как для нее коэффициенты б зна 3 гчительно меньше. Это обстоятельствоприводит к улучшению синусоидальнос-.ти кривой выходного напряжения генератора с такой обмоткой,Предлагаемая обмотка может применяться на якоре синхронных машин (мощностью до 100 кВт) с системой возбуждения от третьей гармонической поля и заменяет собой две раздельные якорные обмотки серийной машины: трехфазную основную с полюсностью р, = 2 и дополнительную однофазную с полюсностью р = 6, подключенную через блок регулирования возбуждения с вентилями к обмотке возбуждения ротора, Применение такой обмотки в генераторах приводит к упрощению конструкции машин и ее изготовления, уменьшению расхода меди и изоляции .на якоре, улучшению электромагнитных параметров и повышению эксплуатационной надежности машины. Длй упрощения изготовления совмещенной обмотки целесообразно наматывать катушки ветвей фаз на шаблоне непрерывно, что приводит к уменьшению числа междукатушечных соединений. Формула изобретенияСоставител Техред М К Кецариич Корректор И. Муск Па еда 4281/52 Тираж 646 ПодписиГосударственного комитета по изобретениям и открытиям113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 ГКНТ СССР ВН Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, .ул. Гага 10 первой фазы с интервалами в четырегруппы для фазы второй и в восемьгрупп для фазы третьей, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с цедьюрасширения области применения путемвыполнения в 63 пазах, а также улуч 1 ения электромагнитных параметровпутем увеличения обмоточных коэффициентов, катушечные группы с номерами 2 Г, 6 Г, 10 Г выполнены из шестиконцентрических катушек с шагами поцазам у = 17-2(-1), остальные катушечные группы выполнены из пяти конЦентрических катушек с шагами по павам у = 16"2(Е), катушечные группы уложены в 63 паза с номерами от 1 до63, причем начала катушечных группот 1 Г до 12 Г уложены в пазы 1, 6,12 17, 22, 27, 33, 38, 43, 48, 54, 559 соответственно, в первую фазу первой звезды включены первые катушкикатушечных групп 1 Г, 4 Г, 7 Г, в первуюфазу второй звезды включены пятые 10 катушки катушечных групп 1 Г, 4 Г, 7 Г.,и шестая катушка катушечной группы10 Г, в первую дополнительную ветвьвключены остальные катушки катушечных групп 1 Г, 4 Г, 7 Г, 10 Г, где х = 1, 15 2, 3, 4, 5, 6; 1 с = 1, 2, 3, 4, 5 номера катушек.