ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Полезная модель относится к области электромашиностроения, в частности, к электрическим машинам переменного тока, и решает задачу повышения технологичности изготовления зубцовой обмотки статора и компактного размещения ее лобовых частей.
В настоящее время зубцовые обмотки все чаще применяются в синхронных электрических машинах с возбуждением от постоянных магнитов на роторе.
В электрических машинах с тяжелыми условиями пуска, высокой перегрузочной способностью, с большими фазными токами, и особенно при малых значениях напряжения питающей сети часто требуется применение зубцовой обмотки с катушками, имеющими малое количество витков.
В качестве прототипа выбираем зубцовую обмотку с катушками, представленными в [1] на рис. 1.27a, и имеющими всего два витка. Соединение выводных концов катушек в такой обмотке осуществляется при помощи перемычек для соединения витковых групп, описанных в [2].
Недостатком такой обмотки прототипа является то, что при использовании всего двух витков в катушке либо обмотка становится неосуществимой в изготовлении, либо величина вылета лобовых частей становится неоправданно большой из-за применения так называемой петли перехода на следующий виток. Кроме того, использование перемычек для соединения витковых групп при их многократном наложении друг на друга вдоль оси электрической машины еще больше увеличивает вылет лобовых частей обмотки, что, в свою очередь, создает условия, препятствующие применению механизированных и автоматизированных способов выполнения обмоточных работ.
Технической задачей полезной модели является создание такой конструкции зубцовой обмотки электрической машины переменного тока с двумя витками в катушках, чтобы изготовление обмотки стало технологичным, а вылет лобовых частей - минимальным.
Поставленная задача решается благодаря тому, что, в отличие от обмотки прототипа, зубцовые двухвитковые катушки изготавливаются из двух одинаковых полукатушек, соединяемых при помощи пайки и хомутика, а пайка схемы такой обмотки отличается тем, что выполняется фигурными перемычками, размещаемыми между выводными концами катушек других катушечных групп. Другими словами:
1. Статорная обмотка электрической машины переменного тока, состоящая из. зубцовых двухвитковых катушек и фигурных перемычек, отличающаяся тем, что, с целью повышения технологичности и компактного размещения лобовых частей, зубцовые двухвитковые катушки изготавливаются из двух одинаковых полукатушек, соединяемых при помощи пайки и хомутика.
2. Статорная обмотка по п. 1, отличающаяся тем, что соединение схемы обмотки осуществляется при помощи фигурных перемычек, соединяющих выводные концы катушек одной катушечной группы таким образом, чтобы фигурные перемычки размещались между выводными концами соседних катушек, не входящих в данную катушечную группу фазы или параллельной ветви.
Сущность предлагаемого технического решения поясняется рисунками.
На Фиг. 1 показаны две полукатушки 1, одна из которых перевернута на 180 градусов относительно другой по продольной оси и катушка 2, полученная путем пайки двух полукатушек 1 с использованием хомутика 3.
На Фиг. 2 показана фигурная перемычка 4, которая используется для соединения выводных концов катушек 2 в соответствии с электрической схемой соединений.
На Фиг. 3 представлен фрагмент обмотки, выполненной с использованием предлагаемой конструкции. Катушки 2 соединены между собой фигурными перемычками 4, которые размещены между выводными концами соседних катушек, не входящих в данную катушечную группу фазы или параллельной ветви. На фиг. 3 также показан хомутик 3, имеющий крепежно-соединительную функцию в катушке.
Принцип действия обмотки предлагаемой конструкции ничем не отличается от принципа действия обмоток других конструкций и служит для обеспечения протекания электрического тока и создания переменного электромагнитного поля в магнитопроводе статора.
Технический результат от применения предлагаемой конструкции зубцовой обмотки электрической машины определяется:
- существенным снижением вылета лобовых частей обмотки, и, тем самым, уменьшением габаритов и массы электрической машины;
- улучшением технологичности изготовления, особенно при серийном изготовлении, путем появления возможности последовательной сборки, а, соответственно, и применения автоматизированных и механизированных технологий изготовления обмоток.
Использование предлагаемой конструкции зубцовых обмоток электрических машин позволит существенно снизить себестоимость изготовления синхронных электрических машин за счет уменьшения количества используемых активных и конструктивных материалов и увеличения объемов производства.
Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки на полезную модель:
[1]. Г.К. Жерве. Обмотки электрических машин, Л., Энергоатомиздат, 1989, с. 400.
[2]. Патент RU 2012133771 (A), класс H02K 3/28, опубликован 20.02.2014.