Forbidden

You don't have permission to access /zzz_siteguard.php on this server.

СОВМЕЩЕННАЯ РОТОРНАЯ ОБМОТКА - Патент РФ 2046504
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СОВМЕЩЕННАЯ РОТОРНАЯ ОБМОТКА
СОВМЕЩЕННАЯ РОТОРНАЯ ОБМОТКА

СОВМЕЩЕННАЯ РОТОРНАЯ ОБМОТКА

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в электромашиностроении, в совмещенных машинах переменного тока. Сущность изобретения: совмещенная роторная обмотка с числами пар полюсов p1/p2 двухслойная. Обмотка уложена в 48 пазов. Для p1 обмотка короткозамкнутая, для p2 -трехфазная. Фазы трехфазной обмотки соединяются звездой или треугольником. Обмотка имеет выводы P1, P2, P3 на контактные кольца. p2=1, p1 может принимать значения 3,5,7. Число катушек равно 24. Катушки с номерами 1K, 2K, 3K, 4K,-13K,-14K,-15K,-16K соединены последовательно, подсоединены к выводу P1 первой фазы и имеют шаг yп катушки с номерами 1Kʹ, 2Kʹ, 3Kʹ, 4Kʹ, -13Kʹ, -14Kʹ, -15Kʹ, -16Kʹ подсоединены соответственно к каждой из них параллельно-согласно и имеют шаг Катушки фазы P2 чередуются относительно фазы P1 с интервалом в восемь катушек, для фазы P3- шестнадцать катушек. 1 табл. 7 ил.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2046504
Класс(ы) патента: H02K3/28
Номер заявки: 5051118/07
Дата подачи заявки: 01.07.1992
Дата публикации: 20.10.1995
Заявитель(и): Попов В.И.
Автор(ы): Попов В.И.
Патентообладатель(и): Волжский инженерно-педагогический институт
Описание изобретения: Изобретение относится к обмоткам электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе, выполняемых в конструкции асинхронных машин с фазным ротором.
Известны совмещенные обмотки электрических машин, выполняемые из пространственно смещенных катушек и соединяемые в параллельные ветви для одной полюсности р1 с выводами из их средних точек для другой полюсности р2. Угол между осями катушек ветви равен 2 π/(р1 + р2) радиан, и их числа витков пропорциональны углу сдвига относительно оси ветви [1]
Недостатки таких обмоток сложность конструкции и изготовления, большие потери в меди от уравнительных токов в ветвях, а также ограниченная область применения.
Известны также совмещенные обмотки ротора одномашинных преобразователей частоты с контактными кольцами [2]
Наиболее близкой к предлагаемой является совмещенная обмотка ротора с числами пар полюсов р12, короткозамкнутая многофазная для полюсности р1 и трехфазная для полюсности р2 с соединением фаз звездой и с выводами зажимов фаз Р1, Р2, Р3 на контактные кольца, выполненная двухслойной из 6р2 катушечных групп, и в каждой фазе начала нечетных групп соединены в зажим начала фазы, концы нечетных и четных групп соединены вместе, а начала четных групп соединены в нулевую точку звезды, где р1 1 и р2 ≥ 3 [3]
Цель изобретения расширение области применения путем получения при р2 1 значений р1 3, р1 5 или р1 7, а также улучшение электромагнитных параметров для полюсности р1 путем снижения дифференциального рассеяния.
На фиг. 1 изображена развернутая схема предлагаемой обмотки при р12 5/1 и z 48 пазах; на фиг. 2 и 3 показаны чередования по пазам фазных зон обмотки по фиг. 1 для полюсностей р2 1 (фиг. 2) и р1 5 (фиг. 3); на фиг. 4 и 5 диаграммы ЭДС фазы Р1-0 обмотки для полюсностей р2 1 (фиг. 4) и р1 5 (фиг. 5); на фиг. 6 и 7 многоугольники МДС обмотки для полюсностей р2 1 (фиг. 6) и р1 5 (фиг. 7).
Обмотка (фиг. 1) выполнена двухслойной трехфазной для полюсности р2 1 в z 48 пазах, содержит К 24 катушки с номерами от 1К до 24К с шагом по пазам yп и К' 24 катушки с номерами от 1K' до 24K' с шагом по пазам yп' < yп, соединена в звезду с зажимами Р1, Р2, Р3 начал фаз. В первой фазе (с зажимом Р1 из начала катушки 1К) соединены последовательно катушки с номерами 1К, 2К, 3К, 4К, -13К, -14К, -15К, -16К и к каждой из них подключена параллельно-согласно катушка с номером соответственно 1К', 2K', 3K', 4K', -13K', -14K', -15K', -16K'. Для фаз Р2 и Р3 номера катушек чередуются с интервалами в восемь для фазы Р2 и в шестнадцать для фазы Р3 катушек. Для обмотки с р1 5 (фиг. 1) шаги катушек равны yп 23 и yп' 13, для обмотки с р1 3 yп 21 и yп' 11, для обмотки при р1 7 yп 23 и yп' 17. Оси таких катушек с yп и yп' соосны друг с другом для одинаковых номеров катушек, и их коэффициенты укорочения Кysin(π yп/2 τ) приведены в таблице.
Из условия получения одинаковых ЭДС катушек с шагами yп и yп' для полюсности р2 1 следует (например, при р1 5) 0,9979(1-х) 0,7518(1+х), откуда х 0,14. При этом каждый раз содержит одинаковое число витков 2wк провода одинакового сечения. Из фиг. 4 и 5, где векторам ЭДС приписаны номера катушек, видно, что для полюсности р21 катушки, например, 1К и 1К' образуют две параллельные ветви (фиг. 4), а для р1 5 короткозамкнутую цепь (фиг. 5). Подобным образом определяются значения х при р1 3 и р1 7, обмоточные коэффициенты для полюсностей р2 1 и р1 3, 5, 7 приведены в таблице.
Для полюсности р2 1 обмотка (фиг. 1) имеет m1 3 фазы и m1' 6 фазных зон, обозначенных на фиг. 2 как А-Х, В-Y, C-Z, где зоны А, В, С соответствуют начальным сторонам катушек, а Х, Y, Z их конечным сторонам. По фиг. 2 построен многоугольник МДС (по вспомогательной треугольной сетке, сторона которой принята за две единицы длины), по которому определяется коэффициент дифференциального рассеяния σд [(Rд/R)2-1]100% характеризующий качество обмотки по уровню содержания в кривой МДС высших гармонических, где Rд2 R2i Ri2 квадрат среднего радиуса пазовых точек многоугольника; R (z˙Коб/р˙π) радиус окружности для основной гармонической МДС. По фиг. 6 для р2 1 обмотки фиг. 1 определяются R2д1 163,79745, R1 (48˙0,8213/˙) и σд1 4,02%
Для полюсности р1 5 обмотка (фиг. 1) имеет m5 12 фаз и m5' 24 фазные зоны и токи в них изображены на фиг. 7 четырьмя симметричными системами векторов: A-Z-B-X-C-Y, A'-Z'-B'-X'-C'-Y', A''-Z''-B''-X''-C''-Y'', A'''-Z'''-B'''-X'''-C'''-Y''', взаимно смещенными на 15о. Многоугольник МДС (фиг. 7) построен с помощью вспомогательных треугольников (например, abc), стороны которых изображают токи фазных зон (для треугольника abc сторона ab в направлении тока зоны А, сторона bc в направлении тока зоны А''' см. фиг. 3 для паза 1) и пропорциональны (1-x)wк и (1+x)wк. По фиг. 7 угол aОc равен 37,5о и угол abc равен 135о, из треугольника aОc (0 центр многоугольника) по радиусам точек a(48) и с(1) вычисляется квадрат среднего радиуса (Ra2 + Rc2)/2, (ac)2 1,142 + 0,862 2x x1,14 ˙ 0,86 ˙ cos 135, тогда угол (cab) α из соотношения ac/sin 135о 1,14/sin α равен α= 25,82о, а угол (Oac) β 90o 25,82o 64,18о и угол (Oca) γ 180o (37,5 + 64,18)= 78,32o. Радиусы точек a и с определяются из соотношений Ra/sin γ ac/sin 37,5oRc/sin β, тогда R2д5 (Ra2 + Rc2)/2 (ac)2x x(sin2 β + sin2 γ)/2sin2 37,5o 8,177694 и σд5 [(Rд5/R5)2-1] ˙100 3,830% где R5 (48˙0,9184/5 π). Если двухслойную обмотку с полюсностью р1 5 выполнять в z 48 пазах трехфазной (при yп 4), то для нее Коб5 0,9231 и σд5 5,27%
Таким образом, предлагаемая обмотка работает одновременно как многофазная короткозамкнутая с полюсностью р1 5 (или р1 3 или р1 7) и как трехфазная с полюсностью р2 1, имеет улучшенные электромагнитные параметры для полюсности р1 (при р1 5 коэффициент σд уменьшается в 5,27/3,83 1,38 раза). По сравнению с обмоткой по прототипу, для которой р2 > р1, предлагаемая обмотка позволяет получать р2 < р1, что расширяет область ее применения. Такая совмещенная обмотка, например, при р12 5/1 применяется на роторе асинхронного одномашинного преобразователя частоты 50/60 Гц или 60/50 Гц (обратимого), выполняемого в конструкции асинхронной машины с фазным ротором и имеющего две раздельные трехфазные обмотки на статоре с р1 5 и р2 1. Ее применение позволяет упростить конструкцию и изготовление совмещенной электрической машины, повысить использование активных материалов и эксплуатационную надежность, улучшить энергетические показатели.
Формула изобретения: СОВМЕЩЕННАЯ РОТОРНАЯ ОБМОТКА с числами пар полюсов p1/p2, двуслойная с числом пазов Z 48, для p1 многофазная короткозамкнутая, для p2 - трехфазная с соединением фаз звездой или треугольником и с выводами P1, P2, P3 на контактные кольца, содержащая равномерно смещенные катушки, отличающаяся тем, что обмотка имеет p1 > p2 при p2 1 и значении p1 3, или 7, число катушек K 24 с номерами от 1K до 24K и с шагом по пазам Yп, причем в первой фазе с выводом P1 из начала катушки 1K соединены последовательно катушки с номерами 1K, 2K, 3K, 4K, -13K, -14K, -15K, -16K и к каждой из них подключена параллельно согласно катушка с номером соответственно 1Kʹ,2Kʹ, 4Kʹ,-13Kʹ,-14Kʹ,-15Kʹ,-16Kʹ, а для двух других фаз номера катушек чередуются относительно фазы P1 с интервалами в восемь катушек для фазы P2 и в шестнадцать катушек для фазы P3, а чередующиеся катушки с шагами yп и соосны для их одинаковых номеров и имеют числа витков в отношении 1 x 1 + x, где знак минус перед номером катушки означает ее встречное включение в фазе, значения yп, и x равны: для p1 3 yп 21, и x 0,2 для p1 5 yп 23, и X 0,14, для p1 7 y 23, и x 0,055.