CS217853B1

CS217853B1 - Winding of DC anchors with active non-magnetic air gap

Info

Publication number: CS217853B1
Application number: CS81395A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Hanzelin; Ladislav Alexa; Frantisek Kopriva
Original assignee: Frantisek Hanzelin; Ladislav Alexa; Frantisek Kopriva
Priority date: 1979-07-18
Filing date: 1981-01-20
Publication date: 1983-01-28
Also published as: CS213722B1

Abstract

Vynález se týká konstrukce vinutí kotev stejnosměrných strojů s aktivní nemagnetickou vzduchovou mezerou. Vynález řeší jednovrstvové vinutí pro bezdrážkové rotory stejnosměrných strojů. Počet celkových vodičů v cívce je 4 a počet dílčích vodičů je 3. Kolena K dvou sousedních dílčích vodičů jsou posunuta o B přičemž B je krok kolen K. Krok B kolen K jak prvých, tak i obdobně dalších vzájemně vždy polohově shodně v sousedních celkových vodičích uložených dílčích vodičů zůstává po oelé délce L konstantní, tj. B = takže výsledný posun je Δ= Vynález může být využit pouze ve stavbě stejnosměrných elektrických strojů.The invention relates to the design of armature windings of DC machines with an active non-magnetic air gap. The invention solves a single-layer winding for slotless rotors of DC machines. The number of total conductors in the coil is 4 and the number of partial conductors is 3. The bends K of two adjacent partial conductors are shifted by B, where B is the pitch of the bends K. The pitch B of the bends K of both the first and similarly subsequent mutually identically positioned partial conductors in adjacent total conductors remains constant over the entire length L, i.e. B = so the resulting displacement is Δ= The invention can be used only in the construction of DC electrical machines.

Description

Vynález se týká vinutí kotev stejnosměrných strojů s aktivní nemagnetickou vzduchovou mezerou s vodiči uspořádanými jako Roebelova tyč.The invention relates to windings of anchors of DC machines with active non-magnetic air gap with conductors arranged as a Roebel rod.

U stejnosměrných strojů s aktivní nemagnetickou vzduchovou mezerou vznikají ve vodičích vinutí kotvy přídavné ztráty vířivými proudy, která vznikají rychlou změnou magnetická indukce B při vstupu vodičů kotvy z neutrální zóny do magnetického toku pod hlavními póly. Vektor indukce B má dvě složky, radiální složku B a tangenciální složku Β_χ, jež způsobují ztráty vířivými proudy ΔΡ »dP_y + ΔΡ_χ. Při použití vodičů normálních profilů tyto ztráty dosahují značných hodnot, přičemž u předmětných strojů podstatnou část tvoří ztráty radiální ΔΡ^. Pro zmenšení těchto ztrát se používá tzv. umělá Roebelova tyč, sestávající z dílčích vodičů, vzájemně izolovaných a přeložených po délce cívky do věech poloh v cívce. Znamená to, že vodič je rozdělen a v poloze transponován v tečnám směru po obvodě rotoru.In DC machines with an active non-magnetic air gap, additional eddy current losses occur in the armature winding wires, which are caused by a rapid change in magnetic induction B when armature wires enter from the neutral zone into the magnetic flux below the main poles. The induction vector B has two components, the radial component B and the tangential component Β _χ , which cause eddy current losses ΔΡ »dP _y + ΔΡ _χ . When using normal profile conductors, these losses reach considerable values, with the radial strojů ^ losses being the bulk of the machines in question. To reduce these losses, a so-called artificial Roebel rod is used, consisting of partial conductors, mutually insulated and folded along the coil length into all positions in the coil. This means that the conductor is split and transposed in tangent direction along the rotor perimeter.

Nevýhodou takového provedení vinutí pomocí Roebelovy tyče je zhoršení prostorového využití povrchu rotoru zvětšením celkové tloušíky vodiče složeného z dílčích vodičů o jeden přechodový dílčí vodič. Toto zhoršení se projevuje v místě tak zvaných kolen a je tím větší čím větší je počet celkových vodičů v cívce. Je to způsobeno tím, že každý celkový vodič v cívce musí mít jeden přechodový dílčí vodič.A disadvantage of such a Roebel rod winding is the deterioration of the spatial utilization of the rotor surface by increasing the total thickness of the conductor composed of the partial conductors by one intermediate partial conductor. This deterioration occurs at the location of the so-called knees and the greater the number of total conductors in the coil. This is because each total conductor in the coil must have one transition sub-conductor.

Uvedené nevýhody odstraňuje předmět vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že při počtu u celkových vodičů v cívce a při počtu n dílčích vodičů každého celkového vodiče jsou kolena dvou sousedních dílčích vodičů vzájemně posunuta o posun Δ * § , přičemž krok kolen jak prvých,tak i obdobně dalších vzájemně vždy polohově shodně v sousedních celkových vodičích uložených dílčích vodičů zůstává po celé dálce konstantní, tj. B = ' takže výsledný posun je opět Δ= g.g _n ·The above-mentioned disadvantages are overcome by the object of the invention that, with the number of total conductors in the coil and the number n of the sub conductors of each total conductor, the elbows of two adjacent sub conductors are offset relative to one another by posun *,. Similarly, each other always positively positionally remains in position in the adjacent wires of the partial conductors, which remains constant over the distance, ie B = 'so that the resulting displacement is again Δ = gg _n ·

Praktické provedení vinutí podle vynálezu je na obrázku přiloženého výkresu.A practical embodiment of the winding according to the invention is shown in the drawing.

Na obrázku je schematicky znázorněn pohled ve směru radiální vložky indukce B_y na vodiče horní vrstvy Roebelovýoh tyči pro jednovrstvové vinuti, kde počet u celkových vodičů v cívce je 4 a počet **n dílčích vodičů, na které je celkový vodič rozdělen, je 3. Kolena K dvou sousedních dílčích vodičů jsou posunuta o posun , zde přičemž krok B kolen £ jak prvých tak i obdobně dalších vzájemně vždy polohově shodně v sousedních celkových vodičích uložených dílčích vodičů zůstává po celé délce B konstantní, tj. B “ , zde B g, takže výsledný posun jeA= g , zde ΔThe figure shows schematically a view in the direction of the radial insert B _{y of} the upper layer conductors of the Roebel rod for single-layer winding, where the number of total conductors in the coil is 4 and the number ** n of partial conductors to which the total conductor is divided is 3. The elbows K of the two adjacent sub-wires are shifted by the shift here, whereby the step B of the elbows K of the first and similarly mutually mutually positionally aligned positions in the adjacent overall conductors of the buried sub-wires remains constant along the length B, i.e. so the resulting displacement is A = g, here Δ

Výhodou vinuti podle vynálezu je daleko příznivější využití povrchu rotoru oproti vlnu tl s použitím Roebelových tyčí starého provedení. Je-li V počet celkových vodičů v cívce, odpadá u-1¹¹ přechodových dílčích vodičů, a to v každá cívce. V praxi to znamená, že místo těchto přechodových dílčích vodičů můžeme použít aktivní dílčí vodiče a tím zvýšit typový moment stroje. Pro uvedené vinutí v praktickém provedení by toto zvýěení činilo cca 40%.The advantage of the winding according to the invention is a much more favorable use of the rotor surface compared to the tl wave using the old design Roebel bars. If V is the number of total conductors in the coil, then there are no ¹¹ intermediate intermediate conductors in each coil. In practice, this means that instead of these intermediate partial conductors, we can use active partial conductors to increase the machine torque. For this practical winding, this increase would be about 40%.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Anchor windings of DC machines with an active non-magnetic air gap with conductors arranged as a Roebel rod, where in the number of total conductors in the coil, the individual total conductors are divided into n n conductors which are transposed in tangent direction along the rotor circumference that the elbows (K) of two adjacent sub-wires are offset relative to one another by the shift A = S, whereby step (B) of the first (and similarly) elbows always coincides positively in the adjacent overall conductors of the sub-wires L) constant, ie B = so the resulting offset is

1 sheet of drawings