Трехфазная полюсопереключаемая обмотка с отношением чисел пар полюсов 2: 3: 4

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 77802 5111 Н 02 К ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИРИ ГКНТ СССР Г г: йг ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН К АВТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВ Иэо н острое многоск для сист Целние кон ния обм числа вы обеспеч эах 1/2/ венно 2 ема обмокривойТремотка сВ 2 Вз,(21) 4731671/07(56) Авторское свидетельство СССРМ 1319177, кл. Н 02 К 17/14, 1987,Авторское свидетельство СССРВ 1443085; кл. Н 02 К 17/14, 1988.Патент Великобритании М 1472773,кл. Н 02 3/28, 1977,Авторское свидетельство СССРВ 1304136, кл, Н 02 К 17/14, 1987.(54) ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛ ЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ ОБМОТКА С ОТНОШЕНИЕМ ЧИСЕЛПАР ПОЛЮСОВ 2 ц:Зц:4 ц бретение относится к электромашинию и может найти применение в оростных асинхронных двигателях ем электропривода.ью изобретения является упрощеструкции и улучшение испольэоваоточной меди путем уменьшения водов, переключающих контактов и ения отношения чисел витков в фа при числе пар полюсов соответстц,Зц и 4 ц,иг, 1 и 2 показана развернутая сх тки; на фиг. 3, 4, 5 и 6 - формы магнитодвижущей силы обмотки.фазная полюсопереключаемая обвь ода А 1 А 2, Аз, С 1, С 2, Сз, В 1, О, Е, Е, б, Н, 3 выполнена при К(57) Изобретение относится к электромашиностроению и может найти применение в многоскоростных асинхронных двигателях для систем электропривода. Целью изобретения является упрощение конструкции и улучшение использования обмоточной меди путем уменьшения числа выводов, переключающих контактов и обеспечения отношения числе витков в фазах 1/2/2 при числе пар полюсов соответственно 2 ц, Зц и 4 ц. Полюсопереключаемая обмотка двухслойная, содержит 72 Кц равномерно распределенных по пазам разновитковых катушек одинакового шага, которые соединены в схему "три трехфазные звезды", Переключение частот вращения осуществляется с помощью 15 выводов, Дано распределение катушек по фазам эвездобмотки. 6 ил. и ц=1 (т.е. при р 1/р 2/рз 2/3/4), состоит из 72 катушек с номерами от 1 до 72. В первую полуветвь первой ветви первой звезды (О - А 1) последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 24, 25, 56, 57 и во вторую полуветвь этой ветви звезды (А 1 - 61) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 3, 4, 5, 6, В первую полуветвь второй ветви первой звезды (Е - А 2) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 58, 59, 60, 61 и во вторую полуветвь этой ветви звезды (А 2-61) - катушки с порядковыми номерами 7. 38, 39, 40, В первую полуветвь третьей ветви первой звезды (Р-Аз) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 20, 21, 22, 23 и во вторую полуветвь этой звездыс выводами от катушек 20-й, 44-й и 68-й, Ну 45 50 55(Аз) - катушки с порядковыми номерами 2, 41, 42, 43.В первую полуветвь первой ветви второй звезды (Р - С 1) последовательно-согласно включены катушки с порядковыми номерами 48, 49, 8, 9 и вовторую полуветвь этой ветви звезды (С 1 - Н) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 27, 28,29, 30. В первую полуветвь второй ветви второй заезды (Е - С 2) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 10, 11, 12, 13 и во вторую полуветвь этой ветви звезды (С 2-Н) - катушки с порядковыми номерами 31, 62, 63, 64. В первую полуветвь третьей ветви второй звезды (Р-Сз) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 44, 45, 46, 47 и во вторую полуеетвь этой ветви звезды (Сз-Н) - катушки с порядковыми номерами 26, 65, 66, 67.В первую полуветвь первой ветви третьей звезды (Р-В 1) последовательно - согласно включены катушки с порядковыми номерами 72, 1, 32, ЗЗ и во вторую полуветвь этой ветви звезды (В 1-) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 51, 52, 53,54, В первую полуветвь второй ветви третьей звезды (Е - В 2) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 34, 35, 36, 37 и во вторую полуветвь этой ветви звезды (В 2 - 1) - катушки с порядковыми номерами 55, 14, 15, 16. В первую полуветвь третьей ветви третьей звезды (Р-Вз) аналогично включены катушки с порядковыми номерами 68, 69, 70, 71 и ео вторую полуветвь этой ветви звезды (Вз-) - катушки с порядковыми номерами 50, 17, 18, 19.В узел с отводом Р обьединены фазные ветви первой, второй и третьей звезд с выводами от 24-й, 48-й и 72-й катушек, аналогичнообъединены вузел Е еетвис выводами от 58-й, 10-й и 34-й катушек и в узел Р - ветви левые точки образованы у первой звезды (вывод 6) ветвями с выводами от 6-й, 40-й и 43-й катушек, у второй звезды (вывод Н) - выводами от катушек 30-й, 64-й и 67-й, у третьей звезды (вывод ) - выводами от катушек 54-й, 16-й и 19-й,Точки соединения полуветвей в ветвях образованы у первой звезды выводами от 57-й и 3-й катушек (вывод А 1), выводами от 61-й и 7-й катушек (вывод А 2) и выводами от 23-й и 2-й катушек (вывод Аз). У второй звезды точки соединения полуветвей в ветвях образованы выводами от 9-й и 27-й катушек (вывод С 1), выводами от 13-й и 31-й катушек (вывод С 2) и выводами от 47-й и 26-й катушек (вывод Сз). У третьей звезды точки,соединения полуветвей в вегвях образованы выводами от ЗЗ-й и 51-й катушек (вывод В 1),5 10 15 20 25 30 35 40 выводами от 37-й и 55-й катушек (вывод В 2) и выводами от 71-й и 50-й катушек вывод Вэ).При подключении трехфазного питания к зажимам Р, Е и Г (при этом все остальные выводы остаются разомкнутыми между собой) в воздушном зазоре возникает шести- полюсная магнитная волна. При питании зажимов 6, Н и (при этом все остальные выводы остаются разомкнутыми между собой) от трехфазного источника в воздушном зазоре возникает восьмиполюсная вращающаяся волна магнитного поля.Для образования обмоткой четырехполюсной вращающейся магнитной волны трехфазное питание подается к соединенным вместе выводам А 1, А 2, Аз от первой звезды, выводам С 1, С 2, Сз от второй звезды и выводам В 1, В 2, Вз от третьей звезды, образующим для этой полюсности зажимы соответственно А, С и В, э зажимы 6, Н и 1 соединяются накоротко, чем обеспечивается схема соединения обмотки в шесть параллельных звезд, Картины намагничивающих сил, создаваемые при этом полюсопереключаемой обмоткой, показаны на фиг, 3 - 6, В случае ц 1 кривые намагничивэющих сил могут быть получены расположением (повторением) вдоль оси абсцисс о таких же картин намагничивэющих сил.В рассмотренной полюсопереключаемой обмотке при питании со стороны выводов О, Е и Г системы ЭДС ветвей (создаваемые вращающейся синусоидальной шестиполюсной волной индукции поля) у всех звезд являются идентичными, причем ЭДС вторых и третьих ветвей одинаковы по амплитуде и превышают ЭДС первых ветвей на 5,96, э сдвиги по фазе ЭДС первых ветвей относительно ЭДС вторых ветвей, ЭДС вторых ветвей относительно ЭДС третьих ветвей и ЭДС третьих ветвей относительно ЭДС первых ветвей равны соответственно 118,21 О, 123,68 и 118,11 О, что однако не приводит к существенному ухудшению свойств обмотки, так как значения параметров несимметрии систем ЭДС находятся в допустимых пределах,При питании обмотки со стороны выводов 6, Н иЭДС(создаваемые вращающейся синусоидальной восьмиполюсной волной индукции поля) соответственно в первых, вторых и третьих ветвях звезд образуют совершенно симметричные системы, повернутые друг относительно друга на 5,12 О, причем амплитуды ЭДС вторых и третьих ветвей звезд одинаковы и меньше амплитуды ЭДС первых ветвей эвезд на 1,17 оь, что также не приводит к существен 1677802ному ухудшению свойств обмотки из-за незначительного расхождения систем ЭДС.При питании обмотки со стороны выво- дов А, В и С ЭДС(создаваемые вращающейся синусоидальной четырехполюсной волной индукции поля) образуют в каждой из шести эвезд совершенно симметричные системы, повернутые друг относительно друга приблизительно на 5 о, причем системы ЭДС у двух иэ шести эвезд совпадают по фазе, а амплитуды ЭДС у трех иэ шести звезд одинаковы и превышают амплитуды ЭДС трех других звезд на 4,8.Указанное расхождение систем ЭДС также находится в допустимых пределах и не приводит к значительному ухудшению свойств обмотки. У обмоток, выполненных при других значения К, расхождение ЭД векторов для каждой из полюсностей будет таким же, что и в данной обмотке.Оптимальные значения шага у, при котором обмоточные коэффициенты со стороны трех полюсностей рассмотренной в примере обмотки будут наибольшими, а также значения усредненных обмоточных коэффициентов приведены в таблице (где Коб 2 Кобэ, Коб 4 - усредненные обмоточные коэффициенты обмотки соответственно при числе пар полюсов 2, 3 и 4).Полюсопереключаемая обмотка по сравнению с прототипом имеет меньшее число выводов и переключающих контактов, что способствует упрощению конструкции двигателя с такой обмоткой, повышению его эксплуатационной надежности, Кроме того, при питании обмотки со стороны двух пар полюсов по сравнению с другими полюсностями число витков в фазе уменьшается, а число параллельных ветвей увеличивается в два раза (в прототипе зти числа остаются неизменными), благодаря чему предлагаемая обмотка позволяет существенно повысить использование активных материалов электрической машины, Формула изобретения Трехфазная полюсопереключаемая обмотка с отношением чисел пар полюсов 2 ц:Зц:4 ц, двухслойная, состоящая из равномерно распределенных по пазам равновитковых катушек одинакового шага, о т л и ч аю щ а я с я тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения использования обмоточной меди путем уменьшения числа выводов, переключающих контактов и обеспечения отношения чисел витков в фазах 1/2/2 при числе пар полюсов соответственно, 2 ц, Зц и 4 ц, обмотка содержит 72 Кц катушек, сгруппированных в три трехфаэные звезды с ветвями, состоящими из двух последовательно-согласно соединенных между собой полуветвей, одноименные фазные ветви эвезд обмотки подключены к отдельным выводам, образующим одну систему, соответствующую Зц парам полюсов, нулевые точки подключены к выводам, образующим другую систему, соответствующую 4 ц парам полюсов, а точки соединения полуветвей при их объединении в общую точку в ветвях соответственно первый, второй и третьей звезд образуют первый, третий и второй выводы третьей системы, соответствующей 2 ц парам полюсов, причем катушки с порядковыми номерами й-з 1 К(23+24 А), И=з+К(55+24 А) включены последовательно согласно в первую полуветвь первой ветви эвезд, во вторую полуветвь первой ветви аналогично включены катушки с порядковыми номерами 8=1+2 К(1+12 А), в первую полуветвь второй ветви аналогично включены катушки с порядковыми номерами й=1+ЗК(19+8 А), во вторую полуветвь второй ветви - катушки с порядковыми номерами Й.=2+К(37+24 А), М=4бК(1+4 А), в первую полуветвь третьей ветви - катушки с порядковыми номерами И:К(19+24 А) и во вторую полуветвь третьей ветви - катушки с порядковыми номерами й - -2+ЯК(5+ЗА), й=4+К(1+24 КА), где ц=1, 2, 3, , (любое целое число); К=1, 2, 3,(любое целое число); А=Я+Зг - Зцт; Я=О, 1, 2 соответственно для ветвей первой, второй и третьей эвезд; пр Кц; 1 прин от 1 до 4 К, диапазоне до К, а г - в 1 я в диапазонет 1 доЗК, 3 - вдиапазоне от 1о ц. мает все эначен2 - в диапазонеот 1 до 2 к, 4 - одиапазоне от 0 д 10 15 20 25 30 35 40 45 Кц и 1=1, если при с=0 й 71677802ЛЗ стЬ Юркиг Киуюе (и 1 иг ю Ю мь %+ А1677802ПИИИЮИПВЮЙВЙЙЮШВВИЙЙФФЮЮШ ЮЮЮйййййЗЯФиг, 5ЯРУ ЗЕ Юо Я М Е Е Ю 46 ачиг. 8.Составитель А. Кецари едактор Т. Клюкина Техред М.Моргентал Корректор М. Кучеряв аз 3120 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарин