электромашинная 3/1-фазная совмещенная обмотка

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 Y_п, 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 Y_п Z/12-1.

Описание изобретения к патенту

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 У_п 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 К_об6 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.