ТРЕХФАЗНАЯ ОДНОСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА

ТРЕХФАЗНАЯ ОДНОСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА


RU (11) 2085009 (13) C1

(51) 6 H02K3/28 

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

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

(21) Заявка: 93052541/07 
(22) Дата подачи заявки: 1993.11.18 
(45) Опубликовано: 1997.07.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Копылов И.П. и др. Проектирование электрических машин. - М.: Энергия, 1980, с. 72 - 80. 2. Попов В.И. Определение дифференциального рассеяния многофазных совмещенных обмоток. Электричество, 0987, N 6, с. 50 - 53. 3. Вольдек А.И. Электрические машины. - М.: Энергия, 1978, с. 415 - 422. 
(71) Заявитель(и): Волжский инженерно-педагогический институт 
(72) Автор(ы): Попов В.И.; Петров Ю.Н. 
(73) Патентообладатель(и): Волжский инженерно-педагогический институт 

(54) ТРЕХФАЗНАЯ ОДНОСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА 

Использование: в трехфазных электрических машинах переменного тока. Сущность изобретения: концентрическая обмотка с нечетным числом пазов на полюс и фазу q5, нечетные подгруппы содержат по (q/2+0,5) катушек с шагами по пазам Yпi=2q-2(i-1), а четные - по (q/2-0,5) с шагами Yпk=3q-2к, где i и к равны 1, 2, 3,... Технический результат: уменьшение дифференциального рассеяния и расхода меди. 3 ил., 1 табл. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к обмоткам электрических трехфазных машин переменного тока асинхронных и синхронных.

Известны трехфазные симметричные обмотки электрических машин переменного тока с целым числом пазов (z) на полюс (p) и фазу(m 3) q z/6p ц.ч. выполняемые однослойными, двухслойными и одно-двухслойными [1] Наиболее простыми из них в изготовлении являются однослойные и при выполнении их в виде шаблонной равнокатушечной или концентрической содержат 3p катушечных групп с q катушками соседних пазов в каждой. Они имеют повышенный расход обмоточного провода, так как газ по пазам yп их катушек эквивалентен диаметральному (yп= 3q), и характеризуются высоким содержанием гармонических в кривой МДС, что увеличивает дифференциальное рассеяние обмоток и снижает энергетические показатели машин с такими обмотками.

Наиболее близкой к предлагаемой по выполнению является однослойная концентрическая обмотка "вразвалку", в которой каждая катушечная группа при выходе из пазов делится на две половины (подгруппы) и их лобовые части отгибаются в разные стороны [3] Такая обмотка выполняется обычно при четных значениях q4, содержит 6p катушечных подгрупп и имеет меньший расход обмоточного провода, но в электромагнитном отношении шаг ее катушек эквивалентен диаметральному и поэтому ее дифференциальное рассеяние одинаково с шаблонными и концентрическими обмотками.

Известны также однослойные цепные обмотки с укороченным шагом катушек и уменьшенным расходом провода, в которых в разные стороны отгибаются лобовые части каждой пары соседних катушек [3] При четных значениях q4 они характеризуются пониженным дифференциальным рассеянием, а при нечетных значениях q5 оно возрастает, что является их недостатком.

В изобретении ставится задача уменьшения расхода обмоточного провода и понижения дифференциального рассеяния трехфазной однослойной обмотки с целым нечетным числом q5. Эта задача решается тем, что для трехфазной однослойной электромашинной обмотки, 2р-полюсной с целым числом пазов на полюс и фазу q, выполненной из концентрических катушек и содержащей Г=6p катушечных подгрупп с равномерно смещенными осями с номерами 1Г + 3Г(с), (3Г + 3Г(с), 5Г + 3Г(с) соответственно в фазах первой, второй, третьей, соединенных в фазах последовательно при встречном включении четных подгрупп относительно нечетных: при нечетных значениях q5 нечетные подгруппы содержат по (q/2 + 0,5) катушек с шагами по пазам yпi=3q 2(i -1), а четные подгруппы содержат по (q/2 -0,5) катушек с шагами по пазам yпк, причем внутренняя катушка всех подгрупп имеет шаг по пазам yп.в= 2q 1, где p 1, 2, 3, c 0, 1, 2, (2q 1); i 1, 2, (q/2 0,5) и к 1, 2, (q/2 -1,5).

На фиг. 1 изображена развернутая схема предлагаемой обмотки при числах q 5, p 1 и z 30 пазах; на фиг. 2 чередование по пазам (1.30) фазных зон обмотки фиг. 1; на фиг. 3 многоугольник МДС обмотки фиг. 1, построенный по вспомогательной треугольной сетке.

Обмотка (фиг. 1) выполнена m 3-фазной однослойной, концентрической с полюсностью p 1 в z 6pq 30 пазах при числе пазов на полюс и фазу q 5 и содержит Г 6p 6 катушечных подгрупп (с номерами от 1Г до 6Г), соединенных в фазах последовательно при встречном включении четных подгрупп относительно нечетных. Фазы A-X, B-Y, C-Z могут соединяться звездой или треугольником и содержат подгруппы с номерами соответственно 1Г + 3Г(с) 1Г и 4Г; 3Г + 3Г(с) 3Г и 6Г; 5Г + 3Г(с) 5Г и 2Г, где с 0 и 1. Нечетные подгруппы содержат по (q/2 + 0,5) 3 катушки с шагами по пазам yпi 15, 13, 9, а четные подгруппы по (q,2 0,5) 2 катушки с шагами yпк 13, 9. Средний шаг по пазам катушек, характеризующий расход обмоточного провода, равен yп.ср= (yп)/q[15+2(13+9)]/5=11,8, а обмоточный коэффициент определяется по коэффициентам укорочения Kу катушек подгрупп и равен



Из фиг. 2 видно, что фазные зоны обмотки фиг. 1 (обозначенные в соответствии с обозначениями начал и концов фаз) получаются несплошными и симметричными относительно их осей. На фиг. 3 в соответствии с фиг. 2 построен многоугольник МДС при стороне треугольной сетки, принятой за единицу длины; токи фазных зон изображены единичными векторами в центре многоугольника. По фиг. 3 определяется квадрат среднего радиуса R2д пазовых точек R2i (по теореме косинусов) многоугольника для его одной повторяющейся части из q 5 точек: R2д= ( R2i)/q=[16+2(21+19)]/5= 19,2.. При радиусе окружности для основной гармонической МДС [2] R= (zKоб/p)= (300,9149/2) коэффициент дифференциального рассеяния д, характеризующий качество обмотки по уровню содержания гармонических в кривой МДС, равен [2] д% [(Rд/R)2 1]100 0,617.

Сравним электромагнитные параметры предлагаемой (фиг. 1) обмотки с известной однослойной (q 5; p 1; z 30; п z/2p 15. Для обмотки шаблонной равнокатушечной (yп 15), концентрической (yп 19, 17, 15, 13, 11 при yп.ср.= 15), концентрической вразвалку (yп 15, 13, 11 для нечетных и yп 13, 11 для четных подгрупп при yп.ср.=12,6) и цепной при yп= п= 15 фазные зоны будут сплошными, т.е. q 5 катушечных сторон фазы занимают q 5 соседних пазов, при этом обмоточный коэффициент равен Kоб 0,9567 и многоугольник МДС будет представлять собой симметричный шестиугольник, по которому R2д [25 + 2(21 + 19)] /5 21,0, поэтому при R=(300,9567/2) коэффициент дифференциального рассеяния равен т.е. превышает sд предлагаемой обмотки. Для цепной укороченной обмотки при, например, yп 13 фазные зоны становятся несплошными и несимметричными, поэтому многоугольник МДС деформируется относительно шестиугольника несимметричным образом и в кривой МДС возникают четные гармонические; для нее Kоб 0,9358, R2д= 20,1 и д%= 0,681, т.е. дифференциальное рассеяние возрастает.

Параметры предлагаемой обмотки при q 5 в сравнении с известными однослойными цепными приведены в таблице.

Таким образом, предлагаемая однослойная обмотка по сравнению с известными всех видов имеет при q 5 меньший расход обмоточного провода из-за меньшего среднего шага катушек yп.ср 11,8, а также пониженное дифференциальное рассеяние д%= 0,617, что показывает целесообразность и эффективность ее применения на статоре трехфазных асинхронных и синхронных машин; она использована на статоре двухскоростных лифтовых АД при 2p 4 и z 60. Ее применение позволяет упрощать изготовление машины, уменьшать расход обмоточного провода, снижать добавочные потери и магнитные шумы, повышать КПД. Т 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Трехфазная однослойная электромашинная обмотка, 2р-полюсная с целым числом пазов на полюс и фазу q, выполненная из концентрических катушек и содержащая Г=6р катушечных подгрупп с равномерно смещенными осями с номерами 1Г+3Г(с), 3Г+3Г(с), 5Г+3Г(с) соответственно в фазах первой, второй, третьей, соединенных в фазах последовательно при встречном включении четных подгрупп относительно нечетных, отличающаяся тем, что при нечетных значениях q5 нечетные подгруппы содержат по (q/2 + 0,5) катушек с шагами по пазам упi=3q 2(i 1), а четные подгруппы содержат по (q/2 0,5) катушек с шагами по пазам упk=3q 2k, причем внутренняя катушка всех подгрупп имеет шаг по пазам упв=2q 1, где р=1,2,3, с=0,1,2, (2р 1), i=1,2, (q/2 0,5) и k=1,2, (q/2 1,5).




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