трехфазно-однофазная совмещенная электромашинная обмотка

Формула изобретения

Трехфазно-однофазная совмещенная электромашинная обмотка с числами пар полюсов P₁/P₂, выполненная в Z пазах из К 24 распределенных катушечных групп и шагом катушек по пазам Y_п, соединенная в параллельные трехфазные звезды с выводами A, B и C для полюсности P₁ из их начал и дополнительными выводами 01 02 для полюсности P₂ из нулевых точек звезд, отличающаяся тем, что в фазе A начала групп 1, 7, 13 и 19 подсоединены к выводу A, концы групп 1 и 19 соединены вместе с началами групп 4 и 10, концы групп 7 и 13 соединены вместе с началами групп 16 и 22, а концы групп 4 и 10 подсоединены к выводу 01 и групп 16 и 22 к выводу 02, причем для двух других фаз номера групп чередуются относительно групп фазы A с интервалами в восемь групп для фазы B и в шестнадцать групп для фазы C, где P₁/P₂ 8/3; Z/24 целое число; Y_п 3Z/16.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электрических совмещенных машин переменного тока с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе и может применяться, например, в одномашинных преобразователя частоты и числа фаз.

Известны совмещенные электромашинные обмотки, 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/(p₁+p₂) радиан и их числа витков пропорциональны углу сдвига относительно оси ветви [1] Недостатки таких обмоток сложность конструкции и изготовления, повышенные потери в меди от уравнительных токов в ветвях, ограниченные область применения и функциональные возможности.

Наиболее близкой к предлагаемой является трехфазно-однофазная совмещенная обмотка, выполненная из К 24 катушек и соединенная в две параллельные трехфазные звезды с трехфазными зажимами из их начал для полюсности р₁ 8 и дополнительными однофазными зажимами из нулевых точек для полюсности р₂ 3 [2]

Цель изобретения расширение функциональных возможностей обмотки путем создания в ней симметричных короткозамкнутых контуров для полюсности р₂, используемых в качестве пусковой и демпферной обмоткой для этой полюсности.

На фиг. 1 изображена развернутая схема предлагаемой обмотки при Z 48 пазах; на фиг. 2 диаграмма ЭДС обмотки для полюсности р₁ 8, а на фиг. 3 диаграмма ЭДС обмотки для переменного поля с полюсностью р₂ 3.

Обмотка (фиг. 1) выполнена трехфазной для полюсности р₁ 8, однослойной в Z 48 пазах из К 24 катушек (с номерами от 1 до 24) с шагом по пазам у_п3 48/16 9. Она соединена в четыре параллельные трехфазные звезды (см. фиг. 2) с трехфазными зажимами А, В, С для полюсности р₁ 8 из их начал и дополнительными зажимами 01 02 для полюсности р₂ 3 из их нулевых точек. В первой фазе (А) началакатушек 1, 7, 13, 19 соединены в зажим А, концы катушек 1, 19 соединены вместе с началами катушек 4, 10, концы катушек 7, 13 соединены вместе с началами катушек 16, 22, а концы катушек 4, 10 соединены в зажим 01 и групп 16, 22 в зажим 02. Для двух других фаз номера катушек чередуются относительно фазы А с интервалами в восемь катушек для фазы В и в шестнадцать катушек для фазы С. При выполнении обмотки по фиг. 1 двухслойной каждая катушечная группа содержит две катушки по фиг. 1 стрелками показаны направления постоянного (выпрямленного) тока при питании обмотки через зажимы 01 02, откуда видно, что такое поле имеет р₂ 3 пар полюсов и является симметричным. На фиг. 2 и 3 векторам ЭДС приписаны номера катушек обмотки фиг. 1. Из фиг. 2, построенной для полюсности р₁ 8 при угле сдвига катушек 360 8/24 120 эл.град. видно, что с этой полостью не наводит ЭДС на зажимах 01-02; обмоточный коэффициент для р₁ 8 равен К_об8 1,0. Из фиг. 3, построенной для переменного поля с полюсностью р₂ 3 при угле сдвига катушек 360 3/24 45 эл.град. видно, что обмотка образует для этого поля симметричные короткозамкнутые контуры, которые могут использоваться в качестве пусковой и демпферной для р₂ 3.

Таким образом, обмотка фиг. 1 по сравнению с обмоткой по прототипу [2] имеет расширенные функциональные возможности, так как может одновременно использоваться как трехфазная с зажимами А, В, С и полюсностью р₁ 8; однофазная с зажимами 01 02 и полностью р₂ 3, питаемыми выпрямленным напряжением; короткозамкнутая с полостью р₂ 3.

Предлагаемую обмотку можно применять, например, на статоре асинхронно-синхронных преобразователей (в конструкции асинхронной машины с фазным ротором и контактными кольцами) для одновременного создания вращающегося поля с полюсностью р₁ 8 асинхронной машины, поля возбуждения обращенной синхронной машины с полюсностью р₂ 3, а также в качестве короткозамкнутой (пусковой и демпферной) с полюсностью р₂ 3 синхронной машины. Ее применение позволяет упростить конструкцию и изготовление совмещенной электрической машины, снизить расход меди и изоляции на статоре, а также улучшить пусковые, рабочие и динамические свойства машины.