Электромашинная совмещенная обмотка ротора

3699 А 1 СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 5)5 Н 02 К 3/2 САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЬСТ одаеас ся к обмоткам х машин переполюсными пои может быть и асинхроннох преобразовадовари 36 р 1=2 голь- жный р 1=4 ник); отки асширение облалучшение электощенная схемой трехфазГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР К АВТОРСКОМУ СВИ 1(71) Горьковский институт инженеров в ного транспорта(56) Авторское свидетельство СССР 3 Ф 243033, кл. Н 02 К 3/00, 1973.Попов В.И. Параметры обмоток совмещенных электрических машин. - Электричество, 1984, М 12, с, 39-44.Авторское свидетельство СССР М 1050045, кл, Н 02 К 3/28, 1983,(54) ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА РОТОРА(57) Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам электрических совмещенных машин, переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе. Цель изобретения - расширение области применения и улучшение электромагнитных параметров. Электромашинная совмещенная обмотка ротора выИзобретение относит электрических совмещенны менного тока с двумя разно лями в магнитопроводе применено в асинхронных Синхронных одномашинны телях частоты. Цель изобретения - р сти применения, а также у ромагнитных параметров,На фиг.1 изображена у ма одной фазы Р 1-О предлаполнена с числами пар полюсов р 1/р 2 многофаэной короткозамкнутой для полюсности р 1, трехфазной для полюсности р 2 с соединением фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, содержит бр 2 катушечных групп с двухслойными катушками и соединена в каждой фазе в параллельные ветви, Обмотка выполнена с полюсностью р 2=6 в 36 К пазах из Зб катушечных групп с номерами от 1 до 36 и каждая из них содержит К катушек со средним шагом по пазам Уп. В первой фазе начала групп 1+12 с соединены в зажим начала фазы, концы групп 1+12 с и 10+12 с соединены вместе, начала групп 10+12 с и 7+12 с соединены вместе, концы групп 7+12 с и 4+12 с соединены в нулевую точку звезды. Для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в две группы для фазы второй и в четыре группы для фазы третьей, где р 1=1,2,4; К=1,2,3. с=-0,1.2, а шаг катушек Уп=10 КпРи Р 1=1, Уп=8 К+1 пРи Р 1=2, Уп=4 Ки ри р 1=4. 9 ил,ной обмотки с р 2=6; на фиг.2-4 - чере ния фазных зон трехфазной обмотки (и пазах) для полюсности р 1=1 (фиг.2), (фиг,З), р 1=4 (фиг.4); на фиг,5 - многоу ники МДС для полюсности р 1=1 (нару 36-угол ьн и к), р 1=2 (18-у гол ь н и к), (9-угольник), р 2=6 (внутренний б-уголь на фиг.6-9 - диаграммы ЭДС фазы обм Р 1-0 для полюсности р 2=6 (фиг.б), (фиг,7), р 1=2 (фиг.8), р 1=4 (фиг.9).Предлагаемая обмотка выполнена слойной в 36 К пазах с полюсностьютрехфазной из 36 катушечных групп с соединением фаз звездой, Фаза содержит 12 групп, показанных (для фазы Р 1-0) условно в виде еачерненных прямоугольников на фиг.1 с их нумерацией по ряду 1+ЗА а две другие фазы (Р 2-0, РЗна фиг.1 не показаны) имеют нумерацию групп по рядам 3+ЗА и 5+ЗА где 1=0,1,2, (2 р 2-1=11).В первой фазе (фиг,1) начала групп 1+12 с=1, 13, 25 соединены в зажим начала фаз (Р 1), концы групп 1+12 с и 1+12 с=10, 22, 34 соединены вместе, начала групп 10+12 с и 7+12 с=7, 19, 31 соединены вместе, концы групп 7+12 с и 4+12 с=4, 16, 28 соединены вместе, а начала групп 4+12 с соединены в нулевую точку звезды (О), где с=0,1,2, Для двух других фаз номера групп чередуются с интервалами в две и четыре группы. Чередования фазных зон на фиг.2 - 4 соответствуют обмотке при 36 пазах, фазные зоны для трехфазной полюсности р 2=6 обозначены как А, Е, В, Х, С, У, а для многофазной полюсности р 1=1,2,4 приняты те же обозначения с добавлением значков 1, 11, 111, 1 Ч, Ч (см. векторы токов фазных зон в центре фиг.5),На фиг.6-9 векторам ЭДС приписаны номера групп, На фиг.6 диаграммы ЭДС фазы Р 1-0 для полюсности р 2=6 видно, что . фаза имеет а 2=2 р 2/4=3 ветви и выполнена с уравнительными соединениями между равнопотенциальными (для р 2=6) точками ветвей, причем уравнительные токи от ЭДС поля с этой полюсностью в контурах ветвей не протекают. Из фиг,7-9 диаграмм ЭДС фазы Р 1-0 для полюсности р 1=1 (фиг.7), р 2=2 (фиг.8), р 1=4 (фиг,9) видно, что эта фаза образует п 1-фазную короткозамкнутую систему, причем на зажимах Р 1-0 отсутствует ЭДС от поля с этой полюсностью. Катушки обмотки имеют шаги по пазам (при К=1): Уп=10 К=9 длЯ Р 1/Р 2=1/6 (фиг,2), Уп=8 К+1 дл Я Р 1/Р 2=2/ б (ф и г. 3), Уп=4 К=3 дл Я р 1/р 2=4/б (фиг,4), при этом обмоточные коэффициенты равны: К 06.1/К 06.6=0,7071/1,0 и ри р 1/р 2=1/6; коб,2/коб.6=1,0/1,0 и ри Р 1/р 2= 2 /6; Коб.4/Коб.б=0,866/1,0 и р и р 1/р 2=4/б. Если обмотку выполнять, например, в 2=36 К=72 пазах (К=2), то шаги катушек по паэам равны (при двухслойных концентрических катушках - средний шаг Уп): при р 1/р 2=1/6 Уп=10 К=19; при Р 1/Р 2=2/б Уп=8 К+1=17; пРи Р 1/Р 2=4/6 Уп=4 К=7.Электромагнитные параметры предлагаемой обмотки для трехфазной полюсности р 2=6 и Для многофаэной полюсности р 1 определяются по многоугольникам МДС (фиг.5) путем вычислений квадрата среднего-5 1 2, радиуса пазовых точек й а = тЯ квадрата радиуса окружности для основной гармонической МДС В=(Е К 0 б/р.7 г) и коэффициента дифференциального рассеяния од = (В 2/В 2 - 1)100%, Для р 2=6 обмотки на фиг.2-4 имеют шестиугольник МДС, построенный(для 1/6 повторяющейся части обмотки) в центре на фиг.5 по треугольной сетке,откуда одб =9,66%.Для многофазной полюсности р 1 многоугольники МДС построены по вспомогательным равнобедренным треугольникам,15 боковые стороны которых наклонены к основаниям под углом а=45 при р 1=1, а =0при р 1=2, а =30 при р 1=4(фиг.5). Вычисления по многоугольникам МДС дают резуль 20 татЫ; ПрИ р 1-1 В 2 я 1=(СОЗ 450/ЗП 5 ) 01 =(Збаа 0,7071/л ) иод 1 =0,2590 ; пРи Р 1=2Вй 2=(1/3 п 100), В 2=(36 а 1, О/2 л) иОд 2=1,011 при р 1=4 Й 3=(360,866/4 )Вй 4=(СОЗЗО/3 П 20 ) и Од 4 =4,17.Величины од для многофазной короткозамкнутой части совмещенной обмоткипоказывают высокие электромагнитныесвойства обмотки вследствие низкого содержания в кривых МДС высших гармонических,Таким образом, по сравнению с известной обмоткой, позволяющей выполнять фазу обмотки с а 2=р 2 ветвями, обмотка имеетвдвое меньшее число ветвей, расширеннуюобласть применения и улучшенные электромагнитные параметры для полюсностир 1=1,2,4, Увеличение числа уравнительныхсоединений (по сравнению с известной обмоткой) способствует снижению магнитного шума совмещенной электрическоймашины с предлагаемой обмоткой.Обмотка может применяться в одномашинных преобразователях частоты (ОПЧ),например 60/400 Гц(при р 1/р 2=1/б), 50/200Гц (при р 1/р 2=2/6), 60/150 Гц (прир 1/р 2=4/6), Такие ОПЧ выполняются в конструкции серийных асинхронных машин сфазным ротором, отличаются простотойконструкции и изготовления, имеют высокие энергетические показатели и высокую .степень использования как активных, так иконструктивных материалов,Формула изобретенияЭлектромашинная совмещенная обмотка ротора одномашинного преобразователячастоты с числами пар полюсов двигательного и генераторного полей р 1/р 2 многофазная короткозамкнутая для полюсности р 1,трехфазная для полюсности р 2 с соединени(У А 1 ем фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз на три контактных кольца, выполненная двухслойной из бр 2 катушечных групп, соединенных в каждой фазе в параллельные 5 ветви,отлича ющаяся тем,что,сцелью расширения области применения и улучшения электромагнитных параметров, обмотка выполнена с полюсностью рг=б в 36 К пазах из 36 катушечных групп с номерами 10 от 1 до 36 и каждая из них содержит К катушек со средним шагом по пазам Уп, в первой фазе начала групп 1+12 с соединены в зажим начала фазы, концы группы 1+12 с и 10+12 с соединены вместе, начала групп 10+12 с и 7+12 с соединены вместе, концы групп 7+12 с и 4+12 с соединены вместе, а начала групп 4+12 с соединены в нулевую точку звезды, причем для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп первой фазы с интервалами в две группы для фазы второй и в четыре группы для фазы третьей, где р 1=1,2,4; К=1,2,3,. с=0,1,2, а шаг катушек УП=10 Кпри р 1=1; Уп=8 К+1 при р 2=2, Уп=4 Кпри р 1=4,Л г гЮ гг гз З 1 Н В4 Ьг.гЕ 7. ХХЕ У,41663699 ектор С. Шевку Заказ 2271 Тираж 336 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 У 5 изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 гр