СОВМЕЩЕННАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ 3/1-ФАЗНАЯ ОБМОТКА

СОВМЕЩЕННАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ 3/1-ФАЗНАЯ ОБМОТКА


RU (11) 2075147 (13) C1

(51) 6 H02K3/28 

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

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

(21) Заявка: 5054380/07 
(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 1046848, кл. H 02 K 3/28, 1983. 
(71) Заявитель(и): Волжский инженерно-педагогический институт 
(72) Автор(ы): Попов В.И. 
(73) Патентообладатель(и): Волжский инженерно-педагогический институт 

(54) СОВМЕЩЕННАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ 3/1-ФАЗНАЯ ОБМОТКА 

Область использования: электрические совмещенные машины переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе, например асинхронно-синхронные одномашинные преобразователи частоты и числа фаз. Совмещенная электромашинная 3/1-фазная обмотка с числами пар полюсов р1/p2 = 8/6 выполнена в Z пазах из К = 24 катушечных групп с номерами от 1 до 24 и шагом катушек по пазам Yп, соединена в параллельные трехфазные звезды с зажимами А, В, С для полюсности р1 из их начал и дополнительными зажимами 01-02 для полюсности р2 из нулевых точек звезд, в первой фазе начала групп 1, 7, 10, 16 соединены в зажим А, концы групп 1, 10 соединены вместе с началами групп 13, 22 и концы групп 7, 16 соединены вместе с началами групп 19, 4, а концы групп 13, 22 соединены в зажим 0,10 а групп 19 4 - в зажим 02, для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп фазы А с интервалами в четыре групп для фазы В и в восемь групп для фазы С, Z/24 - целое число, Yп = Z/16. Достигаемый технический результат: расширение функциональных возможностей, в частности выполнение дополнительной функции пусковой (демпферной) обмотки. 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 электромашинные обмотки, выполняемые из пространственно смещенных катушек и соединяемые в параллельные ветви для полюсности р1 с выводами из них средних точек для другой полюсности p2. Угол между осями катушек ветви равен 2/(p1+p2) радиан и их числа витков пропорциональны углу сдвига относительно оси ветви [1] Недостатки таких обмоток сложность конструкции и изготовления, повышенные потери в меди от уравнительных токов в ветвях, ограниченные функциональные возможности и область применения.

Наиболее близкой к предлагаемой является 3/1-фазная совмещенная обмотка, выполненная из К 24 катушек и соединенная в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами из их начал для полюсности р1 8 и дополнительными однофазными зажимами из нулевых точек звезд для полюсности р2 6 [2]

Цель изобретения расширение функциональных возможностей обмотки путем создания в ней симметричных короткозамкнутых контуров для полюсности р2, используемых в качестве пусковой и демпферной обмоток для этой полюсности.

На фиг.1 изображена развернутая схема предлагаемой обмотки при Z 48 пазах; на фиг.2 и 3 диаграммы ЭДС обмотки для полюсностей p1 8 (фиг.2) и p2> 6 (фиг.3).

Обмотка (фиг.1) выполнена однослойной, трехфазной с полюсностью p1 8 в Z 48 пазах из К 24 катушек (с номерами от 1 до 24) с шагом по пазам yп 48/16 3. Она соединена в параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами А, В, С из их начал для полюсности р1 и дополнительными зажимами 01-02 из нулевых точек звезд для полюсности р2 6. В первой фазе (А) начала катушек 1, 7, 10, 16 соединены в зажим А, концы катушек 1, 10 соединены вместе с началами катушек 13, 22 и концы катушек 7, 16 соединены вместе с началамикатушек 19, 4, а концы катушек 13, 22 соединены в зажим 01 и катушек 19, 4 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 двухслойной каждая катушечная группа (К 24) содержит две катушки. Стрелками на фиг.1 показаны направления токов в обмотке при питании обмотки через зажимы 01-02 выпрямленным напряжением, откуда видно, что образуемое при этом поле имеет р2 6 пар полюсов и является симметричным. В цепях с полюсностями р1 (зажимы А, В, С) и р2 6 (зажимы 01-02) одновременно участвуют все катушки обмотки, что повышает эффективность использования меди обмотки.

На фиг.2 и 3 векторам ЭДС приписаны номера катушек обмотки по фиг.1. Из фиг.2, построенной для поля с полюсностью р1 8 при угле сдвига катушек 360 8/24 240 эл.град. видно, что это поле не наводит ЭДС на дополнительных зажимах 01-02; обмоточный коэффициент для р1 8 равен Коб8 1,0. Из фиг.3, построенной для переменного поля с полюсностью р2 6 при угле сдвига катушек 360 6/24 90 эл.град. видно, что для этого поля обмотка образует многофазную короткозамкнутую систему, которую можно использовать в качестве пусковой и демпферной обмоток для полюсности р2 6, что расширяет функциональные возможности такой обмотки по сравнению с обмоткой по прототипу [2]

Предлагаемая обмотка может применяться, например, на статоре асинхронно-синхронного преобразователя частоты (в конструкции асинхронной машины с фазным ротором и контактными кольцами) для одновременного создания вращающегося поля с полюсностью p1 8 асинхронной машины (при питании обмотки через зажимы А, В, С трехфазным напряжением) и поля возбуждения с полюсностью р2 6 обращенной синхронной машины (при питании обмотки через зажимы 01-02 выпрямленным напряжением), а также для использования ее в качестве короткозамкнутой (пусковой и демпферной) обмотки синхронной машины. Ее применение позволяет упростить конструкцию и изготовление совмещенной электрической машины, снизить расход меди и изоляции на статоре, улучшить пусковые, рабочие и динамические свойства машины. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Совмещенная электромашинная 3/1-фазная обмотка с числами пар полюсов P1/P2= 8/6, выполненная в Z пазах из К 24 распределенных катушечных групп и шагом катушек по пазам Yп, соединенная в параллельные трехфазные звезды с выводами A, B, C для полюсности P1 из их начал и дополнительными выводами 01 02 для полюсности P2 из нулевых точек звезд, отличающаяся тем, что в первой фазе начала групп 1, 7, 10, 16 подсоединены к выводу A, концы групп 1 и 10 соединены вместе с началами групп 13 и 22 и концы групп 7 и 16 соединены вместе с началами групп 19 и 4, а концы групп 13 и 22 подсоединены к выводу 01 и групп 19 и 4 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 Z/24 - целое число и Yп Z/16.