Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 1 и 6 пар полюсов

(191 Иу А 1 5 Н 02 К 17/1 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТИ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ НИ Изобческим ванодания двигателпредназколесныхтава, уЦель ие э ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬГГИЯМПРИ ГКНТ СССР(71) Московский авиационный институт нм.Серго Орджоникидзе(72) Д.А.Попов и С.Д,Попов (53) 621,313,333,2,045,58 (088,8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1026246, кл. Н 02 К 17/14, 1983.Лвторское свидетельство СССР В 1297 176, кл . Н 02 К 17/14, 1987 (54) ТРЕХФЛЗНЛЯ ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА НА 1 и 6 ПЛР ПОЛЮСОВ (57) Изобретение относится к электро- машиностроению и .может найти применение в асинхронных двигателях со ступенчатым регулированием угловой скорости путем переключения числа пар полюсов статорной обмотки. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей. С этой целью предложено выполнить обмотку из ЗЬ катушечных групп, включенных в девять частей обмотки А 1, Л 2, АЗ, В 1, В 2,етение относится к электриашинам и может быть использолектромашиностроении для созухскоростных асинхронныхей с 1 и 6 парами полюсов,аченных для привода станков,пар электроподвижного состройств автоматики,ю предложения является улучергетических показателей обмоткиНа фиг,1 изображена принципиалная электрическая схема обмотки; ВЗ, С 1, С 2, СЗ, и двух трехполюсных переключателей, причем каждая из 9 частей содержит 4 катушечные группы, соединенные последовательно и состоящие из одинаковых рядом лежащих катушек, Переключатели снабжены перемычками и соединяют части обмотки так, что при включении на одну пару части Л 1, А 2, АЗ соединены последовательно и входят в фазу А, части В 1, В 2, ВЗ соединены последовательно и входят в фазу В, части В 1, С 2, СЗ соединены последовательно и входят в фазу С. При шести парах полюсов в фазу А входят последовательно соединенные части А 1, С 2, ВЗ, в фазу В д входят последовательно соединенные части В 1, А 2, СЗ, в фазу С входят Я последовательно соединенные части С 1, В 2, АЗ. При этом в пределах каждой части обмотки катушечные группы с четными номерами включены встречно катушечным группам с. нечетными номерами, 3 ил.1 еаа на фиг.2 - векторные диаграммы катушечных ЭДС предлагаемой обмотки прн 8 = 2 и числе пазов 2 = 72; на фиг.З - схема-развертка предлагаемой обмотки при Б = 2, 2 = 72, У = 30.На фиг.1 обозначены девять частей обмотки А 1, А 2, АЗ, В 1, В 2, ВЗ, С 1, С 2, СЗ, первый П 1 и второй П 2 трехполюсные переключатели. Цифрами от 1 до 36 обозначены номера катушечных групп КГ, входящих в состав соответствующих частей обмотки. Цифрами от 37 до 108 обозначены номера 72 кату 154350310 При установке переключателей П 1 и П 2 в верхнее по схеме на фиг.1 положение катушечные группы распределяются по фазам обмотки так, как шек, входящих в состав обмотки, к которым относятся соответствующие век торы ЭДС. Одним, двумя и тремя штрихами на фиг.2 обозначены векторы ЭДС катушек, включенных согласно в схемы фаз А,В и С соответственно, а одним, двумя и тремя штрихами с поперечным штрихом обозначены векторы ЭДС катушек, включенных встречно в схемы фаз А,В и С соответственно. Буквами Н и К обозначены начала и концы соответствующих частей обмотки,Начала частей А 1, В 1, С 1 соединены соответственно с внешними выводами А, В, С, а их концы - с первым, вторым и третьим верхними выводами первого трехполюсного переключателя: П 1 соответственно, начала частей А 2, В 2, С 2 соединены с первым, вторым и третьим средним выводами первого трехполюсного переключателя П 1 соот- ветственно, а их концы - с первым, вторым и третьим верхними выводами второго трехполюсного переключателя П 2 соответственно, начала частей АЗ, ВЗ, СЗ соединены с первым, вторым и третьим средними выводами второго трехполюсного переключателя П 2 соответственно, а их концы соединены30 между собой, кроме того, переключатели снабжены перемычками, .соединяющи;ли первый нижний с вторым верхним, второй нижний с третьим верхним и третий нижний с первым верхним вы-. водами каждого переключателя П 1 и 35 П 2, каждая из частей А 1, А 2, АЗ, В 1, В 2, ВЗ, С 1, С 2, СЗ состоит иэ последовательно включенных катушечных групп с номерами; 1,7, -22, -28 в части А 1; 3,9, -18, -24 в части 40 А 2; 5,11, -20; -26 в части АЗ; 15, 21, -30, -36 в части В 1; 17,23,-32,-2 в части В 2; 13, 19,-34,-4 в части ВЗ;29,35,-8,-14 в части С 1; 25,31-10, -16 в части С 2; 27,33,-6,-12 в части45 СЗ, причем знак минус перед номером катушечной группы означает, что она включена встречно катушечным группам со знаком плюс, а в каждую катушечную группу входит Б последовательно- согласно включенных рядом лежащих катушек (Б = 1,2,3).Обмотка работает следующим обра,зом. указано в строках табл.1. При подключении к сети такая обмотка создаетосновное вращающееся магнитное полес одной парой полюсов. При установке переключателей П 1 и П 2 в нижнеепо схеме на фиг.1 положение катушечные группы распределяются по фазамтак, как указано в столбцах табл.1.При этом обмотка создает основноевращающееся магнитное поле с шестьюпарами полюсов.Сравнение полюсопереключаемых обмоток производится по энергетическимпоказателям асинхронного двигателясо сравниваемыми обмотками, которыеоцениваются минимальными значениямимомента и полезной мощности при одинаковых допустимых максимальных значениях индукции в воздушном зазореи плотности тока в проводниках обмотки, допустимой по условиям нагрева двигателя. Сравнение ведется такжепо сложности изготовления обмотки,по сложности схемы управления,Результаты сравнения обмоток; аналога, прототипа и предлагаемый - приведены в табл.2,Из табл.2 видно, что предлагаемаяобмотка по сравнению с обмоткой-аналогом позволяет почти на порядок увеличить мощность двигателя в приводахпостоянной мощности (0,161/0,018= 8,94). По сравнению с обмоткой-прототипом предлагаемая обмотка позволяет увеличить мощность двигателя вприводах постоянной мощности на 157(О, 16 1/О, 1395 = 1, 154) и на 157 уменьшить ток холостого хода при р = 6за счет увеличения обмоточного коэффициента при этом включении.Таким образом, предлагаемая обмотка, обеспечивая более высокое значение мощности в приводах постоянноймощности, имеет более высокие энергетические показатели по сравнениюс обмоткой-прототипом,Формула изобретенияТрехфазная полюсопереключаемая обмотка на 1. и 6 пар полюсов, состоящая из одинаковых равномерно распределенных катушек, образующих катушечные группы по Б последовательно согласно включенных катушек, соединенные в девять частей А 1, А 2, АЗ, В 1, В 2, ВЗ, С 1, С 2, СЗ, и двух трехполюсных переключателей, каждый иэ которых имеет три группы выводов по543503 Таблица 1 С 6 А 6 В 6 А 1 1,7,-22,-28 3,9,-18,-24 5,11,-20,-26 В 1 13,19,-34,-4 15,21,-30,-36 17,23,-32,-2 С 1 25,31,-10,-16 27,33,-6,-12 29,35,-8,-14 Таблица 2 Обмотка Параметр Аналог Прототип2 Предлагаемая Ь 720,966 1,0 1,0 0,966 0,866 0,827 1,0 0,966 0,837 0,827 5 1 три вывода в каждой группе с возможностью замыкания цепи между средним и верхним или между средним и нижним выводами, причем начала частей А 1, В 1, С соединены с внешними выводами обмотки А,В,С соответственно, а их концы - с первым, вторым и третьим 1 верхними выводами первого трехполюсного переключателя соответ" ственно, начала частей А 2, В 2, С 2 . соединены с первым, вторым и третьим средними выводами первого трехполюсного переключателя соответственно, а их концы - с первым, вторым и, третьим верхними выводами второго трехполюсного переключателя соответственно, начала частей АЗ, ВЗ, СЗ ф соединены с первым, вторым и третьим средними выводами второго трехполюсного переключателя .соответственно, а йх концы соединены между собой, кроме того, переключатели снабжены перемычками, соединяющими первый нижний с вторым верхним, второй нижний с третьим верхним и третий нижний с первым верхним выводами каждого переключателя, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью Число парполюсов, р 1Число пазов, ЗЬСоединение фазфазная зона,град 120Число фазныхзон 6Шаг обмотки, 15Коэффициентукорочения, К 0,966Коэффициент. распределения,К 0,956 улучшения энергетических показателей,она состоит из 36 катушечных группс номерами от 1 до 36, причем катушечные группы с номерами 1 7 -22 -28й Э Увключены последовательно в частьА 1, катушечные группы с номерами 3,9,-18,-24 включены последовательнов часть А 2, катушечные группы с номерами 5, 11,-2 1,-26 включеныпоследовательно в часть АЗ, катушечные группы с номерами 15,2 1,-30,-36включены последовательно в часть В 1,катушечные группы с номерами 17,23,-32,-2 включены последовательно вчасть В 2, катушечные группы с номерами 13,19,-34,-4 включены последовательно в часть ВЗ, катушечные группы с номерами 29,35,-8,-14 включены 20 последовательно в часть С 1, катушечные группы с номерами 25,31,-10,-16 включены последовательно в частьС 2, катушечные группы с номерами27,33,-6,-12 включены последователь но в часть СЗ, где знак минус передномером катушечной группы означает,что она включена встречно по отношению к катушечным группам со знакомплюс, а Б - натуральное число.543503 Продолжение табл.2 Параметр Обмотка АналогР Р 2 Предлагаемая Прототип 1 2 0,966 0,837 0,8 Снмм. Нет Нет Обмоточный коэффициент)К, Симметрияпо параллельным ветвям Наличие низших гармоникАппаратура переключения:переключатели, шт 0,924 .0)866 0,8 Несимм. Симм, Симм. Симм. Симм. Есть Нет Нет Нет1543503 2" 7 оставитель А. Кецехред М.Ходанич Корректор А.Обру Редакто еловск и иоизводственно-издательский комбинат Патент , г. У ул. Гагарина, 01 Заказ 40 Б Тираж 440 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035, Москва, Ж, Раушская наб д, 4/5