ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ 3/1-ФАЗНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА

ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ 3/1-ФАЗНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА


RU (11) 2075146 (13) C1

(51) 6 H02K3/28 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5054357/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.07.14 
(45) Опубликовано: 1997.03.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Авторское свидетельство СССР N 243033, кл. H 02 K 3/28, 1973. 2. Авторское свидетельство СССР N 1372489, кл. H 02 K 3/28, 1988. 
(71) Заявитель(и): Волжский инженерно-педагогический институт 
(72) Автор(ы): Попов В.И. 
(73) Патентообладатель(и): Волжский инженерно-педагогический институт 

(54) ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ 3/1-ФАЗНАЯ СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА 

Область использования: электрические машины переменного тока с двумя разнополюсными полями, например одномашинные преобразователи частоты и числа фаз. Электромашинная 3/1-фазная совмещенная обмотка с числами пар полюсов р1/p2 выполнена в Z пазах из К=36 катушечных групп с шагом катушек по пазам Уп = Z/12-1 соединена в параллельные трехфазные звезды с зажимами А, В. С из их начал для полюсности р1 и дополнительными зажимами 01-02 из нулевых точек звезд для полюсности р2, обмотка соединена в четыре параллельные звезды, в первой фазе соединены последовательно группы: 1, 13, 25 в первой звезде, -4, -22, -34 и четвертой звезде и в них соединены вместе концы групп 1 и 16, 13 и 28, 7 и 22; 19 и 34, конец группы 25 и начало группы 28 - в зажим 01; конец группы 31 и начало группы 34 - в зажим 02, для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп фазы А с интервалами в четыре группы для фазы В и в восемь групп для фазы С, где Z/36 - целевое число, а знак минус перед номером группы означает ее встречное включение. Достигаемый технический результат: расширение области применения и функциональных возможностей. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе и может применяться, например, в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.

Известны совмещенные обмотки электрических машин переменного тока, выполняемые из пространственно смещенных катушек и соединяемые в параллельные ветви для полюсности р1 с выводами из их средних точек для другой полюсности р2. Угол между осями катушек ветви равен 2/(p1+p2) радиан и их числа витков пропорциональны углу сдвига относительно оси [1] Недостатки таких обмоток сложность конструкции и изготовления, большие потери в меди от уравнительных токов в ветвях, ограниченные функциональные возможности и область применения.

Наиболее близкой к предлагаемой является трехфазно-однофазная совмещенная обмотка с числами пар полюсов р1/p2 12/3, выполненная из К 36 катушек и соединенная в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами и их начал для полюсности р1 и дополнительными однофазными зажимами из нулевых точек звезд для полюсности р2 [2]

Цель изобретения расширение области применения и функциональных возможностей обмотки путем получения чисел пар полюсов р1 6 и p2 9, а также образования в ней симметричных короткозамкнутых контуров для полюсности р2, используемых в качестве пусковой и демпферной обмоток.

На фиг. 1 изображена развернутая схема предлагаемой обмотки при Z 72 пазах; на фиг. 2 и 3 диаграммы ЭДС обмотки для полюсностей р1 6 (фиг. 2) и р2 9 (фиг. 3).

Обмотка (фиг. 1) выполнена однослойной в Z 72 пазах из К 36 катушек (с номерами от 1 до 36) с шагом по пазам Уп 72/12 1 5. Она соединена в четыре параллельные трехфазные звезды (см. фиг. 2) с трехфазными зажимами А, В, С и их начал для полюсности р1 6 идополнительными зажимами 01-02 из нулевых точек звезд для полюсности р2 9. В первой фазе (А) соединены последовательно катушки 1, 13, 25 в первой звезде, -4, -16, -28 во второй звезде, 7, 19, 31 в третьей звезде, -10, -22, -34 в третьей звезде и в них соединены вместе концы катушек 1 и 16, 13 и 28, 7 и 7 и 22, 19 и 34, а в указанные дополнительные зажимы соединены конец катушки 25 и начало катушки 28 в зажим 01, конец катушки 31 и начало катушки в зажим 02. Для двух других фаз номера катушек чередуются относительно катушек фазы А с интервалами в четыре катушки для фазы В и в восемь катушек для фазы С. При выполнении обмотки по фиг. 1 двухслойной каждая катушечная группа (К 36) содержит две катушки. Стрелками на фиг. 1 показаны направления токов при питании обмотки через зажимы 01-02 выпрямленным напряжением, откуда видно, что такое поле имеет р2 9 пар полюсов и является симметричным.

На фиг. 2 и 3 векторам ЭДС приписаны номера катушек обмотки по фиг. 1. Из фиг. 2, построенной для поля с полюсностью р1 6 при угле сдвига соседних катушек 360 6/36 60 эл.град. что это поле не наводит "ДС на дополнительных зажимах 01-02; обмоточный коэффициент для р1 6 равен Коб6 0,966. Из фиг. 3, построенной для переменного поля с полюсностью р2 9 при угле сдвига соседних катушек 360 9/36 90 эл.град. видно, что для этого поля обмотка образует симметричные короткозамкнутые контуры, эквивалентные девяти 4-фазным системам, которые могут использоваться в качестве короткозамкнутой обмотки (пусковой и демпферной) для этой полюсности, что расширяет функциональные возможности такой обмотки и ее область применения по сравнению с обмоткой по прототипу [2]

Предлагаемую обмотку можно применять, например, на статоре асинхронно-синхронного одномашинного преобразователя частоты (в конструкции асинхронной машины с фазным ротором и контактными кольцами) для одновременного создания вращающегося поля с полюсностью р1 6 (при питании обмотки через зажимы А, В, С трехфазным напряжением) и поля возбуждения с полюсностью р2 9 обращенной синхронной машины (при питании обмотки через зажимы 01-02 выпрямленным напряжением), а также для использования ее в качестве короткозамкнутой с полюсностью р2 9 синхронной машины. Ее применение позволяет упростить конструкцию и изготовление совмещенной электрической машины, уменьшить расход меди и изоляции на статоре, улучшить пусковые, рабочие и динамические свойства машины. Высокая степень использования обмотки обусловлена тем, что все ее катушки одновременно работают в цепях каждой полюсности. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Электромашинная 3/1-фазная совмещенная обмотка с числами пар полюсов P1/P2, выполненная в Z пазах из К 36 распределенных катушечных групп и шагом катушек по пазам Yп, соединенная в параллельные трехфазные звезды с выводами A, B и C из их начал для полюсности P1 и дополнительными выводами 01 02 для полюсности P2 из их нулевых точек, отличающаяся тем, что обмотка соединена в четыре параллельные звезды и в фазе первой соединены последовательно группы 1, 13 и 25 в первой звезде, -4, -16 и -28 во второй звезде, 7, 19 и 31 в третьей звезде, -10, -22 и -34 в четвертой звезде, и в них соединены вместе концы групп 1 и 16, 13 и 28, 7 и 22, 19 и 34, а в указанные дополнительные выводы подсоединены конец группы 25 и начало группы 28 к выводу 01, конец группы 31 и начало группы 34 к выводу 02, причем для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп фазы A с интервалами в четыре группы для фазы B и в восемь групп для фазы C, где знак минус перед номером группы означает ее встречное включение в звезде фазы относительно группы без знака минус, Z/36 целое число и Yп Z/12-1.