Электромашинная совмещенная обмотка

СОЮЗ СОВЕТСНИХСШцМПиекиижРЕСПУБЛИН ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТВТОРСНОМУ ЮИДВТВЪСТВУ ав ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Горьковский политехнический институт им. А.А.Жданова и Армянский электромашиностроительный з од им. В,И.Ленина(56) 1. Авторское свидетельство СССР . Нф 243033, кл, Н 02 К 3/00, 1973.2, Авторское свидетельство СССР У 382198, кл. Н 02 К 3/00, 1973,.3. Авторское свидетельство СССР ф 313503 э кл. Н 02 К 19/36, 1975(54)(57) ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА, например, для синхронных мащин с возбуждением от третьей гармоники поля, трехфазная, двухслойная, выполненная .из пространственно сдвинутых катушечных групп и соединенная в две параллельные ветви, начала кото" рых образуют зажимы фаз для полюсности р,а концы подключены к двум нулевым, выводам являющимся зажимами для по-люсности Зр, причем параллельные ветви выполнены с различными шагами и числами витков так, что произведения 80113 О 953 З(511 Н 02 К 3/28 Н 02 К 19/ЗЬ их обмоточных коэффициентов на числавитков для полюсности р равны,дляЗр различны между собой, о т л и -ч а ю щ а я с я тем, что, с цельюупрощения конструкции, увеличенияиспользования меди и расширения при".менения путем выполнения в 39 пазах,обмотка содержит 12 катушечных группс концентрическими катушками, группыс номерами 1, 5, 9 являются началамифаз и выполнены из четырех катушекс шагами по пазам у, =10-2(1-11,а остальные группы - из трех катушекс ю; =9-2(1-1), катушки каждой группы соединены вдве подгруппы и первая подгруппа групп 1,5, 9 содержитнаружную и соседнюю с ней катушки,а других групп - наружную катушку,вторая подгруппа - остальные катушки группы, причем в одной ветви соединены последовательно подгруппыпервые и в другой - вторые соответствующих групп фазы, а числа витковкатушек, начиная с наружной, находятся в отношении %:1,414%;Ю;0,586%для групп ь 5 э 9 и 1414%к: фк:Ою 586 Вдля групп 3, 7, 11, где р =2, 1=1,2,3,4 - номер катушки в группе, Ф- чило витков катушек четных групп.1130953 2Изобретение относится к обмоткам ченное применение иэ-за возможности электрических машин переменного тока, выполнения обмотки лишь в 36 пазах. и может применяться, например, в син- Цель изобретения - упрощение конхронных машинах с возбуждением от струкцин, повышение использования третьей гармоники поля, одномашинных 5 меди и расширения применения путем преобразователях частоты и числа фаз . выполнения в 39 пазах. и др, Указанная цель достигается тем,Известны совмещенные обмотки элек- что обмотка содержит 12 катушечных трических машин переменного тока, групп с концентрическими катушками, выполненные в виде параллельных вет- О группы с номерами 1, 5, 9 являются вей полюсности р каждая из которых началами Фаз и выполнены из четырех содержит пространственно сдвинутые катушек с шагами по лазам у; =10-2 катушки и имеет выводы средних точек, (1 -1 ), а остальные группы - из трех являющихся зажимами начал фаэ полюс- катушек с ю; 9-2(1-11, катушки каждой ности р. Угол между осями катушек 1 группы соединены в две подгруппы и одной и той же ветви составляет первая подгруппа групп 1, 5, 9 содер Ъ жит наружную и соседнюю с ней катушрад, а числа витков в катушкеР+ ру ки, а других групп - наружную катушпропорциональны углу сдвига ее отно- ку, вторая подгруппа - остальные касительно оси ветви 1 3. тушки группы, причем в одной ьетвиНедостатки их - сложность конструк" соединены последовательно подгруппы/ции, большие потери от уравнительных первые и в другой - вторые соответтоков в ветвях и ограниченная область ствующих групп фазы, а числа витков применения, катушек, начиная с наружной, находятИзвестны и трехфазно-однофазныесов- ся в отношении Ф;1,414% Ю:0,586 фу мещенные обмотки с отношением рр= для групп 1, 5, 9 и 1,44 ФЮ:0,586% =6, выполненные из равномерно распре- для групп 3, 7, 11, где р =2, 1 =1деленных катушечных групп, соединен,3,4 - номер катушки в группе, ных в Фазах в две параллельные ветви й - число витков катушек четных с нулевыми выводами, являющимися эа- групп.жимами для полюсности рд 23.30На Фиг.1 изображе а развернутаяНедостатки их - ограниченное прй- схема предлагаемой обмотки, на фиг.2 менение, и 3 - диаграмма сдвига осей катущечНаиболее близкой к изобретению ных групп и диаграмма ЭДС фазы обмотявляется синхронная электрическая ки соответственно для полюсности р=2 машина с возбуждением от третьей З 5 и Зр=б.гармоники поля, содержащая на сипатоОбмотка фиг.1) выполнена с р 2 ре совмещенную обмотку, выполняющую трехфазной; двухслойной в 39 пазах функции трехфазной основной с полюс- и содержит 12 катушечных групп с ноностью р и однофазной дополнительной мерами от 1 до 12. Группы с номерас полюсностью Зр обмоток, Она вынол ми 1, 5, .9 являются началами Фаз и няется с двумя параллельными ветвями, выполнены из 4-х концентрических касоединяется в звезду с нулевыми выво- тушек с шагами по паэам ;=10-2 (1 -1): дами, подключенными через выпрямитель 10, 8, 6, 4, а остальные группы - к обмотке возбуждения ротора, и ее из трех катушек с м;=9-2 (1-1)=9, 7, параллельные ветви выполняются с раэ 45 .5, где 1 в номер катушки в группе. личными шагами и. числами витков так, Катушкикаждой группы соединены что произведения их обмоточных коэф- в подгруппы и первая подгруппа групп фициентов на числа витков для полюс, 5, 9 содержит наружную и соседнюю ности р равны, а для Зр - различны с ней катушки; а других групп - намежду собой ,33. Ж ружную катушку, вторая подгруппаНедостатками известной обмотки остальные катушки группы. В одной ветявляются сложность конструкции и тех- ви фазы С 1 соединены последовательно нологии изготовления из-за неравно- подгруппы первых групп 1, 4, 7, 10, мерного распределения раэношаговых а в другой - вторые тех же групп. катушек, неравномерное и неполное 55 Начала ветвей образуют зажим фазы заполнение пазового слоя, низкий об- С 1 с полюсиостью р=2, а концы подклюмоточный коэффициент и плохая Форма чены к двум нулевым выводам 0 и О, кривой НС для полюсности 3 р, ограни- являющимся зажимами для полюсности3 13 3 р =6. Аналогично выполнены фаза С 2 из групп 5, 8, 11, 2 и СЗ иэ групп 9, 12, 3, 6.На диаграммах ЭДС (фиг.2 и 3) вектору ЭДС нарукной катушки приписан номер группы, а каждой последующей катушки - тот же номер со штрихом, двумя штрихами, тремя штрихами.На фиг.2 показаны углы сдвига осей 1 групп для полюсности р 2, где Ы = 10 =4,615 эп.град а на фиг,З - для полюсности 3=6, где ЗЬ 13,845 эл.град,Величины векторов ЭДС катушек пропорциональны коэффициентам укороченияг для полюсности р=2 - Ку=0,999 15 К"=0,721 - для других групп, для полюсности Зрб - Кзэ"0,993, К = фф,663, Кузрфф 0,239, Кур 0,935 - 0 для групп 1, 5, 9 и Кз 0,935, Кфр-Оф 239 ф Кэр Оф 663 - для других групп. Из условия обеспечения одинакового 25 . числа витков 2% в каждом пазу, исходя из расположения сторон катушек. групп ветвей в пазах (фиг.1), принимаем число витков катушек начиная с наружнй равными фкцб як+хе к 1 Чк х,О для групп 1, 5, 9 и %+х, %, Ф-х для групп 3, 7, 11. Значение х определяется .иэ условия равенства для вет. 0953 4вей произведения 9/ Кисходя иэ диаграммы фиг.2:0,999 Ю+0,961(И+к)+2" 0,9939 соз К++2 0,903+0, 721) ЭсоЫ+О,9035+О, 721 (М-Х), откуда находят х=0,414%.,Диаграмма ЭДС фазы С 1 для полюсности .р 2 построена на фиг.З, Обмоточный коэффициент для полюсностиЗр=6, определяемый из диаграмм фиг.З,равен Кобзр =О 525На фиг.1 верхний ряд стрелок показывает направления токов при питании обмотки через выводы С 1, С 2СЗ трехфазным током ( для момента времени, когда ток в фазе С 1 имеет максимальное значение), а нижний ряд -при питании обмотки через нулевые выводы 0-0 однофазным током.По сравнению с известной обмоткой,выполненной с р=2 в 36 пазах с шагами катушек больших 8 и малых М 6 и имеющей К 06 =0,881, Кобр=0.2449 в нредвагаейой обмотке, вйполненной в 39 пазах, использование меди в(0,883:0,525)/ (0,881:0,244) 2,16раза выше.Кроме того, предлагаемая обмотка проще в изготовлении, имеет равномер ное.и полное заполнение пазового слоя, лучшую форму кривой НС для полюсности Зр=6, чем известная обмотка."Патент", г.ужгород, ул. Проекты 622/39 Тиры 666 ВНИИПИ Государствеиног по делам изобретений 13035, Москва, Ж,Ра