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 и повышение надежности двухскоростных асинхронных двигателей. Обмотка выполнена из 36 катушечных групп, распределенных по 18 частям обмотки. Обмотка подключена к трем трехполюсным выключателям и трем трехполюсным переключателям. При включении обмотки на 2 пары полюсов фазы соединяются в звезду с двумя идентичными параллельными ветвями в каждой фазе

при включении обмотки на 3 пары полюсов фазы соединяются в треугольник с одной параллельной ветвью в каждой фазе. Изменение числа пар полюсов обмотки достигается переключением 12 частей из одной фазы в другую, а также изменением направления тока в 9 частях. Дано включение катушечных групп в каждую из девяти частей обмотки и их соединение с переключающимися устройствами. 3 ил., 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1

„„Я0„„1504745 (S1)4 Н 02 К 17/14 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К A BTGPCHGIVIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

На фиг.1 через Ч11П, Ч11Р, Ч)2П, Ч12Р, Ч13П, Ч13Р, Ч21П, Ч21Р, Ч22П, Ч22Р, Ч23П, Ч23Р, Ч31П, ЧЗIР, Ч32П, Ч32Р, ЧЗЗП и ЧЗЗР обозначены 18 час тей обмотки через ВI, В2 и BÇ вЂ” трехполюсные Выключатели и через II), П2 и ПЗ вЂ” трехполюсные переключатели, с помощью. которых производится переключение числа пар полюсов обмотки, При включении обмотки на две пары полюсов переключатели П!, П2 и ПЗ находятся в верхнем по схеме положении; а контакты выключателей

В1, В2 и BÇ замкнуты. При переключении на 3 пары полюсов переключатели

If), П2 и ПЗ занимают нижнее по схеГОСУДАРСТВЕННЬ)Й КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4346434/24-07 (22) 21.12.87 (46) 30.08.89, Бюп, У 32 (7! ) Всесоюзный заочный институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Д.А.Попов и С.Д.Попов (53) 621.313.333.045.58(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1105984, кл. Н 02 К 17/)4,! .04.84. (54) ТРЕХФАЗНАЯ ПОЛЮСОПЕРЕКЛЮЧАЕ МАЯ ОБМОТКА НА 2 И 3 ПАРЫ ПОЛЮСОВ (57) Изобретение относится к электромашиностроению.. Бель изобретения— улучшение энергетических показателей и повышение надежности двухскоростных асинхронных двигателей. Обмотка ,выполнена из 36 катушечных групп, Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в электромашиностроении для создания двухскоростных асинхронных двигателей с 2 и 3 пар ами полюсов, предназначенных для привода станков, насосов, вентиляторов, колесных пар локомотивов и эскалаторов метрополитена.

Цель изобретения — улучшение энергетических характеристик и повышение надежности двухскоростных асинхронных двигателей с 2 и 3 парами полюсов, На фиг.1 изооражена принципиальная схема предлагаемой обмотки; на фиг.2 - векторные диаграммы катушечных ЭДС предлагаемой обмотки при S 1 и Е = 36; на фиг,3 =схема-раэверт!

2 распределенных по 18 частям обмотки .

Обмотка подключена к трем трехполюсHblM выключателям и трем трехполюсным переключателям. При включении обмотки на 2 пары полюсов фазы соединяются в звезду с двумя идентичными параллельными ветвями в каждой фазе; при включении обмотки на 3 парь| полюсов фазы соединяются в трехугольник с одной параллельной ветвью в каждой фазе. Изменение числа пар полюсов обмотки достигается переключением

12 частей из одной фазы в другую, а также изменением направления тока в

9 частях. Дано включение катушечных групп в каждую из девяти частей обмотки и их соединение с переключающимися устройствами. 3 ил., 2 табл.

1 ка предлагаемой обмотки при S 1 и у -"6.

3 150474 ме положение, а выключатели Bl, В2 и ВЗ разомкнуты.

На фиг.! в скобках указаны номера катушечных групп КГ, входящих в состав соответствующих частей обмотки, Знак минус перед номером КГ означает, что данная катушечная группа включена встречно.

На фиг.2 цифрами от 1 до 36 обо- lp зиачены номера катушек, к которым относятся соответствующие векторы ЭДС.

На фиг.2 одним,.двумя и тремя штрихами обозначены векторы ЭДС .катушек, которые включены согласно (обхо- I5 дятся от начала к концу) в схемы А,В и С соответственно, а буквами Т.П и Ш обозначены векторы ЭДС катушек, включенных встречно в схемы фаз А,В и С соответственно. 20

Из фиг.2 видно, что предлагаемая обмотка при обоих числах пар полюсов является симметричной и иМеет целое число катушек на фазную дону шириной

3/3 электрических радиан, откуда сле-25 дует, что обмотка создает основную волну и лишь нечетные высшие пространственные гармоники МДС.

На фиг.3 цифрами 1-36 обозначены номера катушек, а буквами Н и К обо— значены начала и концы соответствующих частей обмотки, следовательно, состав 18 частей обмотки соответствует обозначениям, приведенным на фиг.l и фиг.2, с тем отличием, что каждая катушечная группа на фиг.3 представлена одной катушкой (8=1), т.е. номера катушечных групп относятся к катушкам, изображенным на фиг.3.

Обмотка работает следующим обра- 40 зом.

При установке переключателей в положение, обозначенное на фиг.l через

Рl, при котором переключатели Пl,П2 и ПЗ находятся в верхнем по схеме 45 положении, а выключатели Bl В2 и ВЗ замкнуты, обмотка соединяется в двойную звезду, и ее части распределяются по фазам так, как это указано во,втором столбце табл.1.

При включении в трехфазную сеть такая обмотка создает вращающееся магнитное поле с 2 парами полюсов °

При переключении переключателей в другое положение, обозначенное на фиг.l через Р2, обмотка соединяется н треугсы ьник и ее части распределяются но фазам так, как указано в третьем стсыrбце табл .1, !,ри этом знак минус перед номером части означает, что эта часть обходится от конца к началу, т.е. включена встречно ° При таком включении обмотка создает магнитное поле с 3 парами полюсов, вращающееся в том же направлении, что в первом случае. В результате обеспечивается двухступенчатое регулирование угловой скорости асинхронного двигателя в отношении

nl:n2=P1:Ð1=4:3.

Ср авнение полюсоп ер еключаемых обмоток производится по энергетическим характеристикам асинхронного двигателя со сравниваемыми обмотками при работе в приводах с нагрузкой различного типа (с постоянным моментом, постоянной мощностью, вентиляторная с 11нг=КмЯ ), по сложности изготовления обмотки, по сложности схемы упр авления числом пар полюсов, по фильтрующим свойствам, оцениваемым коэффициентом Кд дифференциального р а с сеяния .

В табл.2 приведены параметры обмотки-прототипа и предлагаемой обмотки °

Из табл.2 видно, что применение предлагаемой шестизонной обмотки обеспечивает увеличение значений моФ ента M мощности Р» и коэффициента

» l

Км на 337. по сравнению,с обмоткойпрототипом (0,7435/0,5577 = 0,372/

0,279 / 2,97/2,23 = 1,33).

В то же вр емя предл аг аемая обмотка обладает лучшими фильтрующими свойствами по сравнению с обмоткойпрототипом: коэффициент дифференциального рассеяния при Р=2 составляет 0,0245, что в 3,6 раза меньше, чем у обмотки — прототипа В отношении числа коммутационных аппаратов (3 переключателя и 3 выключателя) предлагаемая обмотка уступает обмотке-прототипу (2 переключателя) . Однако в случае двигателей средней и большой мощности указанный недост ток с избытком компенсируется улучшением энергетических характеристик и повьпдением надежности двигателя с предлагаемой обмоткой.

Таким образом, использование предлагаемой обмотки улучшает энергетические характеристики и фильтрующие свойства полюсоперс ключаемой обмотки на 2 и 3 пары полюсов (по сравнению с прототипом), улучшая тем самым использование асинхронных двига5 1504 телей в приводах различного назначения и повышая их надежность.

Формул а изобретения

45

Трехфазная полюсопереключаемая обмотка на 2 и 3 пары полюсов, двухслойная, шестизонная, выполненная из одинаковых равномерно распределенных катушек, объединенных в катушеч- 10 ные группы по S последовательно согласно включенных катушек, включенных в части обмотки, которые соединенные с двумя трехполюсными переключателями IIl и П2, имеющими по 15 три группы выводов (первая, вторая и третья) с тремя выводами (верхний, средний, нижний) в каждой группе, отличающаяся тем, что, с целью улучшения энергетических ха- 20 рактеристик и повьппения надежности двухскоростных асинхронных двигателей, обмотка выполнена из 36 катушечных групп, разделенных на 18 равных частей с номерами Ч1 1П, Ч11Р, Ч12П, Ч12Р, Ч13П, ЧIЗР, Ч21П Ч21Р, Ч23П, Ч23Р, Ч31П, Ч31Р, Ч32П, Ч32Р, ЧЗЗП и ЧЗЗР, обмотка снабжена трехполюсным переключателем ПЗ и тремя трех-, полюсными выклюнателями Вl, В2 и BÇ, 30 переключатель ПЗ имеет 3 группы (первая, вторая и третья) выводов, по две пары (верхняя и нижняя) выводов в каждой группе, выключатели имеют по три пары (первая, вторая и третья) выводов правых и левых, причем начало частей с номерами Ч11П, Ч22П и .ЧЗЗП соединены с внешними выводами обмоток А,В и С соответственно, а их концы соединены с концами частей 40

Ч11Р, Ч22Р.и ЧЗЗР соответственно и присоединены к первому, второму и третьему верхним выводам переключатель Пl соответственно; начало частей Ч11Р, Ч22Р и ЧЗЗР соединены с первым, вторым и третьим правыми выводами выключателя Bl соответственно, начала частей Ч12П, Ч23П и ЧЗЗП соединены с первым, вторым и третьим ср едними выводами переключателя П! 50 соответственно, а их концы соединены с концами частей Ч12Р, Ч23Р и Ч31Р соответственно, и присоединены к первому, второму и третьему верхним выводам переключателя П2 соответственно, начала частей Ч12Р, Ч23Р и Ч31Р соединены с первым, вторым и третьим правыми выводами выключателя В2 соответственно, начала частей Ч13П, 745 6

Ч21П и Ч32П соединены с первым, нторым и третьим средними выводами переключателя П2 соответственно, а их концы соединены с концами частей

Ч13Р, Ч21Р и Ч32Р соответственно и присоединены к первому, второму и третьему левым нерхним выводам переключателя ПЗ соответственно, начала частей ЧIЗР, Ч21Р и Ч32Р соединены с первым, вторым и третьим правыми выводами выключателя BÇ соответственно, кроме того, выключатели и переключатели снабжены перемычками, которые соединяют первый, второй и третий левые выводы выключателя Bl с . внешними выводами обмотки A,В и С соответственно, левые выводы выключателей В2 и BÇ вЂ” со средними выводами одноименных групп переключателей Пl и П2 соответственно первый, второй и третий нижние выводы переключателей III и П2 - с нторым,третьим и первым правыми выводами выключателей Bl и В2 соответственно, правые верхние выводы переключателя ПЗ соединены между собой в общую точку, а первый, второй и третий левые нижние выводы переключателя ПЗ соединены с правыми выводами одноименных групп выводов выключателя

ВЗ, первый, второй и третий правые нижние выводы переключателя ПЗ соединены с ннешними выводами обмотки

В, С и А соответственно, причем катушечные группы с номерами 1 и 2 включены последовательно в часть с номеном Ч11П, катушечные группы 19 и 20 включены в часть Ч11Р, катушечные группы -11 и — 12 включены в часть

Ч12П, катушечные группы — 29 и — 30 включены в часть Ч12Р, катушечные группы 21 и — 28 включены в часть

ЧIЗП, катушечные группы 3 и — 10 включены в часть Ч13Р, катушечные группы 25 и 26 включены в часть

Ч21П, катушечные группы 7 и 8 включены в часть Ч21Р, катушечные группы

35 и — 36 включены в часть

Ч22П, катушечные группы — 17 и

l8 включены и часть Ч22Р, катушечные группы 9 и — 16 включены в часть Ч22П; катушечные группы 27 и — 34 включены в часть Ч23Р, катушечные группы 13 и 14 включены в часть ЧЗ!П, катушечные группы 31 и 32 включены в часть Ч31Р, катушечные группы — 23 и — 24 включены н часть Ч32П, катушечные группы 5 и 6

1504745 включены в часть Ч32Р, катушечные группы — 4 и — 33 включены в часть ЧЗЗП, катушечные группы 15 и — 22 включены в часть ЧЗЗР, где

Состав фаз при числе пар полюсов

Фазы

Р = 2

Р=3 м

Ч11П,Ч11Р,Ч12П,Ч12Р,Ч13П,Ч13Р Ч11П, - I11P ° ×21Ï, -Ч21Р,Ч31П, -Ч31Р (AB) Состав фаз при числе пар полюсов

Фазы !

Р,= 4

Р,= 3

Ч21П,Ч21Р,Ч22П,Ч22Р,Ч23П,Ч23Р Ч12П, -Ч12Р,Ч22П, Ч22Р,Ч32П, «Ч32Р (ВС) В

Ч " ...,Ч31Р,Ч32П,Ч32Р,ЧЗЗП,ЧЗЗР Ч13П, -Ч13Р,Ч23П, -Ч23Р,ЧЗЗП, -ЧЗЗР (СА) I

Таблица 2

Предлагаемая обмотка

Параметр

Прототип

Р,- 2 J Р;-З

P,= 2 р,= з

36

36

У

У

60 60

У д

9 6

5

0,866 1,0

0,83!2 0,8365

0,7198

Оа77475

1,0

0 18365

0 а

0,7452

О 5577 Oi8362

0,7198 0,623

М В я К

О 279

Л

0,36

0 279 а

0,207

)2 ре М У/Р

Я!

3 КИМР

0,37175 0,483

2 23 а

2,88

7 30

Л

6,92

2,97 8,69

14 Наличие высших четных гармоник МДС

Имеются Отсутствуют

Отсут- Отсутстствуют вуют

Коэффициент дифференциального рассеяния, Кд

Ллпаратура управления

О >0875 0,0284

2 переключателя

О )0245 0,0284

3 переключателя и выключателя

3 переключателя

П р и м е ч а н н е: в пп .4,10,11,12,)3 и 16 в числителе приведены данные для трехэонной обмотки,выполненной по схеме У/У, а в знаменателе для той яе обмотки, соединенной по схеме Д/У.

Число пазов

Число фаэных эон

Ширина фаэной зоны, град

Схема соединения фаз

Полюсное деление, .У

Шаг обмотки, У

Коэффициент укороче- ния» Ку !

Коэффициент распределения, Кр, Обмоточный коэффициент, К ох

Б знак минус перед номером катушечной группы означает, что она включена встречно остальным катушечным группам, где S - натуральное число, Таблица 1

О, 866 1,0

0,9598 0,9659

0,8312 0,9659

0189455 Iю,0

0,7435 0,996

1504745

1504745

2В» Ю

» 2,2«

«,И,2В

9,22,2«

9,21,,2 м м ф фф

Составитель A,Kåöàðèc

Техред A.Êðàâ÷óê Корректор С.Черни

Редактор А.Ревин

Заказ 5262/53 Тираж 647 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 та, 92.

23 щ

f, J;2S,2o,З2»д, Дце,2

g áЯ

p)s 2 фяаф

g аЯ

imp

М е22