Результат интеллектуальной деятельности: СОВМЕЩЕННАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРОМАШИНЫ ДЛЯ 2p=12, z=36

Изобретение относится к электротехнической промышленности и позволяет изготавливать энергоэффективные электрические машины, в частности автомобильные синхронные генераторы с повышенными эксплуатационными характеристиками (ЭХ).

Известно, что форма кривой магнитного поля обмотки в рабочем зазоре классических (стандартных) асинхронных и синхронных электрических машин имеет «негладкий», ступенчатый характер, отличный от синусоиды. Это приводит к модулированию магнитно-движущей силы (МДС) и снижению ЭХ машины, нежелательным акустическим шумам и вибрациям [1]. Поэтому изготовители стремятся указанную кривую приблизить к синусоиде различными способами [2, 3].

Известен принцип формирования обмоток энергоэффективных высокомоментных электрических машин с шестифазными так называемыми совмещенными обмотками (RU 109934 U1, опубл. 27.10.2011, и RU 113090 U1, опубл. 27.01.2012).

Эти обмотки позволяют эффективно подавить паразитные высшие нечетные гармоники МДС и состоят из пространственно-совмещенной композиции двух трехфазных взаимозависимых частей (обмоток), собранных одна в звезду, другая в треугольник, при соотношении чисел витков треугольника и звезды, равном , при этом на каждую фазу приходится равное число пазов, катушки различных фаз уложены в разные пазы так, что результирующие векторы индукции магнитного потока каждой из двух соседних фаз образуют между собой угол в 30 эл. градусов, нечетные фазы соединены в звезду, а четные - в треугольник, или наоборот, а выводы их фаз соединены между собой и образуют точки их подключения к трехфазной сети.

Совмещение магнитных полей звезды и треугольника приближает к синусоиде форму кривой вращающегося магнитного поля в рабочем воздушном зазоре, за счет чего улучшаются ЭХ машины (RU 111723, опубл. 20.12.2011, RU 132271, опубл. 10.09.2013, - аналоги). В качестве прототипа выбрана «Совмещенная обмотка асинхронной машины для 2р=2, z=18» (RU 2528179, опубл. 10.09.2014).

Неизвестна схема совмещенной обмотки электрической машины с числом пар полюсов 2р=12, числом параллельных ветвей а=1, 3 или 6 и числом пазов z=36.

Задача, на решение которой направлено заявляемое решение, заключается в технической реализации ранее не применяемой в машиностроении совмещенной обмотки в машине с числом пар полюсов 2р=12, числом параллельных ветвей а=1, 3 или 6 и числом пазов z=36 с целью получения в генераторном режиме технического результата в виде увеличения удельной мощности и надежности за счет снижения нагрузки на выпрямитель и реле-регулятор при использовании электромашины в автомобиле.

Указанный технический результат достигается тем, что совмещенная обмотка машины с числом пар полюсов 2р=12, с числом пазов z=36 для числа параллельных ветвей а=1, 3 или 6 включает в себя пространственно-совмещенную композицию двух трехфазных частей (обмоток), собранных одна в звезду, другая в треугольник, при соотношении чисел витков треугольника и звезды, равном , при этом на каждую фазу приходится равное число пазов, катушки различных фаз уложены в разные пазы так, что сдвиг между соседними полюсами звезды и треугольника составляет 0,5 паза.

Схемы обмотки в стандартных обозначениях представлены на фиг. 1 (а=6), фиг.2 (а=3) и фиг. 3 и 4 (а=1).

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что совмещенная обмотка электрической машины для 2р=12, а=1, 3 или 6 и z=36 характеризуется сдвигом между двумя соседними полюсами звезды и треугольника, равным 0,5 паза.

По данным научно-технической и патентной литературы авторам не известна указанная заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи для электрической машины. И это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо как для синхронной, так и асинхронной электрических машин.

Источники информации

1. Проектирование электрических машин. Под ред. И.П. Копылова. М.: Энергия, 1980.

2. А.В. Барков, Н.А. Баркова. Интеллектуальные системы мониторинга и диагностики машин по вибрации. Труды петербургского энергетического института повышения квалификации Минтопэнерго РФ и Института вибраций США, вып., 9, С-Пб., 1999 г.

3. А.В. Иванов-Смоленский. Электрические машины, том 1, М.: изд. Дом МЭИ, 2006 г.