Трехфазная электромашинная несимметричная обмотка

Трехфазная электромашинная несимметричная обмотка

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления, уменьшение несимметрии напряжений. Обмотка вьтолнена с полюсностью р 3 в 24 пазах из пространственно смещенных катушек, соединенных в фазах последовательно. Обмотка содержит восемнадцать катушек с шагом по пазам У .. , шесть катушек с номерами 3., расположены в пазах однослойно с числом витков 2W К остальные катушки - двухслойно с числом витков W , где k 1-6. Сдвиг между осями катушек с номерами 2 и 3, 6 и 7, 8 и 9, 12 и 13, 14 и 15, 18 и 1 составляет угол 1Г /6 рад, а между осями остальных катушек - угол 3i/12 рад. В-первой фазе включены катушки с номерами 1,2, -4, -5, 7,8, 13, 14, во второй фазе - с номерами 3, 9, 10, 15, 16,в третьей фазе - с номерами 6,11, 12 17, 18, где знак минус перед номером катушки означает ее встречное включение в фазе . 3 ил. о (Q (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1385190

А1 (51)4 Н 02 К 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,::

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4088220/24-07 (22) 10.07.86 (46) 30.03.88.Бюл. N - 12 (75) В.И.Попов и С.В.Попов (53) 621.313.333.2.045.58 .(088.8) (56) Петров Г.Н. Электрические машины, ч.2, М.-Л.i Госэнергоиздат, 1963, с,162.

Лившиц-Гарик N. Обмотки машин переменного тока.. Пер. с анг. М.-Л.:

Госэнергоиздат, 1959г., с.254.

Попов B.È.Èàòðè÷íûé анализ схем . обмоток совмещенных электрических машин — Электричество, 1984, Р !1, с.37-43. (54) ТРЕХФАЭНАЯ ЭЛЕКТРОМА111ИННАЯ НЕСИММЕТРИЧЕСКАЯ ОБМОТКА (57) Изобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока. Цель изобретения — упрощение конструкции и изготовления, уменьшение несимметрии напряжений. Обмотка выполнена с полюсностью р = 3 в

24 пазах из пространственно смещенных катушек„ соединенных в фазах последовательно. Обмотка содержит восемнадцать катушек с шагом по пазам у „ = 4, шесть катушек с номерами 3 расположены в пазах однослойно с числом витков 2W, а остальные катушки — двухслойно с числом витков 11„, где k = 1-6. Сдвиг между осями катушек с номерами 2 и 3, 6 и 7, 8 и 9, 12 и 13, 14 и 15, 18 и 1 составляет угол 1(/6 рад, а между осями остальных катушек — угол

3/12 рад. В первой фазе включены ка— тушки с номерами 1,2, -4, -5, 7,8, 13, 14, во второй фазе — с номерами

3, 9, 10, 15, 16, в третьей фазе— с номерами 6, 11, 12, 17, 18, где знак минус перед номером катушки означает ее встречное включение в фазе. 3 ил.

1385190

A Е В Х С Y пl 1 п2 1 1 пЗ 2 п4 п5 пб п7 п8 п9 2 п10 2

nil 2

t С 1= п12 п13 п14 п15 п16 п17 1 п18 1 1 п19 2 п20 п21 п22 п23 п24

2 е

1 1

1 1

1 1

Изобретение относится к обмоткам трехфазных электрических машин переменного тока.

Цель изобретения — упрощение

5 конструкции и изготовления уменьшения несимметрии

На фиг ° 1 изображена схема обмотки; на фиг.2 — чередование ее фазных зон; на фиг.3 †-. . ее диаграмма ЭДС. !О

Обмотка (фиг.1) выполнена трехфазной 2р б-полюсной в 24-х пазах (с номерами от Пl до П24 на фиг.2) из восемнадцати катушек (c номерами от 1 до 18 на фиг.l) с шагом катушек по .!5 паэам у„= 4. Катушка с номерами

3k=3, 6, 9, 12, 15, 18 (где k — 1-6) расположены в пазах однослойно своими сторонами, а остальные катушки — двухслойно. Сдвиг между ося- 20 ми катушек с номерами 2 и. 3, 6 и 7, 8 „и 9, 12 и 13. 14 и 15, 18 и 1 составляет угол 2 Ы = Л/б радиан,, а между осями остальных катушек — угол д-= 3i/12 радиан (фиг.l.). В первой фазе включены последовательно катушки с номерами 1,2,-4,-5, 7, 8,13, 14 (катушки с номерами 4 и 5 включены встречно по отношению к осталь- ным катушкам), во второй фазе — с но- 30 мерами 3,9, !0, 15 16, в третьей фазе — с номерами 6, 11, 12, 17, 18.

Обмотка может соединяться в звезду или в треугольник (на фиг.l соединения фаэ в звезду ) и начала фаз обозначены как Cl, С2, CÇ. Стрелками на фиг.l показаны направления токов при питании обмотки через зажимы

Cl С2, CÇ трехфазным током. На фиг.2 показано распределение фаэных 40 зон обмотки по апазам, где фазные зоны обозначены как А-Х .для фазы

Cl, BY — для фазы С2, С-Е для фазы CÇ..

На диаграмме ЭДС (фиг.3),где 45 вектором ЭДС приписаны номера катушек, построены векторы ЭДС катушек для двухслойных катушек вектор

ЭДС вдвое меньше, чем для однослойных катушек) и фаз. 50

Для определения векторов ЭДС фаз и углов их сдвига воспользуемся структурной матрицей обмотки (С), показывающей распределение сторон катушек в пазах по фазным зонам (3).

Для структурной матрицы {С ) обмотки фиг.l, построенной по фиг.2, строкам матрицы слева приписаны номера пазов (i = Jl läî 3,24), а столбцам матрицы сверху - обозначения фазных зон (фиг.2).

Вектор ЭДС фазы обмотки определяется по матрично!чу выражению (31(Е,) =!С ) х е 1, где L

cos (i-1) г + jsin (i-1) У— — тый элемент матрицы (е

3 единичных пазовых ЭДС;

$ 24p/Z угол сдвига пазовых ЭДС в магнитном. поле; (С,) — структурная матрица фазы, получаемая из матрицы обмотки 1.С путем вычитания столбцов зоны с и зоны с + m (например, 1. С, 3

= r c jA - (C3„); ,tC+) — транспортированная матрица фазы.

В матрице j С 1 число витков . двухслойншх катушек принято W „= 1, а для однослойных катушек — 2 М к = 2.

Модуль вектора ЭДС фазы, тангенс угла его сдвига относительно горизонтальной положительной оси (сов1385190 впадающей с пазом = 1) и обмоточный коэффициент фазы определяются выраже. киями (3): ю где р ((С,„1х Cе ) )/((С ) х (е z ) «

sn п.l п.2..п5 пб,п9 п10..п13 п14..п17 п18..п21 п 22 (С ) „-1 -1 1 1 -1 - l l1 (1 1 -2 -2 2 2 пl..п4...п8. ° .п12 п13...п16 п17...п20 п21...п24 (С ) =

-2 -1! -1 2 -2 2 1

2 1 -21; п2 п3..п7..nil...ï14 п15..п18 п19.п22 п 23 (с ) = P с (-1 -2 2 -2 2 -1 -2 1 21") -2 cos 4 У- 2 cos 5 !«+ 2 cos 87 +

+ 2cos 9 g — cos12 ф — cos 13 Р+ cos16 + cos17 g - cos 20/ — cos 217 +

+ j(sin0 + sing- 2 sin 4 - 2здп 5) + 2sin 8ф+ 2 sin9$ — sin 12$-sin 13"!" + sin 16 + sin 17ф — sin 20) — sin 21 ) = 13,657 +

В = 3 «С (С -2а) (С -2Ь) (С -2с) /6

336,117, / 180 .+ arctg (14,828/2.,828) где сверху матриц приписаны номера пазов.

По структурным матрицам фаз и приведенным матричным выражениям т

Е = 1.С, 1 х(e )> cos О+ cos д Р 2

+ j 5,657;

E = (13«657 + 5,567 = 14,782;

«А

Ч«, =.arctg (5,657/13,657) 22,5

Кд «A " 14,782/16 0,9239 (где N т

16 из матрицы t. Ссср)д) .

Аналогичным образом для фаз В,и

С определяем: в= (С, )1 x (ez)= -12 485 +

+ j 8,485; Е = 15,096; t! = 180

- (8, 485/1 2, 485) = 145, 8; Ч АВ

= Ч вЂ” Ч 145,8 — 22,5 = 123,3 угол сдвига фазных ЭДС фаз А и В;

К, =, 15,096/16 0,9435;

Е = 1.С, 1 х (е J= -2,828 — j 14,828! ;Е т с = 15*096* Ч., + = E+ N <+, rpe 11„ - число проводников фазы, равное сумме модулей элементов матрицы фазы. С С 3

Структурные матрицы фаз (транспонированные ) С) (зоны А-Х), Э (зоны

В-У), С (зоны С-Z), составленные по матрице обмотки С, записываются в виде:

1 при W= 2Я р/2 = 2 !! 3/24 = !Г/8 =

= 45 в матрице (е J ) для фазы А

z. определением:

259, 2; 4вс= с в = 259, 2

145,8 = 113,4o — угол сдвига фаз40 ных ЭДС фаз В и С; К 8 = 15,096/16=

= 0,9435; ч = 360 — ч,+ М„ о

123,3 — угол сдвига фазных ЭДС фаз

Ko (Kîl«.А + 2 о6 в 0,937 — .обмоточный коэффициент об45 мотки.

По фазным ЭДС и углам их сдвигов определяем (по теореме косинусов) . линейные ЭДС: Е = 26,295 = а;

Е вс= 25,235 Ь; Е 26,295 " с.

По полученным линеййым ЭДС вычисляем параметры несимметрии обмотки (1):

:С а + Ъ + с 77,825; А = (а +

55 + Ь + с )/6 226,609; ?! 385190

Д 1А + В ", Д»А — В ;

K = (Л/g)100 (0 702/25 937)» 100 2,7X — коэффициент несиммет-. рии обмотки.

1О

Аналогичными расчетами для двухслойной обмотки по прототипу 2, (с.254) с у 4 получаем: Е, д

15,096:, 4 10,8 ; Ко ; д 0,9435;

K g 15»096; М 124,2;.Кд *.

0 9435 4 )13 4 »

14,802; 1 = 244,54 ; К, 0,925» 16с 120»34 К = 0 937 а Е а 25,335; Ь Е 25,937;

Таким образом, предлагаемая обмотка по сравнению с известной обмоткой имеет более простую конструкцию и в

3,2/2,7 раза меньший коэффициент несимметрии.

Формула изобретения

Трехфазная электромашинная несим-. метричная обмотка с полюсностью р3, выполненная в двадцати четырех пазах иэ пространственно. смещенных катушек, соединенных в фазах последовательно, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции и изготовления, уменьшения несимметрии, обмотка содержит восемнадцать катушек с шагом по пазам Y 4 шесть

» h

» катушек с номерами 3k выполнены с числом витков 2Ы„, а остальные катушки — с числом витков М„, сдвиг между осями катушек с номерами 2 и 3

6 и 7, 8 и 9, 12 и 13, !4 и 1 5, 18 и 1 составляет угол 3T/6 рад, а между осями остальных катушек — угол

V/12 рад, причем в первой фазе включены катушки с номерами 1,2, -4, -5, 7» 8, 13, 14, во второй фазес номерами 3, 9, 10, 15, 16, в третьей фазе — с номерами 6, 11, 12

17, 18, где k = 1-6, а знак минус перед номером катушки означает ее встречное включение в фазе.

Составитель А.Кецарис

Редактор И.Сегляник Техред М.Дидык . Корректор .Л.Пилипенко

Заказ 1417/49 . Тираж 665 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4