Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 3 и 5 пар полюсов

Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 3 и 5 пар полюсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электрическим машинам и может найти применение в асинхронных электродвигателях со ступенчатым регулированием угловой скорости путем переключения числа пар полюсов статорной обмотки. Целью.изобретения является улучшение энергетических показателей путем, уменьшения коэффициента дифференциального рассеяния. Обмотка выполнена из 90 катушечных групп, включенных последовательно в девять частей обмотки А1, А2, A3, В1, В2, ВЗ, С1, С2, СЗ, и двух трехполюсных переключателей , причем каждая из девяти частей обмотки содержит 10 последоваг тельно соединенных катушечных групп, состоящих из одинаковых равномерно распределенных катушек. Катушечные группы, имеющие четные номера, включены встречно по отношению к остальным катушечным группам в каждой части обмотки. Переключатели снабжены перемьтками и соединяют части обмотки так, что при трех парах полюсов части А1, А2, A3 включены последовательно и входят в фазу А, части В1, В2 и ВЗ включены последовательно и входят в фазу В, части С1, С2 и СЗ включены последовательно и входят в фазу С. При включении на семь пар полюсов в фазу А входят части А1, С2, ВЗ, включенные последовательно, в фазу В входят последовательно включенные части В1, А2, СЗ, в фазу С входят последовательно включенные части С1, В2, A3. 1 табл.,3 ил. (Л 4 оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 К 17/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4249457/24-07 (22) 27.05,87 (46) 07,12.88, Бюл. № 45 (71) Московский авиационный институт им.Серго Орджоникидзе (72) Д.А.Попов и С.Д.Попов (53) 621.3 13,333,2,045.58 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 738052, кл. Н 02 К 3/28, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1179487, кл, Н 02 К 17/14, 1984. (54) ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ

ОБМОТКА НА 3 И 5 ПАР ПОЛЮСОВ (57) Изобретение относится к электрическим машинам и может найти применение в асинхронных электродвигателях со ступенчатым регулированием угловой скорости путем переключения числа пар полюсов статорной обмотки.

Целью изобретения является улучшение энергетических показателей путем уменьшения коэффициента дифференциального рассеяния. Обмотка выполнена из 90 катушечных групп, включенных последовательно в девять частей об„„SU„„1443086 мотки А1, А2, АЗ, В1, В2, ВЗ, C l

С2, СЗ, и двух трехполюсных переключателей, причем каждая иэ девяти частей обмотки содержит 10 последова-. тельно соединенных катушечных групп, состоящих из одинаковых равномерно распределенных катушек. Катушечные группы, имеющие четные номера, включены встречно по отношению к остальным катушечным группам в каждой части обмотки. Переключатели снабжены перемычками и соединяют части обмотки так, что при трех парах полюсов части А1, А2, А3 включены последовательно и входят в фазу А, части Вl, В2 и В3 включены последовательно и входят в фазу В, части Сl, С2 и СЗ включены последовательно и входят в фазу С. При включении на семь пар полюсов в фазу А входят части А1

С2, В3, включенные последовательно, в фазу В входят последовательно включенные части Вl, А2, С3, в фазу С входят последовательно включенные 4ь части Сl, В2, А3. 1 табл.,З ил.

4ь

1443086

Изобретение относится к электри-ческим машинам и может был ь использовано в электромашиностроении для создания двухскоростных асинхронных

5 двигателей с 3 и 5 парами полюсов, предназначенных для привода станков, насосов, вентиляторов, колесных пар электроподвижного состава, устройств автоматики, 1О

Цель изобретения — улучшение энергетических показателей обмотки путем уменьшения коэффициента дифференциального рассеяния.

На фиг, 1 изображена принципиаль- 15 ная электрическая схема обмотки; на фиг. 2 — векторные диаграммы катушечных ЭДС предлагаемой обмотки (S = 1, .Z - =90); на фиг. 3 — схема-развертка предлагаемой обмотки при S = 1, Z=90, 20

Y 9 °

На фиг. t приняты обозначения:

А1, А2, AÇ, В1, В2, ВЗ, С1, С2, С3

9 частей обмотки, П1, П2 — первый и второй трехполюсные переключатели соответственно. В скобках указаны номера катушечных групп (КГ), входящих в. состав соответствующих частей обмотки ° Знак "минус" перед номером катушечной группы означает, что дан- 30 ная катушечная группа включена встречно катушечным группам с положительным знаком. При включении обмотки на три пары полюсов переключатели находятся в верхнем по схеме положении, при включении на пять пар полюсов переключатели находягся в нижнем по схеме положении. На фиг. 2 обозпачепы номера 1-90 катушек, к которым относятся соответствующие векторы ЭДС, одним, двумя и тремя штрихами — векторы ЭДС катушек, которые включены согласно в схемы фаз А, В, С соответственно, одним, двумя и тремя штрихами с.поперечным штрихом — векторы

ЭДС катушек, включенных встречно в схемы фаз А, В.и .С соответственно.

Предлагаемая обмотка (фиг.2) при обоих числах пар полюсов является симметричной, шестизначной, имеет целое число катушек на фазную зону и не создает низших и четных пространственных гармоник ИДС.

На фиг. 3 обозначены номера 1-90 катушек, Н и К -. начала и концы соответствующих частей обмотки.

Начала частей А1, В1 и С1 соединены соответственно с внешними выводами обмотки А, В и С, а их концы соединены с первым, вторым и третьим верхними выводами первого трехполюсного переключателя П1 соответственно, начала частей с номерами А2, В2 и С2 соединены с первым, вторым и третьим средними выводами первого трехполюсного переключателя П1 соответственно, а их концы с первым, вторым и третьим верхними выводами второго трехполюсного переключателя П2 соответственно, начала частей AÇ, ВЗ и СЗ соединены с первым, вторым и третьим средними выводами второго трехполюсного переключателя П2 соответственно, а их концы соединены между собой, кроме того, первый и второй трехполюсные переключатели

П1 и П2 снабжены перемычками, соединяющими первый нижний с вторым верхним, второй нижний с третьим верхним и третий нижний с первым верхним их выводами, каждая иэ частей А1, А2, АЗ, В1, В2, ВЗ, С1, С2, СЗ состоит из последовательно включенных катушечных групп с номерами 1, 3, 5, 37, 39, -46, -48, -50, -82, -84 — в части А1; 7, 9, -16, -18, -20, -52, -54, 61, 63, 65 — в части A2 „-22, -24, 31, 33, 35, 67, 69, -76, -78, -80 в части АЗ; -2, 11, -34, 43, 45, 47, -56, 79, -88, -90 — в части Bi -4, 13, 15, 17, -26, 49, -58, -60, -62, 71 — в части В2; 19, -28, -30, -32, 4 1, -64, 73, 75, 77, -86 — в части

ВЗ; -6, -8, -40, -42, -44, 51, 53, 85, 87, 89 — в части С1; -10, -12, — 14, 21, 23, 55, 57, 59, -66, -68 в части С2; 25, 27, 29, -36, -38, -70, -72, -74, 81, 83 — в части СЗ, причем знак "минус" перед номером катушечной группы означает, что она включена встречно катушечным группам с положительным знаком, а в каждую катушечную группу входит S последовательно согласно включенных рядом лежащих катушек (S = 1 2,3...) .

Обмотка работает следующим образом.

При установке переключателей П1 и П2 в верхнее по схеме (фиг. 1) положение обмотка соединяется в звезду, а катушечные группы распределяются по фазам, так, как указано в таблице (pi =3). При подключении обмотки к трехфазной сети она создает основное вращающееся магнитное поле с тремя парами полюсов. При установке переключателей П1 и П2 в нижнее по схеэ 14430 ме (фиг, f) положение обмотка также соединяется в звезду, а катушечные группы распределяются по фазам так, как указано в таблице (р =5).

При этом обмотка создает основное

5 вращающееся магнитное поле с пятью ,парами полюсов. Теи самым обеспечивается двухступенчатое регулирование скорости двигателя в отношении 10

n : п = 3:5.

Сравнение полюсопереключаемых обмоток производится по энергетическим характеристикам асинхронного двигателя со сравниваемыми обмотками при работе в приводах постоянного момента и постоянной мощности, по сложности изготовления обмотки, по сложности схемы управления, по фильтрующим свойствам.

Предлагаемая обмотка имеет на порядок меньшее при р3 и на 607 меньшее при p=5 чем у прототипа значение коэффициента дифференциального рассеяния К,. 25

Предлагаемая обмотка (фиг.2) при

»обоих числах пар полюсов является полностью симметричной и имеет 6 фазных зон, Как известно, такие обмотки не имеют в кривой ИДС четных пространственных гармоник. Отсутствием четных пространственных гармоник в основном и обусловлено меньшее значение

К у предлагаемой обмотки по сравнению с известной, 35

Отсутствие четных пространственных гармоник в ЬЩС предлагаемой обмотки уменьшает потери в роторе двигателя от токов, наводимых этими гармониками поля в короткоэамкнутой обмотке 40 ротора, улучшая, теи самым, энергетические показатели двигателя. Кроме того, вследствие уменьшения числа гармоник МДС уменьшаются искажения и провалы в кривой результируняцего 45 момента, что улучшает пусковые свойства двигателя, Таким образом, изобретение позволяет уменьшить коэффициент дифференциального рассеяния обмотки, исключить иэ кривой ИДС четные гармоники и улучшить таким образои энергетические показатели предлагаемой обмотки по сравнению с известной.

55 формула из обретения

Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 3 и 5 пар полюсов, двух86 4 слойная, с целым числом катушек на фаэную зону, соединенная в звезду при обоих числах пар полюсов, состоящая из одинаковых равномерно распределенных катушек, входящих в катушечные группы, соединенные в девять частей А1, А2, А3, В1, В2, ВЗ, С1, С2, СЗ и двух трехполюсных переключателей, каждый из которых имеет три группы выводов по три вывода в каж" дой группе — верхний, средний и нижний и образует в каждой группе одну цепь между средним и верхнии или между средним н нижним выводами, причем начала частей А1, Â1, С1 соединены с внешними выводами обмотки А, В, С соответственно, а их концы — с первым, вторым и третьии верхними выводаии первого трехполюсного переключателя соответственно, начала частей А2, В2, С2 соединены с первым, вторым и третьим средними выводами первого трехполюсного переключателя соответственно, а их концы — с первым, вторым и третьии верхними выводами второго трехполюсного переключателя соответственно, начала частей

АЗ В3, СЗ соединены с первым, вторым и третьим средними выводами второго трехполюсного переключателя соответственно,. а их концы соединены между собой, кроме того, трехполюсные переключатели снабжены перемычками, соединяющими первый нижний с вторым верхним, второй нижний с третьим .верхним и третий нижний с первым верхним выводами каждого трехполюсного переключателя, о т л и— ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей путем уменьшения коэффициента дифференциального рассеяния, она выполнена из 90 катушечных групп по S последовательно включенных катушек, причем катушечные группы с номерами

f» 3» 5» 37» 39» 46» -48» «50» «82»

-84 включены последовательно в часть

А1, катушечные группы с номерами ?, 9, -16, -18, -20, -52, -54, б 1, 63, 65 включены последовательно в часть

А2, катушечные группы с номерами -22, -24, 31, 33, 35, 67, 69, -76, -78, -80 включены последовательно в часть

А3, катушечные группы с номерами -2, 11, -34, 43, 45, 47, -56, 79, -88, -90 включены последовательно в часть В1 катушечные группы с номерами -4, 13. 15» 17» 26» 49» 58» 60, -62»

Фаза

Состав фаз при числе пар полюсов р„3 Р,=

1,3,5,7,9,31,33,35,37, 39,61,63,65,67,69,-16, 1,3,5,7, 19,21,23,37, 39,41,55,57, 73, 75, 77, -18, -20, -22, -24, -46, -48, -1О, — 12, -14, -28, -30, -50 -52> 54 э 76ь 78, -80,-82,-84

-32 g-46, -48, -50, -64, -66, -68, -82, "84,-86

11, 13э 15э 17в 19,41,43, 7,9, 11,25,27,29,43,45, 45,47,49, 71, 73, 75 ° 77ю 47в б t е 63э 65 79,81,83, В

79, -26, -28, -30, -2, -4, -56, -58, -60, -32, -34, -16, -18, -2, -34, -36, -20, -52, -54, -38, -70, -72, -56, -88, -90, -74

-86, -88, -90, -62, -64

21,23,25,27,29,51,53, 55,57,59,8 1,83,85,87, 13, 15, 17,31,33,35, 49, 5 f, 53, 67,69, 71,85,87,89,-4, 89, -б, -8, -10, -12, -14, -36,-38,-40,-42,-44, -б, -8, -22, -24, -26, -40, 42 в 44 ю -58 ° 60ю 62 э 76э

-66, -68, -70, -72, -74

-78, -80

5 1443086 6

71 включены последовательно в часть -68 включены последовательно в часть

В2, катушечные группы с номерами 19, С2, катушечные группы с номерами 25, -28, -30, -32, 41, -641 73в 75ь 77в 27ь 29 ° "Збэ 38 ° 70э 72 ° 74 ° 81э

-86 включены последовательно в часть 83 включены последовательно в часть

83, катушечные группц с номерами -6, СЗ, где знак "минус" перед номером

-8, -40, -42, -44, 51 53, 85, 87, катушечной группы означает, что она

89 включены последовательно в часть включена встречно катушечным группам

С1, катушечные группы с номерами -10, со знаком "плюс", а S - натуральное

-12. -149 21, 239 55ъ 571 59, -66. fp число

1443086

8/ р, П.А>,$5 57.

,т $У 88 88/

-$8.-m, -7Z,.

РЯ -7Ф, 81, А/

Фиг. 1

90 81 bz

8У аа, .Z 8J,.У,.У

Л1 т

$УгУ о 1

7J, $$ $7, /У,1

8$,7/, . $7.7$

И,И,88

8,87. Ф$ И,81 г8,И,82

Фиг.8.И,И,Ю

8J, 87$

88,$8

8$. $$ 7$

8 .И.г/

8JSJZJ а,sz.гг

81,$1,8 м,$8

887ÎËÂ.1

87,8$.$/,$$, 1$

88, И, $0%,/Ô

8$,87.В.81,/J

М 17 18 1$ Н

18 /Ф

78 У7 8 У$ 7У

$,8$ .$8,88

7 8787

8.88,88

У, ЛУ,8У

/8.ЮП ,Ф/,71 гл гг.Ю,$8,/d

S.ZJ,И,$У,77

8,ZS. Z,È, 8

Z$, М, 81,7$

1443086

Составитель Л.Кецарис

Текред . 1. Сердюкова

Корректор В. Бутяга

Редактор О,Головач

Заказ 6391/50

Тираж ббб

Подписное

ВПИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, иосква, il(-35„ Раунская наб., д, 4/5

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