Электромашинная совмещенная обмотка статора (ее варианты)

(5) Н 02 К 3/28 ВСР дР Ц3 ТЕ 1 Ц и"-с,м ,1 ИБК 1 ,ЕНИЯ Ж Сд ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Горьковский ордена ТрудовогоКрасного Знамени политехнический институт им. Л.А.Жданова и Ярославский электромашиностроительный завод(56) 1. Авторское свидетельство СССР)1 382198, кл. Н 02 К 3/00, 1973.2. Попов В.И. Электромашинные совмещенные преобразователи частоты. М.,"Энергия", 1980, с. 54, рис. 2-8,а.3. Авторское свидетельстно СССРР 817871, кл. Н 02 К 3/28, 1981.(54) ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА СТАТОРА (ЕЕ ВАРИАНТЫ).(57) 1. Электромашинная совмещеннаяобмотка статора, выполненная двухслойной с числами пар полюсов р /Р ==2/4 из двенадцати распределеннь)хкатушечных групп, соединенных н двепараллельные трехфаэные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, их нулевыеточки - два дополнительных зажимадля полюсности р ,. а фазы содержатафкатушечные группы с номерами 1+Зкв фазе А, .3+3 к в Фазе В, 5+Зк вФазе С и в звездах Фаз катушечныегруппы соединены последовательно совстречным включением четных катушечных групп относительно нечетных, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, сцелью улучшения параметров для полюсности р, каждая катушечная группафаз А и В содержит 2соседних последовательно соединенных катушек, а каждая катушечная группа Фазы С соединена в две подгруппы ссоседними последовательно соединенными катушками в каждой подгруппе, в Фазе А в первую звезду включены нечетные катушечные группы, а во вторую звезду - четные катушечные группы, в фазе В в первую звезду включены четные катувечные группы, а во вторую звезду - нечетные катушечные группы, в Фазе С в первую звезду включены первые подгруппы нечетных катушечных групп и вторые подгруппы четных катушечных групп, а во вторую звезду - вторые подгруппы нечетных катушечных групп и первые подгруппы четных катушечных групп, причем все катушки катушечных групп имеют шаг по лазам у=4, +1, где к=.0,1,2,(2 р -1); ф=Я/24 - целое число, Я - число пазов.2. Злектромашинная совмещенная обмотка статора, выполненная двухслойной с числами лар полюсов р 1 Р =2/4 из двенадцати распределенных катушечных групп, соединенных в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р, их нулевые точки - два дополнительных зажима для полюсности рг Ф а Фазы содержат катушечные группь с номерами 1+Зк в Фазе А, 3+Зк в Фазе В, 5+Зк н Фазе С и в звездах Фаз катушечные группы соединены последовательно со встречным включением четных катушечных групп относительно нечетных, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения параметров для .полюсности р каждая катушечная группа фаз А и В1156195 содержит 2 соседних последовательно соединенных катушек, а каждая катушечная группа фазы С соединена вдве подгруппы ссоседними последовательно соединенными катушкамив каждой подгруппе, в фазе А в первую звезду включены нечетные катушечные группы, а во вторую звезду -четные катушечные группы, в фазе Вв первую звезду включены четныекатушечние группы, а во вторую звезду - нечетные катушечные группы, вфазе С в первую звезду включены пер 1Изобретение относится к обмоткамсовмещенных электрических машин переменного тока и может применяться,например, в одномашинннх преобразователях частоты и числа Фаз, 5Известны совмещенные электромашинные обмотки переменного тока, выполненные с числами пар полюсовр /р =16 из двенадцати распределен 2ных катушечных групп, включенных в 1 ОФазах в две параллельные ветви,начала которых образуют трехфаэныезажимы для полюсности р , а их.концн соединены в два дополнительныхзажима дпя полюсности р , В первой 152фазе начала первой и второй группобразуют зажим Фазы, конец первойгруппы соединен с концом восьмой,конец второй с концом седьмой, аначала седьмой и восьмой групп 20подключены к дополнительным зажимами номера групп двух других фаз череду-,"ются с интервалом в четыре группы 11. Недостаток таких обмоток - ограниченная область применения,Известна также электромашинная совмещенная обмотка, выполненная с числами пар полюсов р /Р =2/4 из2 30 двенадцати распределительных кату-.шечных групп и соединенная в фазах в две параллельные ветви, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р 1, а их концы соединены в два дополнительных зажима для полюсности р . Каждая Фаза содержит две последовательно соединенные вые подгруппы не че тннх ка туш ел нихгрупп и вторые подгруппы четных катушечных групп, а во вторую звеэдувторые подгруппы нечетных катушечныхгрупп и первые подгруппы четных катушечных групп, причем обмотка выполнена в сорока восьми пазах изконцентрических катушек и каждаякатушечная группа фаз А и В содержитчетыре катушки с шагом по лазамуя=12,10,8,6, а каждая подгруппакатушечной группыфазы Ссодержит две ка.тушки с шагами по пазам у= 10 и 8. 2группы - нечетные в одной ветви ичетные в другой ветви 21,Такая обмотка выполняется с шагом катушек, равным полюсному делению для полюсности р и имеет низкий обмоточний коэффициент для полюсности р, что снижает использование меди и ухудшает ее параметры,Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является совмещенная электромашинная обмотка с числами пар полюсов р /р =2/4, выполненная из двадцати четырех распределительных катушечных групп и соединенная в две параллельные трехфазные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы для полюсности р , а их нулевые точки - два дополнительных зажима для полюсности р. В первой фазе соединены последовательно группы с номерами 1,2, 13,14 в первой звезде, включенные согласно, группы 7,8, 19,20 во второй звезде, включенные встречно, во второй фазе - группы 11, 12, 23, 24 в первой звезде, включенные встречно, группы 6,6,17,18 во второй звезде, включеннЬе согласно, в третьей фазе - группы 9 и 21 согласно и 16, 4 встречно в первой звезде, группы 10 и 22 согласно и 15, 3 встречно во второй звезде 31 . Известная обмотка выполняется с шагом катушек у =21"/3,- полюсное деление для полюсности р /, и имеет высокое значение коэффициента дифференциального рассеяния для11561полюсности р, что ухудшает ее пара метры.Цель изобретения - улучшение параметров обмотки для полюсности р путем уменьшения дифференциального расстояния.Указанная цель достигается тем, что для электромашинной совмещенной обмотки статора, выполненной двухслойной с числами лар полюсов р /Р = 1 О =2/4 из двенадцати распределенных катушечных групп, соединенных в две параллельные трехфаэные звезды, начала которых образуют трехфазные зажимы полюсности р их нулевые точ ки - два дополнительных зажима для полюсности р , а фазы содержат катушечные группы с номерами 1+Зк в Фазе А, 3+3 к в фазе В,5+3 к в фазе С ив звездах фаз катушечные группы соединены 2 О послеДовательно со встречным включением четных катушечных групп относительно нечетных, каждая катушечная группа фаз А и В содержит, соседних последовательно соединенных катушек, д а каждая катушечная группа фазы С соединена в две подгруппы с с 1, соседними последовательно соединенными катушками в каждой подгруппе, в Аазе А в первую звезду включены нечетные катушечные группы, а во вторую звезду - четные катушечные группы, в фазе В в первую звезду включены четные катушечные группы, а во вторую звезду - нечетные катушечные группы, в35 фазе С в первую звезду включены первые подгруппы нечетных катушечных групп и вторые подгруппы четных катушечных групп, а во вторую звезду - вторые подгруппы нечетных катушечных групп и первые подгруппы четных катушечных групп, причем все катушки катушечных групп имеют шаг по лазам уя=чф+1, где. к=0,1,2(2 р); ф=Е/24 - целое число; Г - число лазов. Кроме того, обмотка выполнена в сорока восьми лазах из концентрических катушек и каждая катушечная группа Ааз А и В содержит четыре ка тушки с шагом по лазам у,=12,10,8,6, .а каждая подгруппа катушечной группы Фазы С содержит две катушки с шагами по лазам у=10 и 8.55На Аиг.1 и 2 изображены схемы пред лагаемой обмотки для первого и второго вариантов; на Фиг.З - чередование 95 4фазных зон, на фиг.4 и 5 - диаграммы ЭДС и МЛС для полюсности р =2.Обмотка (Аиг.1, 2) выполнена двух-. слойной в сорока восьми пазах с==2/24=2 из 12 распределенных катушечных групп (с номерами от 1 до 12), соединенных в две параллельные трехфазные звезды (фиг.4), начала которых образуют трехАазные зажимы С 1, С 2, СЗ для полюсности р =2, а их нулевые точки - два дополнительных зажима 01 и 02 для полюсности р =4. Фазы содержат катушечные группы с номерами 1+3 к=2,1,4,7,10 в Фазе А, 3+Зк= =3,6,9,12 в Аазе В, 5+Зк=5,8,11,2 в фазе С, где к=0, 1, 2, (2 р -1)=3.В звездах фаз катушечные группы соеди.нены последовательно со встречнымвключением четных катушечных группотносительно нечетных групп. Каждаякатушечная группа фаз А и В содержйт2=4 соседних последовательно соединенных катушек, а каждая катушечнаягруппа Ааэы С соединена в две под 1группы - первые (с номерами 5 ,811, 2) и вторые (с номерами 58, 11, 2 ) - с=2 соседними последовательно соединенными катушками в каждой подгруппе. В Ааэе А впервую звезду включены нечетные катушечные группы 1 и 7, а во вторуюзвезду - четные катушечные группы10 и 4. В Ааэе В в первую звезду.включены четные катушечные группы12 и 6, а во вторую звезду - нечетные катушечные группы 3 и 9. В Фазе С в первую звезду включены первыеподгруппы нечетных катушечных группи вторые подгруппы четных катушечныхгрупп (5 ,8 ,11 ,. ), а во вторуюзвезду - вторые подгруппы нечетныхкатушечных групп и первые подгруппыИичетных катушечных групп (5 ,8 ,11 2 ). При равношаговых катушках ихшаг равен у =4+1=9, при концентрических катушках (Аиг,1) каждая группа фаз А и В содержит четыре катушки с шагами по лазам у =12,10,8,6,а каждая подгруппа катушечнойгруппы Аазы С содержит две катушки с шагами по лазам ч =10 и 8. Обмоточный коэААициент обмотки для полюсности р =2 равен К =0,8848.Верхний ряд стрелок на Аиг.2 показывает направления токов при литании обмотки через зажимы С 1, С 2,СЗ трехАазным током (р 1 =2), а нижний ряд, - при питании обмотки через эаФжимы 01 и 02 постоянным током (р.=4). Чередование фазных эон А.-В-Х-С-У показано на Лиг.З.На диаграмме ЭДС (Лиг,4) обмотки дпя полюсности р =2 векторам ЭДС фаз С 1 и С 2 приписаны номера катушечных групп, а векторам ЭДС первых и вторых подгрупп Фазы СЗ - номера групп с одним и с двумя штрихами. Из Лиг.4 видно, что обмотка является симметричной для полюсности р =2 и поле с этой полюсностью на зажимах 01 и 02 не наводит ЭДС.На Лиг.5 построена диаграмма МДС для полюсности р =2 и векторы токов фазных зон изображены в центре диаграммы. По треугольной сетке, сторона которой принята за одну единицу, вычисляют средний радиус пазовых точек многоугольника МДС об мотки (Лиг.1), изображенного сплошными линиями 3=46, для обмотки по прототипу многоугольных МДС изображен пунктирными линиями и Р =40,5,Вычисляя коэффициент дифйер 3 нциального рассеяния 6. = (В/Ю100,получаем: 6=0,68 Е для предлагаемой 3 обмотки и Ь р =О, 88% для обмоткипо прототипу Где К (24 ) КфЛ Радиус окружности, соответствующейосновной гармонике МДС с полюсностьюр =2, Ко =0,8294 - для обмотки по 1 О прототипу (:=48, у =8)1 Таким образом, предлагаемая обмотка имеет меньшее содержание высших гармоник в кривой МДС для полюсности 15 р 1 =2 в 0,88:0,68=1,29 раза, чем обмотка по прототипу, Это улучшает параметры обмотки и ее применение, например, на статоре асинхронно-синхронных. одномашинных преобразовате лей частоты 50/100 Гц. При этомуменьшаются потери в стали, снижаются перегревы обмоток, возрастает КПД машины1156195 07 едактор М.Ба Тираж 64 Подпистета СССР дарственного ком изобретений и , Ж, Раушска ткрытии наб., д. 4/"Патент", г. Ужгор филиал оектная,в 3191/52 ВНИИПИ Госу по дела 113035, МоскваСоставитель А.КецарисТехред М. Герг ель Корректор А.Зимокосов