Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 2 и 3 пары полюсов

Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 2 и 3 пары полюсов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электромашиностроению . Цель изобретения - улучшение энергетических показателей обмотки путем уменьшения коэффициента дифференциального рассеяния. Трехфазная обмотка выполнена на 2 и 3 пары полюсов, двухслойная, с целым числом на фазную зону, соединена в звезду. Катушки равномерно распределены и объединены в катушечные группы (КГ). Катушки соединены в девять частей. Число КГ равно тридцати шести. В первую часть включены КГ 1,3-10,-32, КГ с номерами 5, -12,-14, 19 включены во вторую часть, КГ с номерами 21, 23, -28, -30 включены в третью часть, дано включение катушек во все части обмотки, знак (-) перед номером катушечной группы означает ее встречное включение. 4 ил.. 2 табл. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 К 17 14

ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

flPH ГКНТ СССР (21) 4251509/24-07 (22) 27.05.87 (46) 07.02.89. Бюп. 9 5 (71) Московский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (72) Д.А.Попов и С.Д.Попов (53) 621.313.333 ° 2.045.58 (088.8) (54) ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕМАЯ

ОБМОТКА (57) Изобретение относится к электромашиностроению. Цель изобретения— улучшение энергетических показателей обмотки путем уменьшения коэффициента дифференциального рассеяния.

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в электромашиностроении для создания двухскоростных асинхронных двигателей с 2 и 3 парами полюсов, предназначенных для привода станков насосов, вентиляторов, колесных пар электроподвижного состава, устройств автоматики.

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

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема обмотки; на фиг. 2 и 3 — векторные диаграммы катушечных ЭДС обмотки (S = 1, Z 36); на фиг ° 4 — схема-развертка предлагаемой обмотки при S = 1, Z = 36, Y=6.

„„яО„„1457093 д 1

Трехфазная обмотка выполнена на 2 и 3 пары полюсов, двухслойная, с целым числом на фазную зону, соединена в звезду. Катушки равномерно распределены и объединены в катушечные группы (КГ). Катушки соединены в девять частей. Число КГ равно тридцати шести. В первуючасть включены КГ

1,3 -10, -32, КГ с номерами 5, -12, -14, 19 включены во вторую часть, КГ с номерами 21, 23, -28, -30 включены в третью часть, дано включение катушек во все части обмотки, знак (-) перед номером катушечной группы означает ее встречное включение.

4 ил., 2 табл.

Через А„А, A), В„,.В, В

С, С и С (фиг.1) обозначены 9 частей обмотки, через П и П, обозначены 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 данная катушечная группа включена встречно катушечным группам с положительным знаком. При включении на две пары полюсов переключатели находятся в верхнем (по схеме) положении, при включении на три пары полюсов — в нижнем (по схеме) положении.

Цифрами 1-36 (фиг.2) обозначены номера катушек, к которым относятся соответственно векторы ЭДС. Одним, з

145 двумя и тремя штрихами с поперечным штрихом обозначены векторы ЭДС катушек, включенных встречно в схемы фаз А, В и С соответственно. На фиг. 2 видно, что предлагаемая обмот» ка при р ; — 2 является симметричной, шестиэонной с целым числом, катушек на фазную зону и не создает низших и четных пространственных гармоник

МДС. При р = 3 обмотка также симмет« рична, имеет целое число катушек на фазную зону и при диаметральном шаге не создает низших и четных пространственных гармоник МДС. Цифрами

1-36 (фиг ° 3) обозначены номера катушек, а буквами Н и К обозначены начала и концы соответствующих частей обмотки.

Начала частей А, В, и С, соединены соответственно с внешними выводами обмотки А, В и С, а их концы - с первым, вторым и третьим верхними выводами первого трехполюсного переключателя П, соответственно, начала частей А, В и С соединены с первым, вторым и третьим средними выводами первого трехполюсного переключателя П, соответствейно, а их концы— с первым, вторым и третьим верхними выводами второго трехполюсного переключателя П соответственно. Начала частей А, В и С соединены с первыми, вторым и третьим средними выводами второго трехполюсного переключателя П соответственно, а их концы соедийены между собой. Кроме того, первый и второй трехполюсные переключатели П, и П снабжены перемычками, соединяющими первый нижний с вторым верхним, второй нижний с третьим верхним и третий нижний с первым верхним их выводами, каждая из частей A„„,,А, А, В„, B ., B), С,, С и С, состоит из последовательно включенных катушечных групп с номерами: 1,3, -10 и -32 в части

А„, -5, -12, -14 и 19 в части А, 21, 23, -28 и -30 в части А, -2, 7, 29 и -36 в части В „-9, 11, -16 и -18 в части В, -20, 25, 27 и -34 в части В, -4, -6, 33 и 35 в части

С, -8, 13, 15 и -22 в части С1, 17, -24, -26 и 31 в части С ° Причем знак "минус" перед номером катушеч ной группы означает, что она включена встречно по отношению к катушечным группам, входящим в ту же часть обмотки, но имеющим номер с

7093

55 положительным знаком, а в кажцую катушечную группу входит S последовательно-согласно включенных рядом лежащих катушек (S 1,2,3,...).

Обмотка работает следующим образом»

При установке переключателей П, и П в верхнее (по схеме на фиг.1) положение обмотка соединяется в звезду, а катушечные группы распределяются по фазам так, как указано во втором столбце табл. 1 (р = 2).

При подключении обмотки к трехфаз ной сети она создает основное вращающееся магнитное поле с двумя парами полюсов. При установке переключателей П, и П в нижнее (по схеме на фиг. 1) положение обмотка также соединяется в звезду, а катушечные группы распределяются по фазам так, как указано в третьем столбце табл. 1 (р = 3). При этом обмотка создает основное вращающееся . магнитное поле с тремя парами полюсов. Тем самым обеспечивается двухступенчатое регулирование скорости двигателя в отношении 2:3.

Сравнение нолюсопереключаемых обмоток производится по энергетическим показателям асинхронного двига теля со сравниваемыми обмотками при работе в приводах постоянного момента и постоянной мощности, по сложности изготовления обмотки, по.сложности схемы управления, по фильтрующим свойствам.

Результаты сравнения приведены в табл. 2.

Из табл. 2 видно, что предлагаемая обмотка имеет равное с известной при р 3 и íà 76Х меньшее при р = 2, чем у известной, значение коэффициента дифференциального рассеяния К>. Из фиг. 2 видно, что обмотка при обоих числах пар полюсов обладает симметрией по фазам и имеет по 6 фазных зон., причем при р 2 векторы низовых ЭДС разных фаэных зон, принадлежащих одной фазе, попарно сдвинуты на 180, т.е. при р = 2 каждая фаза имеет две симметрично расположенные фазные эоны, Обмотки с таким распределением векторов в звезде пазовых ЭДС не со- держат в кривой ЪЩС четных и низших пространственных гармоник. При р 3 фазные зоны, принадлежащие одной

5 14 фазе, расположены несимметрично.

Устранения четных гармоник можно достичь путем выбора шага обмотки равным полюсному делению при этом числе пар полюсов.

Таким образом, обеспечивается отсутствие четных гармоник в кривой

ЬЩС обмотки и безусловно меньшее значение К у предлагаемой обмотки по сравнению с известной. Отсутствие четных пространственных гармоник в кривой МДС предлагаемой обмотки уменьшает потери в роторе двигателя от токов, наводимых этими гармониками поля в короткозамкнутой обмотке ротора, улучшая тем самым энергетические показатели двигателя. Кроме того, вследствие уменьшения числа гармоник 1ЩС уменьшаются искажения и провалы в кривой. результирующего момента, что улучшает пусковые свойства двигателя. Таким образом, изобретение позволяет уменьшить коэффициент дифференциального рассеяния обмотки, исключить из кривой 1ДС четные гармоники и улучшить, таким образом, энергетические показатели обмотки по сравнению с известной обмоткой.

Формула изобретения

Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 2 и 3 пары полюсов, двуслойная, с целым числом катушек на фазную зону, соединенная в звезду при обоих числах пар полюсов из одинаковых равномерно распределенных катушек, входящих в катушечные группы, содержащие по S последовательно включенных катушек (где S — натуральное число), и соединенных в девять частей А,, А, А, В,, В, В >, С „, С, С, и двух трехполюсных переключателей, каждый из которых имеет три группы выводов по три вывода в каждой группе — верхний, средний и нижний и образуют в каждой группе одну цепь между верхним и средним или между средним и нижним выводами, причем начала частей А„В,, С1 со-. единены с внешними выводами обмоток

57093 6

5

A В и С соответственно, а их концы - с первым, вторым и третьим верхними выводами первого трехполюсного переключателя соответственно, начала частей А„, В и С соединены с первым, вторым и третьим средними выводами первого трехполюсного переключателя соответственно, а их концы - с первым, вторым и третьим верхними выводами второго трехполюсного переключателя соответственно, начала частей А, В и С соединены с первым, вторым и третьим средними выводами второго трехполюсного переключателя соответственно, а их концы соединены между собой, кроме того, трехполюсные переключатели снабжены перемычкаьы, соединяющими первый нижний с вторым верхним, второй нижний с третьим верхним и третий нижний с первым верхним выводами каждого трехполюсного переключателя, отличающаяся тем, что, с целью улучшения энергетических показателей путем уменьшения коэффициента дифференциального рассеяния, число катушечных групп равно 36 с номерами от 1 до 36, катушечные . группы с номерами 1, 3, -10 и -32 включены последовательно в часть

А,, катушечные группы 5, -12, -14 и

19 включены последовательно в часть

А, катушечные группы с номерами 2 t, 23, -28 и -30 включены последовательно в часть А, катушечные группы с номерами -2, 7, 29 и -36 включены последовательно в часть В,, катушечные группы с номерами 9, 11, -16 и -18 включены последовательно а часть В, катушечные группы с номерами -20, 25, 27 и -34 включены последовательно в часть В, катушечные группы с номерами -4, -6, 33 и

35 включены последовательно в часть

С,, катушечные группы с номерами

-8, 13, 15 и -22 включены последовательно в часть С, катушечные груп-. пы с номерами,17, -24, -26 и 31 включены последовательно в часть

С, где знак минус" перед номером катушечной группы означает, что она включена встречно катушечным группам со знаком "плюс".

1457093

Таблица 1

Состав фаз при числе пар полюсов

Фаза р 3 р 2

1, 3, 13, 15, 25, 27, -8, -10, -20, -22, -32, -34

А 1, 3, 5, 19, 21, 23, -10, -12, -14, -28, -30, -3 2

В 7, 9, 11, 25, 27, 29, -2, -16, -18, -20, -34, -36

5» 7» 17» 19» 29 ° 31, -2 ° -12 °

-14, -24, -26, -36

9, 11 ° 21» 23 ° 33» 35» 4-, 6»

-16, -18, -28, -30

С 13» 15, 17, 31» 33» 35» 4» 6» -8»

-22, -24, -26

Таблица 2

Параметры

Обмотка

Предлагаемая

Р2

36

Схема соединения фаз

120

100

120

2 переключателя

Г

9 6

° 2 переключателя

Шйг обмотки, у

0,866

0,866

Коэффициент укорочения К

0,844

0,831 0,837

Обмоточный коэффициент К 0,72

0,837

0 73

0,775

0,558

0,837

0,279 .0,279

Коэффициент дифференциального рассеяния, Кд

0,0118

О, 0774 О, 0118 О, 018

Число пар полюсов р

Число пазов Z

Фазная зона (р), град

Число фазных зон

Схема управления

Полюсное деление, Коэффициент распределения К р .Известная (., О, 764

О, 558 . 0,279

0,837

0,837

0,837

О, 279

1457093

1457093

NN Nfl

Составитель А.Кецарис

Техред Л.Олийнык Корректор Н.Гунько

Редактор В.Петраш

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

Заказ 7562/54 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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