ТРЕХФАЗНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ДРОБНАЯ (Q = 1,4) ОБМОТКА

ТРЕХФАЗНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ДРОБНАЯ (Q = 1,4) ОБМОТКА


RU (11) 2079948 (13) C1

(51) 6 H02K3/28 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2008 - прекратил действие 

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

(21) Заявка: 94022123/07 
(22) Дата подачи заявки: 1994.06.16 
(45) Опубликовано: 1997.05.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Вольдек А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978, с. 409 - 415, 449 - 450. 2. Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока. - М.-Л.: ГЭИ, 1959, с. 224. 3. Попов В.И. Определение дифференциального рассеяния многофазных совмещенных обмоток. - Электричество, N 6, 1987. 4. Авторское свидетельство СССР N 1539900, кл. H 02 K 3/28, 1990. 
(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 ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ДРОБНАЯ (Q = 1,4) ОБМОТКА 

Название: трехфазная электромашинная дробная (q = 1,4) обмотка. Область использования: многополюсные двухскоростные и совмещенные электрические машины. Существо: трехфазная обмотка - двухслойная, с номерами групп фаз 1Г+(3к)Г, 3Г+(3к)Г, 5Г+(3к)Г, соединенных последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных, катушки в группах группируются по ряду 2 1 2 1 1, повторяемому 6c раз, шаг по пазам yn = 5, катушки двухкатушечных групп имеют по (1-x)Wk витков, а однокатушечных - (1+x)Wk витков, p = 5c, z = 42c при c = 1, 2, ..., k принимает значения от 0 до (2p - 1), а 0,2x0,3. Технический результат: улучшение электромагнитных параметров благодаря увеличению обмоточного коэффициента и уменьшения дифференциального рассеяния. 4 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



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

Известны трехфазные симметричные электромашинные обмотки, выполняемые двухслойными с дробным числом пазов (z) на полюс (p) и фазу q=z/6p=N/d при знаменателе дробности d, не кратном трем (d/3ц.ч.) и условия 2p/d ц.ч. [1 2] Недостатки таких обмоток при d4 связаны с повышенным содержанием гармонических (высших и низших) в кривой МДС, что ухудшает их электромагнитные параметры.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому результату является трехфазная двухслойная дробная обмотка с q 1, 6 (при d 5), выполняемая с группировкой катушек в катушечных группах по ряду 2 2 1 2 1, повторяемому 6 раз, при p 5 и z 48 [4] Такая обмотка выполняется с неравновитковыми катушками в группах вследствие чего снижается ее дифференциальное рассеяние.

В предлагаемом изобретении решается задача улучшения электромагнитных параметров трехфазной дробной обмотки с q 1, 4 (при d 5) за счет снижения ее дифференциального рассеяния.

Сущность изобретения заключается в том, что для трехфазной электромашинной дробной (q 1, 4) обмотки с полюсностью p, выполненной 2-слойной в z пазах их 6p катушечных групп с номерами 1Г + (3к)Г, 3Г+(3к)Г, 5Г+(3к)Г соответственно в фазах I, II, III, соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных с выводами зажимов начал фаз из начал групп 1Г, 11Г, 21Г, а катушки с шагом по пазам yn группируются в катушечных группах по ряду 2 1 2 1 1, повторяемому 6c раз: шаг катушек равен yn 5, а катушки групп имеют числа витков по (1-x)Wk для двухкатушечных групп и (1+x)Wk для однокатушечных групп, где p 5c и z 42c при значениях c 1, 2, величина k принимает все значения в пределах от 0 до (2p 1), а значение x выбирается в пределах от 0,20 до 0,30 при числе витков в пазу, равном 2Wk.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг. 1 показаны чередования фазных зон по пазам для предлагаемой обмотки с q 1, 4 при p 5 и z 42; на фиг. 2 и 3 звезды пазовых ЭДС фазы (A X) для полюсностей p' 1 (фиг. 2) и p 5 (фиг. 3) одного пазового слоя; на фиг. 4 многоугольники МДС обмотки предлагаемой (наружный) и известной равновитковой (внутренний).

Предлагаемая обмотка (фиг. 1) выполнена двухслойной с полюсностью p 5 в z 42 пазах, трехфазной с q z/6p 7/5 1,4 (при d 5), из 6p 30 катушечных групп (с номерами от 1Г до 30Г) с шагом катушек по пазам уп 5 и группировкой катушек по известному [2] числовому ряду 2 1 2 1 1, повторяемому 6 раз. Фазы первая, вторая и третья содержат группы с номерами 1Г + (3к)Г 1Г, 4Г, 7Г, 10Г, 13Г, 16Г, 19Г, 22Г, 25Г, 28Г в фазе первой; 3Г + (3к)Г 3Г, 6Г, 9Г, 12Г, 15Г, 18Г, 21Г, 24Г, 27Г, 30Г в фазе второй; 5Г + (3к)Г 5Г, 8Г, 11Г, 14Г, 17Г, 20Г, 23Г, 26Г, 29Г, 2Г в фазе третьей, где к 0, 1, 2, (2p 1 9). Начала фаз должны выводиться из начал групп 1Г, 11Г, 21Г. Фазные зоны для фаз обозначены на фиг. 1 как A и X, B и Y, C и Z [1] Все больше (двухкатушечные) группы имеют числа витков катушек по (1 x) Wk, а малые (однокатушечные) группы имеют в катушке (1 + x)Wk витков, где значение x выбирается из условия наибольшего снижения дифференциального рассеяния в пределах 0,20 x 0,30 при числе витков в пазу, равном 2Wk. При этом часть пазов зачерченных на фиг. 1) содержит (2 2x) Wk витков.

Так как трехфазная симметричная дробная обмотка создает в кривой МДС гармонические порядков = 6n/d 1 (при любом целом значении n, при котором >0 [1] то обмотка при d 5 содержит наиболее сильно выраженную гармоническую дробного порядка =1/5 с полюсностью p=p=1; на фиг. 2 и 3 построены звезды пазовых ЭДС верхнего слоя обмотки (фиг. 1) для фазы (A X) при разбивке окружности на z 42 части с разметкой зон A и X. По фиг. 2 определяется ЭДС фазы E(=1/5) для низшей гармонической =1/5 (p' 1) путем вычисления проекции векторов пазовых ЭДС на их ось симметрии: . Из условия E(=1/5)=0 определяет значение x 0,286. По фиг. 3 определяются ЭДС фазы и обмоточный коэффициент для основной гармонической откуда получаем: при x 0 Kоб 0,9134, что соответствует известной обмотке с равновитковыми катушками; при x 0,25 - Kоб 0,9212 для предлагаемой обмотки по фиг. 1.

Уровень содержания в кривой МДС обмотки низших и высших гармонических оценивается коэффициентом дифференциального рассеяния д%, определяемым по выражениям [3]



где R2д квадрат среднего радиуса многоугольника МДС для qd пазовых точек его повторяющейся части; R радиус окружности, соответствующей основной гармонической МДС, а Zэ эквивалентное число полностью заполненных обмоткой пазов, равное zэ 42 6x 6(7 x) для фиг. 1.

Многоугольники МДС на фиг. 4 построены по вспомогательной треугольной сетке; для внутреннего (при x 0) сторона сетки равна единице длины; для наружного (при x 0,25) сторона сетки равна 0,5 единиц. По фиг. 4 в соответствии с выражениями (1) определяются: для x 0 R2д 45/7;R=(420,9134/5) и д% 7,78; для x 0,25 41,5625/7; при zэ (7 0,25)6 40,5 и sд% 5,25, т.е. дифференциальное рассеяние снижается в 7,78/5,25=1,482 раза при возрастании обмоточного коэффициента (в 0,9212/0,9134 раза). В общем случае для обмотки фиг. 1 значение R2д равно

R2д= (45+17x2-18x)/7, (2)

тогда при полученных выше значениях Коб и zэ 6(7 x) получаем по (1)

д= (45+17x2-18x)/(0,504384(9,09783-x)2-1, (3)

откуда из условия равенства нулю первой производной по x получаем значение x 0,253, при котором коэффициент д минимален.

Таким образом, значение x для предлагаемой обмотки равно: x 0,286 из условия полного устранения из кривой МДС гармонической порядка = 1/5; x 0,253 из условия минимума коэффициента д Поэтому значения x предлагаемой обмотки соответствуют пределам от 0,2 до 0,3.

Предлагаемая обмотка таким образом, характеризуется улучшенными электромагнитными параметрами; большим значением Коб и меньшим д по сравнению с известной обмоткой с q 1,4. Ее можно выполнять при числах пазов z 42c и пар полюсов p 5c, где c 1, 2, Такую обмотку можно применять на статора асинхронных и синхронных машин (многополюсных 2-скоростных, совмещенных и др.) и ее применение существенно улучшает энергетические и виброакустические показатели машин.

Источники информации:

1. Вольдек А.И. Электрические машины. Учебник. Л. Энергия, 1978, с. 409 415, 449 450.

2. Лившиц-Гарик М. Сборник машин переменного тока /Пер. с англ. М. Л. ГЭИ, 1959, с. 224.

3. Попов В.И. Определение дифференциального рассеяния многофазных совмещенных обмоток //Электричество, 1987, N 6, с. 50 53.

4. А.с. N 1539900, кл. H 02 K 3/28, 1990 прототип. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Трехфазная электромашинная дробная (q 1,4) обмотка, двухслойная с числом пар полюсов p, выполненная в Z пазах из 6p катушечных групп с номерами 1Г + (3k)Г, 3Г + (3k)Г, 5Г + (3k)Г соответственно в фазах первой, второй, третьей, соединенных в каждой фазе последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных с выводами зажимов начал фаз из начал групп 1Г, 11Г, 21Г, отличающаяся тем, что катушки с шагом по пазам Уп группируются в катушечных группах по ряду 2 1 2 1 1, повторяемому 6с раз, указанный шаг равен Уп 5, а катушки групп имеют числа витков по (1 - x)Wk для двухкатушечных групп и (1 + x)Wk для однокатушечных групп, где p 5с и Z 42с при значениях с 1, 2, величина k принимает все значения в пределах от 0 до (2p 1), а значение x выбирается в пределах 0,2 x 0,3.




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
Электроника и электротехника




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: "+автомобильная -сигнализация".

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


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru