СОВМЕЩЕННАЯ РОТОРНАЯ ОБМОТКА ОДНОМАШИННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ

СОВМЕЩЕННАЯ РОТОРНАЯ ОБМОТКА ОДНОМАШИННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ


RU (11) 2075149 (13) C1

(51) 6 H02K3/28 

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

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

(21) Заявка: 5054438/07 
(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. Н 02 К 3/00, 1973. 2. В.И.Попов. Злектромашинные совмещенные преобразователи частоты.- М.: Энергия, 1980, с.55 - 69. 3. В.И.Попов. Определение дифференциального рассеяния многофазных совмещенных обмоток ротора ОПЧ. Электричество.- 1987, № 6, с.50 - 53. 4. Авторское свидетельство СССР № 1050045, кл. Н 02 К 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 РОТОРНАЯ ОБМОТКА ОДНОМАШИННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ 

Область использования: электрические совмещенные машины переменного тока с двумя разнополюсными полями, например в конструкции асинхронных машин с фазным ротором и контактными кольцами. Совмещенная роторная обмотка одномашинных преобразователей частоты с числами пар полюсов p2/P2, короткозамкнутая многофазная для полюсности p1 и трехфазная для полюсности p2 с соединением фаз звездой или треугольником и с выводами зажимов начала фаз Р1, Р2, Р3 на контактные кольца выполнена двухслойной в Z пазах и содержит К равномерно смещенных катушечных групп с q' последовательно включенными соседними катушками в каждой группе при шаге катушек по пазам Yп, число катушечных групп равно К = 6р2 с номерами от 1К до (6р2с)К, в первой фазе с зажимом Р1 из начала группы 1К соединены последовательно-согласно ср2 групп с номерами от 1К до сК, от (6с+1)К до (7с)К,..., от [6с(p2-1)+1]K до [6c(p2-1)+c]K и к каждой из них подключена параллельно-встречно группа, смещенная на 3с групп, для фаз Р2 и Р3 номера групп чередуются относительно групп фазы Р1 с интервалами в 2с групп для фазы Р2 и в 4с групп для фазы Р3, где p1 = 1,2,3, ...; Z = 6p2cq'; с 2 - целое число; 1q'3; yп = 2cq'. Достигаемый технический результат: расширение области применения, а также улучшение электромагнитных параметров. 6 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе, выполняемых в конструкции асинхронных машин с фазным ротором и контактными кольцами.

Известны совмещенные электромашинные обмотки, выполняемые из пространственно смещенных катушек и соединяемые в параллельные ветви для одной полюсности р1 с выводами зажимов из средних точек ветвей для другой полюсности p2. Угол между осями катушек ветки 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, а также ограниченная область применения.

Известны также совмещенные роторные обмотки одномашинных преобразователей частоты, короткозамкнутые многофазные для полюсности p1 и трехфазные для полюсности p2>p1 с выводами зажимов фаз на контактные кольца [2]

Наиболее близкой к предлагаемой является двухслойная совмещенная роторная обмотка с числами пар полюсов p1/p2, короткозамкнутая многофазная для полюсности p1 и трехфазная для полюсности p2 с соединением фаз звездой и с выводами зажимов начал фаз Р1, Р2, Р3 на контактные кольца, содержащая 6р2 равномерно смещенных катушечных групп с номерами в фазах 1+3к, 3+3к, 5+3к и в каждой фазе начала нечетных групп соединены в зажим начала фазы, концы нечетных и четных групп соединены вместе, а начала четных групп соединены в нулевую точку звезды, где p1=1 и p23; к 0,1,2,(2р-1) [4]

Цель изобретения расширение области применения путем получения чисел пар полюсов в соотношении p1=2p2, а также улучшение электромагнитных параметров для полюсности p1 путем повышения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния.

На фиг.1 изображена развернутая схема предлагаемой обмотки при p2 2, p1 4, Z 48 пазах и К 24 катушечных группах; на фиг.2 и 3 -чередования по пазам фазных зон обмотки для полюсности p2=2 (фиг.2) и p1 4 (фиг.3); на фиг.4 и 5 диаграммы ЭДС катушечных групп обмотки для полюсностей p2 2 (фиг.4) и p1 4 (фиг.5); на фиг.6 - многоугольники МДС для p2 2 (наружный) и p1 4 (внутренний).

Предлагаемая обмотка на фиг.1 выполнена двухслойной, трехфазной для полюсности p2 2 в Z 6р2cq' 48 пазах (при с 2 и q' 2) из К 6p2c катушечных групп (с номерами от 1К до 24К) с q' 2 катушками в каждой и с выводами зажимов начал фаз Р1, Р2, Р3; на фиг.1 фазы соединены звездой. В первой фазе с зажимом Р1 из начала группы 1К соединены последовательно ср2 групп с номерами 1К, 2К, 13К, 14К и к каждой из них подключена параллельно-встречно группа, смещенная на 3с 6 груп (группы -7К, -8К, -19К, -20К). Для других фаз номера групп чередуются относительно групп фазы Р1 с интервалами в 2с 4 группы для фазы Р2 и в 4с 8 групп для фазы Р3. Катушки имеют шаг по пазам yп Z/3p2 2cq' 8 и при концентрических катушках шаг yп средний шаг.

На фиг. 4 и 5 векторами ЭДС приписаны номера групп обмотки фиг.1 и знак минус перед номером группы означает ее встречное включение в фазе. Оси групп смещены на углы (в эл. град.): 360op2/K 360o2/24 30o для полюсности p2 и 360op1/K= 360o4/24 60o для полюсности p1 4. Для катушечных групп, смещенных на 3с 6 групп, угол сдвига соответствует 30o6 180o для p2 и 60o6 360o для p1 4, т.е. параллельно-встречно включенные группы (например 1К и -7К) образуют для полюсности p2 2 две одинаковые параллельные ветви (см. фиг.4), а для полюсности p1 4 короткозамкнутую цель (см.фиг.5). Обмоточные коэффициенты Коб обмотки по фиг.1 равны: для p2 2 (см. фиг.4) .

Для полюсности p2 2 обмотка (фиг.1) имеет m2 3 фазы и фазных зон, обозначенных на фиг. 2 как А-Х, B-Y, C-Z и зоны А, В, С соответствуют начальным сторонам катушечных групп, а X, Y, Z их конечным сторонам. На фиг.2 (для одной повторяющейся части обмотки для полюсности p2 2) и с использованием вспомогательной треугольной сетки (ее сторона принята за единицу длины) на фиг.6 построен наружный многоугольник МДС, по которому определяются [3]

квадрат среднего радиуса пазовых точек (i1oC24) многоугольника; радиус окружности для основной гармонической МДС; R2=(ZKоб2/p2)=(480,8294/2)

д2=[(Rд2/R2)2-1)<IMG SRC="http://www.fips.ru/chr/183.gif" ALIGN=ABSMIDDLE>100=0,880% коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий процентное содержание высших гармонических в кривой МДС обмотки. Для полюсности p1 4 обмотка (фиг.1) имеет m4 3 фазы и фазные зоны, обозначенные на фиг. 3 так же, как и для фиг.2. На фиг.3 построен многоугольник МДС (внутренний на фиг.6), по которому определяются: R2д4=10,5; R4=(480,8365/4) и д4=2,848%..

При выполнении совмещенной обмотки с p2 2 и p1 4 в Z 36 пазах (при с 3 и q' 1) она содержит К 6p2c 36 групп (с q' 1 катушкой в группе) при шаге катушек по пазам уп 2cq' 6. Ее фаза Р1 содержит группы с номерами 1К, 2К, 3К, 18К, 20К, 21К и параллельно-встречно подключаемые к ним группы -10К, -11К, -12К, -28К, -29К, -30К (смещенные на 3с 9). Для полюсности p2 2 такая обмотка имеет m2 3, , Коб2 0,8312 и д2=1,408%;; для полюсности p1 4 она имеет m4 9,, Kоб4 0,8660 и д4=4,169%..

Если обмотку на фиг. 1 выполнять известным способом из К 6p2 12 катушечных групп (Z 48, yп 8, c1 и q' 4) с двумя параллельными ветвями, то для нее Kоб2 0,8294 и д2=0,880%;; Коб4 0,7244 и д4=11,02%, т.е. предлагаемая обмотка имеет лучшие электромагнитные параметры для полюсности p1 (в 0,8365/0,7244 1,155 раза больший обмоточный коэффициент Kоб4 и в 11,02/2,848 3,87 раза меньше дифференциальное рассеяние д4. По сравнению же с обмоткой по прототипу [4] предлагаемая обмотка позволяет получать соотношение p1 2p2, что расширяет ее область применения. При заданном числе пазов произведение cq' Z/6p2 равно целому числу и при увеличении значения с при соответствующем уменьшении q' улучшаются параметры обмотки для полюсности p1 из-за возрастания коэффициента распределения, но при этом схема соединений усложняется; например, обмотку по фиг.1 можно выполнять также при с 4 и q' 1.

Предлагаемая обмотка заменяет собой две раздельные разнополюсные обмотки и может применяться, например, на роторе асинхронных одномашинных преобразователей частоты. При p1 4 и p2 2 она позволяет получать преобразованную частоту [2] f2f1(1+1/2)= 3f1/2 (при f1 50 Гц - f2 75 Гц). Ее применение в совмещенных электрических машинах упрощает конструкцию и изготовление машины, снижает расход меди и изоляции на роторе, повышает энергетические показатели и эксплуатационную надежность, а также расширяет область применения. Преобразователи с предлагаемой обмоткой выполняются в конструкции асинхронных машин с контактными кольцами. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Совмещенная роторная обмотка одиномашинных преобразователей частоты с числами пар полюсов р1/р2, короткозамкнутая многофазная для полюсности р1, трехфазная для полюсности р2 с соединением фаз звездой или треугольником и с выводами начал фаз Р1, Р2 и Р3 на контактные кольца, выполненная двуслойной в Z пазах и содержащая К равномерно смещенных катушечных групп с q' последовательно включенными соседними катушками в каждой группе и шаге катушек по пазам Yп, отличающаяся тем, что число катушечных групп равно К 6р2с с номерами от 1К до (6p2с)К, в первой фазе с выводом Р1 из начала группы 1К соединены последовательно согласно cр2 группа с номерами от 1К до сК, от (6c + 1)К до (7с)К, от [6с(р2 1) + 1]К до [6с(р2 1) + с]К и к каждой из них подключена параллельно встречно группа, смещенная на 3с групп, причем для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп фазы Р1 с интервалами в 2с групп для фазы Р2 и в 4с групп для фазы Р3, где р2 1, 2, 3, Z 6р2cq'; с2 целое число; 1q'3; Yп 2cq'.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru