Трехфазная несимметричная обмотка электрических машин

Трехфазная несимметричная обмотка электрических машин

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к обмот- - кам бесколлекторных электрических машин переменного тока. Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления , снижение р асхода меди путем уменьшения коэффициента несимметрии « Обмотка вьтолнена с полнюностью в 48 пазах из восемнадцати пространственно смещенных катушечных групп, соединенньк в фазах последовательно с номерами групп 1+3k в первой фазе, 3+3k во второй фазе, 5+3k в третьей фазе и со встречным включением четны групп относительно нечетных , где . Каждая катушечная группа содержит две концентрические катушки с шагами по пазам и 6„ Сдвиг между осями групп с номерами 1 и 2, 4 и 5, 6 и 7, 9 и 10, 11 и 12, 14 и 15, 16 и 17 составлянп угол рад,.между осями групп 16 и 1 - угол 2(/, а между осями остальных групп - угол I/ /8 рад. Внутренняя катушка групп с номерами 3,5,6,8,10, 11,13,15,16 расположена в пазах однослойно с числом витков , а остальные катушки всех групп - двухслойно с числом витков W.. 2 ил. i сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) А1 (5g 4 Н 02 К 3/28

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ! ,Д, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4092466/24-07 (22) 18,07.86 (46) 23.04.88. Бюл. Ф 15 (75) В.И.Попов и С.В.Попов (53) 621.313.333.2.145 (088.8) (56) Петров Г.Н. Электрические машины. Ч.2.М.-Л.: ГЭИ, 1963.

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

ГЭИ 1959о (54) ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (57) Изобретение относится к обмот— кам бесколлекторных электрических машин переменного тока. Цель изобретения — упрощение конструкции и изготовления, снижение расхода меди путем уменьшения коэффициента несимметрии. Обмотка выполнена с полюсностью

p=3 в 48 пазах из восемнадцати пространственно смещенных катушечных групп, соединенных в фазах последовательно с номерами групп 1+ЗА в первой фазе, 3+3k во второй фаза, 5+3k в третьей фазе и со встречным включением четных групп относительно нечетных, где k=O-5. Каждая катушечная группа содержит две концентрические катушки с шагами по пазам 7„=8 и 6.

Сдвиг между осями групп с номерами

1 и 2, 4 и 5, 6 и 7, 9 и 10, 11 и

12, 14 и 15, 16 и 17 составляют угол

Ы=(!/12 рад, между осями групп 18 и

1 - угол 2o(а между осями остальных ! групп — угол = (!/8 рад. Внутренняя катушка групп с номерами 3,5,6,8,10, 11,13,15,16 расположена в пазах однослойно с числом витков 24 „, а остальные катушки всех групп — двухслойно с числом витков M„. 2 ил.

1390707

Изобретение относится к обмоткам электрических бесколлекторных машин переменного тока.

Цель изобретения - упрощение конструкции и изготовления обмотки, снижение расхода меди путем уменьшения коэффициента несимметрии напряжений фаз.

На фиг.1 изображена схема предлагаемой обмотки; на фиг.2 — структурная матрица С распределения сторон катушек фазных зон по пазам.

Обмотка (фиг.1) выполнена с полюсностью р=З в Z=48 пазах, (с номерами от П1 до П48 на фиг.2,) из восемнадцати катушечных групп (с номерами от 1 до 18 на Фиг. 1) с двумя концентрическими катушками в каждой с шагами по лазам Y =8 и 6. В фазах соединены последовательно группы с но 1мерами 1+31 =1,4,7,10„13,16 для первой фазы, 3+3k=3 ° 6,9.„12,15,18 для второй фазы, 5+3k=-5,8,11,14,17,2 для третьей фазы со встречным включением четных групп относительно нечетных, где k=0-5. Фазы можно соединять в звезду или в треугольник (на фиг.1 фазы соединены в звезду и зажимы начал фаз обозначения как С1,С2,СЗ).

Оси групп с номерами 1 и 2, 4 и 5, би7, 9и10, 11и12, 14и15 16 и 17 смещены на угол 0 =- /12 рад, с номерами 18 и 1 - на угол 2 = 7/6 рад, 35

I а оси остальных групп — на угол eL

= /8 рад. Внутренняя катушка (с шагом Y„ =6) групп с номерами 3,5,6,8„

10,11,13,15,16 расположена своими сторонами в пазах однослойно с числом- витков 2W),, а остальные катушки всех групп — двухслойно с числом витков W при этом пазы с номерами

ПЗ,П5,П6,П8,П46,П48 заполнены наполовину (что эквивалентно трем свободным пазам). Стрелкамн на фиг,1 показаны направления токов при питании обмотки через зажимы С1,С2,CÇ трехфазным током (р=З).

1 50

Для структурной матрицы )".С на фиг,2 число витков однослойных катушек принято 2H ?, а двухслойных катушек - W -=1. Строкам матрицы слева приписаны номера пазов (i=1-48), а столбцам матрицы сверху - обозначения фазных зон: А-Х для первой фазы (А), В-7 для второй фазы (В), С-Е для третьей фазы (С).

Определим электромагнитные параметры обмотки (фиг.1) по матричным выражениям t 3l . и )((c ) x(e,))+(Lc )Ô,) F

Ч =агс 8((С 1 f e j ) (С1, С, ) ° f e>) );

E /N„

rpe Е, Еф, 9 — вектор ЭДС фазы, его модуль и угол сдвига вектора относительно положительной горизонтальной оси, совпадающей с осью паза с номероМ i=1, pe>g= fe )+j $e ) — матрица векторов единичнйх пазовых ЗДС, для которой i-й элемент равен f e )i=cos

? (i-1) +1 s in (i-1)p -"- угол сдвига пазов в магнитном поле, PC

=(С)„-jC)Ä, K, - обмоточный коэффициент фазы, содержащий М„ проводников, где Nä Ф равно сумме модулей эле-! ментов матрицы L C+).

Транспонированные структурные матрицы фаз А (зоны А-Х), В (зоны В-7), С (зоны С-Z) обмотки, получаемые из матрицы t Cj на фиг.2 записываются в виде (матрицам сверху приписаны но мера пазов фазы) П1,П2,П8,П9,П10, П16,П17,П23,П24,П25,П32,ПЗЗ,П31,П39, П40,П41,П47,П48, C,=1,1-1,-2,-1,2,2,—

-1,-2,-2,2,2,2,-2,-2,-2,2, 1 соответственно П4,П5,П6,П7,П13,П14,П15,П21, П22,П23,П29,ПЗО,П36,ПЗ7,П38,П44,П45, 1 2 2 -2,-2,-1 соответственно П1, П2, ПЗ, П4, П10, П1 1, П12, П18, П19, П20, П26,П27,П28,П34,П35,П36,П42,II43, С,)

1 ° 1 1э 1 1 ° 2э2в 2э 2в 2э2з2в2е

-2,-2,-1,2,2, соответственно.

По структурным матрицам фаз и приведенным матричным выражениям (при ) =2!»р/Z=2e3/48=7) /8 эл.рад), для

Фазы А получаем:

Ед= fC

+2cos 32)-2cos 38/-2cos 39/-2cîs40 +

+2cos46$+cos47f+j(sin0+sing-sin7p-2sin8>-s in9g+2sin15g+2sin161 -sin22-y2 in 23(-2 s in 24< +2 s in30g+2s in31g+

+2sin32g-2sin38$-2з п39 -2sin40p:+

+2sin463 +sin47g) =27, 036-j8, О, 11, 1390707

=28 198 э Ко/, Е = л

=28,198/30=0,940, где

Я„,р =30, Ч4 =arctg(8,011/27,036) =

=16,5

Аналогичными расчетами для фаз В и С получаем: 10

15 Формула изобретения вв =7в-Ч =118,5 — угол сдвига векторов ЭДС фаз А и В; Е =(С,р .(еД=

=-21,078-j 18, 996; Ес =28 t 375 i Koorc = 20

=0,946; 1 =180+are tg (18,996/21,078) =

=222, Чвс= с в =120 и ñ4 =360-< с+

У4 =121,5 — углы сдвига векторов

ЭДС фаз В и С, С и А, К, =(К д +

+ККв +К а )/3=0 940& 25

По фазным ЭДС а=Е„=28, 198, Ъ=Е4 =

=28,082, С=Е =28,375 вычисляем параметры несимметрии обмотки фиг.1 1, с.162: C=a+b+c84,655; А =(а +Ъ +

+с )/6=398,1444, В =З.С(С-2а) С-2Ъ) 30 (C-2с)/бт=398,1153 D = А +В =

=28,2181, D = <Р7- в 0,<706, <<„

=(D" /D ) 100=0 60453 — коэффициент несимметрии:,обмотки.

Обмотка (фиг.1) содержит 18W„ витков (в наружных катушках) с шагом

У =8 и (9,2+9)W« витков (во внутренних катушках) с шагом Уц =6. Следовательно, средний шаг катушек по пазам эквивалентен У„,«=(18,8+27,6)/(18+ 40

+27)=6,8. Для йзвестной трехфазной двухслойной обмотки, выполненной в

48 пазах с У< 7 и чередованием катушечных групп по ряду 323233332 (повГ

Ее=ар) 18 ) =-59832+j 27,470; Ев

=28,082; К, в =0,936;

V4 =180-arctg(27,47/5,832)=102 торяется дважды), аналогичными расчетами получаем: а=29 ° 93 b=29,93, с" .

=29,61; f4g =118,25 э < вс = св=120э875 в

Kî =0ý932 и К„ =0,7122Х. Таким образом, предлагаемая обмотка имеет в (0,9406 <7)X(0,932 6,8)=1,039 раза меньший расход меди и в О, 7122/0,6045=

=1,18 раза меньший коэффициент несимметрии, чем известная обмотка. Кроме того, она проще в конструкции и изготовлении, имеет меньший (вдвое) расход изоляции на пазовые части.

Трехфазная несимметричная обмотка электрических машин, выполненная с полюсностью р=3 в 48 пазах из восемнадцати пространственно смещенных катушечных групп, соединенных в фазах последовательно с номерами групп

1+ЗА в первой фазе, 3+3k во второй фазе, 5+3k в третьей фазе и с встречным включением четных групп относительно нечетных, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью упрощения конструкции и изготовления снижения расхода меди путем уменьшения коэффициента несимметрии фаз, каждая катушечная группа содержит две концентрические катушки с шагами по пазам

У=8 и 6, сдвиг между осями групп с номерами 1 и 2, 4 и 5, 6 и 7, 9 и

10, 11 и 12, 14 и 15, 16 и 17 составляет угол al между осями групп 18 и

1 — угол 2d. а между осями остальных групп — угол ° причем внутренние катушки групп с номерами 3,5,6,8,10, I 1 13, 15, 16 выполнены, числом витков

2Wä, а остальные катушки всех групп выполнены с числом витков W где

k — от 0 до 5, а указанные углы в радианах равными.=«/12 и (< «/8.

1.3 9070 7

0f

/ Ф

4 гюйс У

Составитель А.Кецарис

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор О.Кравцова

Редактор С.Патрушева

Заказ 1777/51

Тираж 665

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР па делам изобретений и открытий

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

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