Совмещенная обмотка статора электрической машины (ее варианты)

СОКИ СОВЕТСКИХОСЦЕЛИЮаеСНИЖРЕСПУБЛИК Фазу. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕ АМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1, Авторское свидетельство СССРМ 382198, кл. Н 02 Н 3/00, 1973.2. Авторское свидетельство СССРЫе 313503, кл. Н 02 К 19/36, 1975,3, Авторское свидетельство СССРпо заявке М 29 19395/24-07,кл. Н 02 К 19/36, 1979,(54) СОВМЕЦЕННАЯ ОБМОТКА СТАТОРАЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ (ЕЕ ВАРИАНТЫ).(57) 1. Совмещенная обмотка статораэлектрической машины переменноготока, двухслойная, содержащая 6 р распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, соединенных в параллельные ветви, начала,ЯО, 1130954 А 3(51 Н 02 К 3/28; Н 02 К 19/36, Н 02 К 47/24 которых образуют трехфазные зажимыдля полюсности р, а концы подключенык дополнительным выводам, являющимся зажимами для полюсности 3, параллельные ветви которой выполненыс различными витками так, что произведения их обмоточных коэффициентовна числа витков для полюсности р равны, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что,с целью улучшения использования .меди и расширения применения, катушечныегруппы выполнены из трех катушек сшагами по пазам у. =2 а,+2, 2 2 с 1;2,катушки групп соединены в три параллельные ветви и в первой ветви вкле"чены катушки наружные, во второйвнутренние, в третьей - средние,концы ветвей первых и вторых образуют зажимы для полюсности Зр, атретьих - нулевой вывод для полюсности р, причем числа витков катушекв группе, начиная с наружной нахо-дятся в отношении 0,88%:%к:135 фкгде =3 - число пазов на полюс и1130954 2. Совмещенная обмотка статора электрической машины переменного тока, двухслойная, содержащая бр распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, соединенных в параллельные ветви, начала которых образуют трехфаэные зажимы для полюсности р, а концы подключены а дополнительным, выводам,.являющимся зажимами для полюсности Зр,параллель.ные ветви которой выполнены с различными витками так, что произведения их обмоточных коэффициентов на числа витков для полюсности р равны, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения иснольэования меди и расширения области применения, с 1=2,5, четные группы выполнены иэ двух катушек с шагами по лазам у.-1 и в третьей ветви включены средние катушки нечетных групп, причем числа витков наружных и внутренних катушек групп находятся в отношении 0,459/:0,659, где у; - шаги катушек групп их трех катушек, 9/- число витков средних катушек нечетных групп. Изобретение относится к совмещенным обмоткам электрических машин переменного тока и может применяться, например, в синхронных машинах с возбуждением .от третьей гармоники 5 поля, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз и др.Известны трехфазно-однофаэные совмещенные обмотки электрических машин, выполненные иэ 12 простран ственно сдвинутых катушечных групп, соединенных в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют зажимы фаз для полюсности р= 1, а кон" цы подключены к двум дополнительным 15 выводам, являющимся зажимами для полюсности бр=6 11Недостатки их - ограниченное применение.Известна также синхронная элек трическая машина с возбуждением от третьей гармоники поля - трехфазная совмещенная обмотка статора которой 3, Совмещенная обмотка статора электрической машины переменного тока, двухслойная, содержащая бр распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, соединенных в параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, а концы подключены к дополнительным выводам, являющимся зажимами для полюсности Зр, параллельные ветви которой выполнены с различными витками, так, что произведения их обмоточных коэффициентов на числа витков для полюсности р равны, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения использования меди и расширения области применения, 1,=3,5, нечетные группы выполнены из четырех катушек с шагами по пазам у, +1 и в третьей ветви исключены две средние катушки нечетных групп и средние катушки четных групп, причем числа витков наружных и внутренних. катушек групп находятся в отношении 1,31%:2,07%, где; шаги катушек групп иэ трех катуюек,% - число витков средних катушек групп. 2выполнена из пространственно сдвинутых катушек, соединенных в две параллельные ветви, начала которых образуют зажимы фаэ для полюсности Р, а концы подключены к двум дополнительным выводам, являющимся зажимами для полюсности Зр, причем ветви выполнены с различными шагами и числами витков, так что произведения их обмоточных коэффициентов на числа витков,для полюсности р равны, а для 3 р - различны между собой 23.Недостатки совмещенной обмотки, такой машины - сложность конструкции и технологии изготовления из-эа неодинакового числа витков и неравномерного распределения раэношаговых катушек.Наиболее близкой к изобретению является совмещенная синхронная машина с возбуждением от третьей гармоники поля, совмещенная трехфаэная двухслойная обмотка статора которойсоединена в звезду с параллельнымиветвями и дополнительными выводами,содержащая бр распределенных катушечных групп с концентрическими катушками, нечетные группы выполненыиз четырех катушек с шагами по пазам ч;=10-2 (4-1, а четные - изтрех катушек с ч; =9-2 (1-1), катушки каждой группы соединены в двеподгруппы и первая подгруппа нечетных групп содержит наружную и соседнюю с ней катушки, а четных групп -наружную катушку, вторая подгруппаостальные. катушки группы, причем водной ветви соединены последовательно подгруппы первые и в другой -вторые соответствующих групп фаз,начала ветвей образуют зажимы фаз;для полюсности р,а концы подключены кдвум дополньтельным вывддам с полюсностью Зр, где 1=1-4 - номер катушки в группе, р - число пар. полюсовдля основной гармоники Г 33,Недостатками известной обмоткиЯвляютсЯ низкий Обмоточный коэффициент-для полюсности 3 ри отсутствие нулЕвого вывода для полюсностиР, что ограничивает ее применениеиз-за невозможности подключения однофазной нагрузки в генераторномрежиме работы,Цель изобретения - улучшение использования меди путем повышения обмоточного коэффициента для полюсности ЗР и расширение применения путем использования в однофаэном режиме с нулевым выводом для полюсности р,Указанная цель, достигается тем,что катушечные группы выполнены изтрех катушек с шагами по пазам401; 2+2, 2, 2-2, катушки группсоединены в три параллельные ветвии в первой ветви включены катушкинаружные, во второй - внутренние,в третьей - средние, концы ветвей,45первых и вторых образуютзажимы дляполюсности Зр, а третьих - нулевойвывод для полюсности р, причем числа витков катушек в группе, начинаяс наружной, находятся в отношении50088%3 Э 135%где 1, 3 - числопазов на полюс и фазу.Согласно второму варианту при4. 2,5 четные группы выполнены из двухкатушек с шагами по пазам ч,-1 ив третьей ветви включены средниекатушки нечетных групп, причем числа витков наружных и внутренних катушекгрупп находятся в отношении 0,45%):0,65%, где ч; - шаги катушек группиз трех катушек, % - число витковсредних катушек нечетных групп,Согласно третьему варианту, при4=3,5 нечетные группы выполнены иэчетырех катушек с шагами по пазамч + и в третьей ветви включены двесредние катушки нечетных групп исредние катушки четных групп,причем числа витков наружных и внутренних групп находятся в отйошении1,31%,:2,07 Ф, где ч:, - шаги катушекгрупп из трех катушек, М- числовитков средних катушек групп,На фиг.1 изображена схема обмоткис 1,=3 и р =1, на фиг.2 и 3 - диаграммы ЭДС обмотки для полюсности р=1и Зр=З, на фиг.4 - схема предлагаемой обмотки с ч,=3,5 и р 2, на фиг.5и 6 - диаграммы ЭДС для полюсностир =2 и Зр=6.Обмотка (фиг.1 содержит 6 р 6 распределенных катушечных групп с номерами от 1 до 6, имеет =3, катушкивыполнены с шагами по пазам ч =2+2==8, 21,=6, 2-2=4. Обмотка соединенав три параллельные ветви и в первойветви включены наружные катушкигрупп 1 и 4 , во второй - внутренниекатушки тех же групп, в третьейсредние катушки тех же групп. Начала ветвей образуют трехфаэные выводы С 1, С 2, СЗ для полюсности р=1,концы ветвей первых и вторых образуют дополнительные выводы 01,и 02для полюсности Зр=З, а концы третьихветвей - нулевой вывод 0 для полюсности р=1, На векторных диаграммах(фиг.2, 3 и 5, 6векторами ЭДС наружных катушек приписаны номерагрупп, а средней и внутренней катушек - те же номера со штрихом, двумя штрихами, ЭДС катушек пропорциональны их коэффициентам укорочения:для полюсности р- К чр=0,985, Кчр=.0,866, К" =0,643, для полюсностиДля третьей ветви К р =0 и в нейполе с полюсностью Зр ЭДС не наводит.Число витков катушек выбираетсяиз условий: 0,985 х=0,866 Ч, откудах=0,88 % - число читков наружных катушек, где 9/к- число витков средних катушек, 0,643 у=0,866%, откуда у=1;35 В - число витков внутренних катушек. Обмоточные коэффициен ты обмотки рав щ: Какр =О 866, К 6 ==0,866.К обмотке (фиг, можно подключить однофазную нагрузку,Кроме того, например, С)-0 отсутствует ЭДС утроенной частоты.На фнг.4 показан пример выполнения обмотки с =3,5 и )=2 (соединения показаны для одной фазы С,диаграммы ЭДС обмотки показаны нафиг.5 и 6, числа витков наружных ивнутренних катушек групп находятсяв отношении 1, 31 Ф: 2, 07 В гдеФ - число витков средних катушек.Верхний ряд стрелок на фиг.) и 4показывает направления трехфазного 1130954тока в обмотке при питании ее черезвыводы С), С 2 и СЗ трехфазным током,нижний ряд - направления токов припитании обмотки через выводы 01 и 02.5Для обмотки фиг.4 имеем К,=0,866,К 0,878 и по сравнению с известоБэр фной обмоткой, имеющей К =0,828 иК =0,626, использование меди в10 (0,56 бфО,8781:(0,8280,626)=1.47выше,Кроме того, предлагаемая обмоткаимеет более широкое применение из-эа 15 возможности подключения к ней однофазной нагрузки.1130954Составитель А. Кецарис Редактор А.Шандор Техред О,Неце Корректор М.Демчкк Заказ 9622/39Тирвк 666 Подписное ВНИИПИ Государственного, комитета СССРно делам изобретений и открытий13035, Москва, Ж; Раушская наб., д. 4/5филиал ППП фПатент", г,уагород, ул. Проектная, 4