Forbidden

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

СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА РОТОРА ОДНОМАШИННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ - Патент РФ 2046506
Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА РОТОРА ОДНОМАШИННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ
СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА РОТОРА ОДНОМАШИННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ

СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА РОТОРА ОДНОМАШИННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Использование: в электромашиностроении, в одномашинных преобразователях частоты. Сущность изобретения: совмещенная обмотка ротора одномашинных преобразователей частоты с числами пар полюсов p1/p2·p1=1 p2≥ 4 четное число. Обмотка двухслойная, уложена в Z = 6cqʹ пазах. Она имеет шаг по пазам yп. Для полюсности p1 обмотка короткозамкнутая, для полюсности p2 трехфазная. Трехфазная обмотка соединяется в звезду или в треугольник. Выводы P1, P2, P3 идут на контактные кольца. Обмотка имеет число катушечных групп K 6 c, где c≥ 2 целое число. В каждой катушечной группе соединены последовательно qʹ катушки. Группы с номерами от 1K до cK соединены последовательно-согласно с выводом P1 первой фазы, к каждой группе подключена параллельно-встречно группа, смешенная на 3c групп. Группы других фаз чередуются относительно фазы P1. Для фазы P2 интервал чередования равен 2c, для фазы P3 интервал чередования равен 4c. Для обмотки 1≅ qʹ≅ 3 и yпр=ent[(p1-1)Z/2p1]. 6 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: 2046506
Класс(ы) патента: H02K3/28
Номер заявки: 5054439/07
Дата подачи заявки: 14.07.1992
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 и может применяться в одномашинных преобразователях частоты и числа фаз.
Известны совмещенные обмотки электрических машин переменного тока, выполняемые из пространственно смещенных катушек и соединяемые в параллельные ветви для одной полюсности р1 с выводами зажимов 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 ограниченные область применения и функциональные возможности.
Известны также совмещенные обмотки ротора одномашинных преобразователей частоты, короткозамкнутые многофазные для полюсности р1 и трехфазные для полюсности р2 > р1 с выводами зажимов фаз на три контактных кольца [2]
Наиболее близкой к предлагаемой является двухслойная совмещенная обмотка ротора одномашинных преобразователей частоты 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, содержащая 6р2 катушечных групп с номерами в фазах 1+3к, 3+3к, 5+3к, при этом 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; р2 ≥3; к 0, 1, 2,(2р-1) [4]
Цель изобретения расширение области применения путем получения р1 > р2 при р2 1 и четном числе р1 ≥ 4, а также улучшение электромагнитных параметров путем повышения обмоточного коэффициента и снижения дифференциального рассеяния обмотки для полюсности р1.
На фиг. 1 изображена развернутая схема предлагаемой обмотки при р2 1, р1 4, z 36 паза и К 18 катушечных группах; на фиг. 2 и 3 показаны чередования по пазам фазных зон обмотки для полюсностей р2 1 (фиг. 2) и р1 4 (фиг. 3); на фиг. 4 и 5 диаграммы ЭДС катушечных групп для р2 1 (фиг. 4) и р1 4 (фиг.9 5); на фиг. 6 многоугольники МДС обмотки для полюсностей р2 1 (наружный) и р1 4 (внутренний).
Предлагаемая обмотка по фиг. 1 выполнена двухслойной трехфазной для полюсности р2 1 в z 6 ˙ с ˙ q' 36 пазах (при значениях с 3 и q' 2) из К 6с 18 катушечных групп с номерами от 1К до 18К с выводами зажимов начал фаз Р1, Р2, Р3 (на фиг. 1 фазы соединены звездой) и с q' 2 соседними катушками в каждой группе. В первой фазе (с зажимом Р1 из начала группы 1К) соединены последовательно-согласно группы с номерами от 1К до сК (1К, 2К, 3К) и к каждой из них подключена паралелльно-встречно группа, смещенная на 3с 9 групп (группы -10К, -11К, -12К). Для фаз Р2 и Р3 номера групп чередуются относительно групп фазы Р1 с интервалами 2с 6 и 4с12 групп. Шаг катушек по пазам определяется целой частью числа (р1-1) ˙ z/2р1 и для обмотки фиг. 1 (при р1 4) равен yпent[(4-1)36/8] 13, при выполнении катушек концентрическими шаг yп средний шаг катушек по пазам.
На фиг. 4 и 5 векторам ЭДС приписаны номера катушечных групп обмотки фиг. 1 и знак минус перед номером группы означает ее встречное включение в фазе. Для обмотки по фиг. 1 при р2 2 и р1 4 оси групп смещены на углы (в эл. град. ) 360ор2/К 360о ˙ 1/18 20о для р2 1, 360ор1/К360о ˙ 4/18 80о для р1
4. Следовательно, для групп, смещенных на 3с 9 групп, угол сдвига составляет 20о ˙ 9 180о для р2 1 и 80о ˙ 9 2 ˙ 360о для р1 4, т.е. параллельно-встречно включенные группы (например 1К и -10К) образуют для полюсности р2 1 две одинаковые параллельные ветви (фиг. 4), а для полюсности р1 4 короткозамкнутую цепь (фиг. 5). Коэффициенты укорочения (Ку), распределения (Кр) и обмоточный (Коб) обмотки фиг. 1 равны для р2 1 Ку1 sin (π˙13/2˙18) 0,9063, Кр1 [sin(c˙q'˙α1/2)]/[c˙q'˙sin (α1/2)] sinx x (6˙5o)/6sin(5o) 0,95615 и Коб
0,9063x x 0,95615 0,8666, где α1 360оp2/z 10о, для р1у4 sin (π˙13/2˙4,5) 0,9848, Kp4 [sin (q' α4/2)]/[q' sin α4/2)] sin x x (2˙20o)/2˙sin(20o) 0,9397 и Коб40,9848˙0,9397 0,9254, где α4 360ор1/z= 40о.
Для полюсности р2 1 обмотка (фиг. 1) имеет m1 3 фазы (фиг. 4) и m1' 6 фазных зон, обозначенных на фиг. 2 как A-X, B-Y, C-Z, причем зоны А, В, С соответствуют начальным сторонам катушечных групп, а Х, Y, Z их конечным сторонам и векторы токов A-Z-B-X-C-Y фазных зон образуют симметричную систему (показаны в центре фиг. 6). По фиг. 2 построен многоугольник МДС (наружный на фиг. 6) с использованием вспомогательной треугольной сетки (ее сторона принята за единицу длины), по которому определяются [3] Rд12 Ri2 99,0 квадрат среднего радиуса пазовых точек (i 1 36) многоугольника, R12 (z˙Коб12 π)236˙0,8666/π)2 98,614921 квадрат радиуса для основной гармонической МДС, σд1[(Rд1/R1)2 1] ˙100 0,390% коэффициент дифференциального рассеяния, характеризующий процентное содержание гармонических в кривой МДС.
Для полюсности р1 4 обмотка (фиг. 1) имеет m4 9 фаз (фиг. 5) и m4' 18 фазных зон, обозначенных на фиг. 3 как A-X, B-Y, C-Z, A'-X', B'-Y', C'-Z', A''-A'', B''-Y'', C''-Z'', и им соответствуют симметричная система векторов, показанная в центре фиг. 6. По фиг. 3 построен многоугольник МДС (внутренний на фиг. 6) с использованием вспомогательных равнобедренных треугольников [3] и по нему определяются Ro2 (2˙cos 10o/sin40o)2 9,38918, Rд42 + sin 10o) + cos2˙10o 7,324997, R42 (36˙0,9254/4 π)2 7,028202 и σд4 [Rд4/R4)2 -1]˙100 4,223%
При заданном числе пазов произведение c˙q' z/6 равно целому числу и при увеличении значения с при соответствующем уменьшении q' улучшаются параметры обмотки для полюсности р1 из-за возрастания коэффициента распределения, но при этом схема соединений усложняется, например, обмотку по фиг. 1 можно выполнять также при с 6 и q' 1.
Если обмотку по фиг. 1 (р1 4 и р2 1) выполнять известным способом из 6р2 6 катушечных групп (z 36, К 6, yп 13, с 1 и q' 6) с двумя параллельными ветвями, то для нее Коб1 0,8666 и σд1 0,390% (р2 1), Кр4 sin (6˙20)/6˙sin 20 0,4220, Коб40,4256 и σд4 > 100% т.е. предлагаемая обмотка имеет значительно лучшие электромагнитные параметры для полюсности р1. По сравнению с обмоткой по прототипу [4] предлагаемая обмотка позволяет получать при р2 1 и четных значениях р1 > р2 ≥ 4, что расширяет область ее применения.
Предлагаемая обмотка может применяться на роторе, например, асинхронных одномашинных преобразователей частоты, выполняемых в конструкции асинхронных машин с фазным ротором и контактными кольцами. При р1 4 и р2 1 она позволяет получать преобразованную частоту [2] f2 ≈ f1(1 + 1/4) 5f1/4, т.е. при f1 60 Гц f2 ≈ 75 Гц. Применение предлагаемой обмотки в совмещенной электрической машине упрощает ее конструкцию и изготовление, снижает расход меди и изоляции на роторе, так как заменяет собой две раздельные разнополюсные обмотки на роторе, повышает энергетические показатели и эксплуатационную надежность машины, а также расширяет область применения.
Формула изобретения: СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА РОТОРА ОДНОМАШИННЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ЧАСТОТЫ с числом пар полюсов p1/p2, двуслойная, с числом пазов Z и шагом катушек по пазам Yп, для полюсности p1 короткозамкнутая, многофазная, для полюсности p2 трехфазная с соединением фаз звездой или треугольником и с выводами P1, P2, P3 начал фаз на контактные кольца, имеющая K равномерно смещенных катушечных групп с qʹ последовательно включенными соседними катушками в каждой катушечной группе, отличающаяся тем, что число катушечных групп равно K 6c с номерами от 1K до 6cK, причем в первой фазе с выводом P1 из начала группы 1K соединены последовательно согласно группы с номерами от 1K до cK и к каждой из них подключена параллельно встречно группа, смещенная на 3c групп, а для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп фазы P1, с интервалами в 2c групп для фазы P2 и 4c групп для фазы P3, где P1 1 и P2 ≥ 4 четное число, Z = 6cqʹ, c ≥ 2 целое число, 1 ≅ qʹ ≅ 3 Yп ent [(P1 1) · Z/2P1]