CZ306464B6 - Rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí trojfázových střídavých točivých strojů - Google Patents

Rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí trojfázových střídavých točivých strojů Download PDF

Info

Publication number
CZ306464B6
CZ306464B6 CZ2016-35A CZ201635A CZ306464B6 CZ 306464 B6 CZ306464 B6 CZ 306464B6 CZ 201635 A CZ201635 A CZ 201635A CZ 306464 B6 CZ306464 B6 CZ 306464B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
pole pair
conductors
phase
stator
winding
Prior art date
Application number
CZ2016-35A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ201635A3 (cs
Inventor
Miroslav PatoÄŤka
Radoslav CipĂ­n
Original Assignee
Vysoké Učení Technické V Brně
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vysoké Učení Technické V Brně filed Critical Vysoké Učení Technické V Brně
Priority to CZ2016-35A priority Critical patent/CZ201635A3/cs
Publication of CZ306464B6 publication Critical patent/CZ306464B6/cs
Publication of CZ201635A3 publication Critical patent/CZ201635A3/cs
Priority to EP17162811.8A priority patent/EP3211775A3/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K29/00Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
    • H02K29/03Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with a magnetic circuit specially adapted for avoiding torque ripples or self-starting problems
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K2213/00Specific aspects, not otherwise provided for and not covered by codes H02K2201/00 - H02K2211/00
    • H02K2213/09Machines characterised by the presence of elements which are subject to variation, e.g. adjustable bearings, reconfigurable windings, variable pitch ventilators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

Vynález řeší rozložení vodičů u statoru/rotoru trojfázového střídavého točivého stroje obsahující drážky a alespoň jeden pólpár, kde v drážkách každého pólpáru je uloženo statorové/rotorové vinutí všech tří fází daného pólpáru, kde počet vodičů v i-té drážce jednoho pólpáru jedné fáze trojfázového vinutí odpovídá počtu vodičů danému vzorcem, kde počet vinutí je dán integrálem orientované hustoty vodičů fázového vinutí v daných mezích určených počtem drážek jednoho statoru/rotoru, o kterou drážku pólpáru se jedná. Maximální odchylku vypočteme podle vzorce vyjádřeného z celkového množství závitů jednoho pólpáru fázového vinutí a počtu drážek jednoho pólpáru statoru/rotoru.

Description

Rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí trojfázových střídavých točivých strojů
Oblast techniky
Vynález se týká rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí trojfázových střídavých točivých strojů.
Dosavadní stav techniky
V případě trojfázových střídavých elektrických strojů asynchronních i synchronních je snahou rozprostřít vodiče každého ze tří fázových vinutí do drážek statoru, popř. i rotoru, takovým způsobem, aby magnetická indukce ve vzduchové mezeře stroje měla ideální harmonický, tj. sinusový, prostorový průběh, při postupu po obvodu vzduchové mezery.
Mezi odborníky v daném oboru je běžně známo tzv. „harmonické vinutí“, ve kterém jsou vodiče každé fáze rozprostřeny harmonicky v drážkách podél celého obvodu pólpáru. Toto vinutí sice generuje harmonický průběh magnetické indukce podél vzduchové mezery, ale jeho činitel vinutí činí pouze 0,785, a navíc je trojvrstvé a tedy výrobně velmi složité. Z těchto důvodů se v praxi vůbec nepoužívá.
Všechna známá a v praxi skutečně využívaná řešení se tomuto ideálu pouze blíží. Řešení je vždy kompromisem mezi složitostí vinutí, odchylkou od ideálního harmonického průběhu a dosaženým činitelem vinutí, kde činitel vinutí je číslo ležící v intervalu 0 až 1, přičemž ideálem je 1.
Cílem vynálezu je představit takové rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí trojfázových střídavých točivých strojů, které výše uvedené nevýhody stavu techniky potlačí a vytvoří čistě harmonický průběh magnetické indukce podél vzduchové mezery.
Podstata vynálezu
Výše zmíněné nedostatky odstraňuje do značné míry stator/rotor trojfázového střídavého točivého stroje obsahující drážky a alespoň jeden pólpár, kde v drážkách každého pólpáru je uloženo statorové/rotorové vinutí všech tří fází daného pólpáru jehož podstata spočívá v tom, že počet vodičů v i—té drážce jednoho pólpáru jedné fáze trojfázového vinutí odpovídá počtu vodičů danému vzorcem
NSJ= ]n(a)da, kde Q je počet drážek jednoho pólpáru statoru/rotoru, i označuje o kterou drážku pólpáru se jedná, přičemž jde o přirozené číslo ležící v rozsahu 1 až Q, a n(a) je orientovaná hustota vodičů fázového vinutí, s maximální odchylkou vypočtenou podle vzorce
AV,, =±N—j-, q2>
kde N je celkový počet závitů jednoho pólpáru fázového vinutí, a Q je počet drážek jednoho pólpáru statoru/rotoru.
Ve výhodném provedení je orientovaná hustota vodičů n(a) jednoho pólpáru fázového vinutí dána rovnicí
pro pro π 2π a ζ I —; — \3 3 n(a) =
- N cos
- N cos
pro pro /23T a e \ / 4π a ε (π ;--\ 3 pro
pro
4π 5π αεί ; — \ 3 3 /5íf o a e (---;2π \ 3 kde elektrický úhel a měřený podél vzduchové mezery troj fázového střídavého stroje nabývá hodnot ležících v rozsahu 0 až 2π, kde úhel 2π odpovídá jednomu pólpáru fázového vinutí statoru/rotoru, kde kladné hodnotě orientované hustoty n(a) odpovídá zvolený kladný směr proudu ve vodičích příslušné drážky, kde záporné hodnotě odpovídá záporný směr proudu ve vodičích příslušné drážky, a kde N je celkový počet závitů jednoho pólpáru fázového vinutí statoru/rotoru.
V jiném výhodném provedení je orientovaná hustota vodičů n(a) jednoho pólpáru fázového vinutí dána rovnicí
pro pro
/ π 2 π ε ( —;--\3 3 pro a ε pro a ε
/ 4 π 5 π \ \ 3 /
kde elektrický úhel α měřený podél vzduchové mezery trojfázového střídavého stroje nabývá hodnot ležících v rozsahu 0 až 2π, kde úhel 2π odpovídá jednomu pólpáru fázového vinutí statoru/rotoru, kde kladné hodnotě orientované hustoty n(a) odpovídá zvolený kladný směr proudu ve vodičích příslušné drážky, kde záporné hodnotě odpovídá záporný směr proudu ve vodičích příslušné drážky, a kde N je celkový počet závitů jednoho pólpáru fázového vinutí statoru/rotoru.
- 9 .
Objasnění výkresů
Vynález bude dále přiblížen pomocí obrázků, kde obr, 1 představuje funkce trojfázového vinutí jednoho pólpáru definované rovnicí pro ekonomické harmonické vinutí, kde funkce ΒΑ(α), B/a), Bc(a) jsou průběhy magnetických indukcí, funkce ηΑ(α), nB(a), nc(a) jsou orientované hustoty vodičů fázového vinutí a funkce Σ|η(α)| je součet počtu vodičů v jednotlivých drážkách, obr. 2 představuje funkce trojfázového vinutí jednoho pólpáru definované rovnicí pro ekonomické kvaziharmonické vinutí, kde funkce ΒΑ(α), BB(a), Bc(a) jsou průběhy magnetických indukcí, funkce ηΑ(α), nB(a), nc(a) jsou orientované hustoty vodičů fázového vinutí a funkce Σ|η(α)| je součet počtu vodičů v jednotlivých drážkách, a obr. 3 představuje jeden pólpár ekonomického harmonického dvojvrstvého vinutí s naznačenými vodiči pouze jedné fáze, kde Q = 24 a as = 15°.
Příklady uskutečnění vynálezu
Rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí trojfázových střídavých točivých strojů podle vynálezu, kde celkový počet Ns>j vodičů v i-té drážce jednoho pólpáru jedné fáze trojfázového vinutí je určen rovnicí:
n(a)da, pro i = 1,2,.... Q, (1), kde:
Q je počet drážek jednoho pólpáru statoru/rotoru, přičemž Q nemůže být libovolné, ale smí nabývat pouze hodnot:
β = 6£ pro k 2, 3,4, 5, 6.....
(2), kje libovolné přirozené číslo větší než 1, n(a) je orientovaná hustota vodičů jednoho pólpáru fázového vinutí definovaná po částech, tj. v šesti intervalech, rovnicemi pro ekonomické harmonické vinutí:
2π pro a e I —;—· \3 3 , n(a) =
-Ncosía+— l 6 .
2π ' proaeí—
4π proae(«·;— (3),
4π 5π ρΓοα€;Τ jVcos a-l 6, /SK Ί pro a e ί — ;2π
- 3 CZ 306464 B6 kde elektrický úhel a měřený podél vzduchové mezery stroje nabývá hodnot ležících v rozsahu 0 až 2π, kde úhel 2π odpovídá jednomu pólpáru. Kladné hodnotě orientované hustoty n(a) odpovídá zvolený kladný směr proudu ve vodičích příslušné drážky. Záporné hodnotě odpovídá opačný, tj. záporný, směr proudu, přičemž N je celkový počet závitů jednoho pólpáru fázového vinutí, který je určen standardním způsobem z indukčního zákona, tj. z rovnice:
, (4) d/ ’ kde:
Uj(t) je indukované napětí jednoho pólpáru fázového vinutí,
Otot(t) je celkový magnetický tok jednoho pólpáru, kWji je celkový činitel vinutí pro užitečnou 1. harmonickou, jehož hodnota je:
(5) .
X l'* · yj kde Π] je amplituda 1. harmonické Fourierova rozvoje funkce n(a) definované rovnicemi (3), přičemž tato amplituda má hodnotu:
N (6) .
Funkce nA(a) představená na obr. 1 je přímo rovna funkci n(a) definované rovnicemi (3). Funkce ηβ(α), nc(a) mají stejný tvar, ale oproti funkci nA(a) jsou posunuty o úhel bud’ +2π/3, nebo -2π/3.
Z průběhů funkcí ηΑ(α), Πβ(α), nc(a) plyne, že v každé drážce se nacházejí vodiče, které náležejí pouze ke dvěma různým fázím. Jedná se tedy o dvojvrstvé vinutí.
Průběh funkce Σ|η(α)| zobrazený na obr. 1 ukazuje, že součet vodičů v jednotlivých drážkách není bohužel konstantní, ale kolísá mezi maximem a minimem v poměru (243):1 = 1,155:1. Toto kolísání odstraňuje systém pro ekonomické kvaziharmonické vinutí, který je znázorněn na obr. 2, kde rozvinutím funkce n(a), definované rovnicemi (3), do Taylorovy řady a využijeme-li pouze první člen řady a normalizujeme-li první člen koeficientem 3/π na stejný celkový počet N závitů, určený rovnicí (4), pak se původní funkce n(a), definovaná rovnicemi (3), změní do tvaru
π 2π' /2π \ pro a e í —I
(7)
_ /1 _
Stejně jako v případě rovnice (3), odpovídá úhel 2π, měřený podél vzduchové mezery stroje, jednomu pólpáru. Kladné hodnotě orientované hustoty n(a) odpovídá zvolený kladný směr proudu ve vodičích příslušné drážky. Záporné hodnotě odpovídá opačný, tj. záporný, směr proudu. N je celkový počet závitů jednoho pólpáru fázového vinutí, který je určen standardním způsobem z indukčního zákona (4), ve kterém ale, v případě rovnic (7), má celkový činitel vinutí kwpro užitečnou 1. harmonickou mírně odlišnou hodnotu:
V
- =0,9118906, (8).
n) kde nt je amplituda 1. harmonické Fourierova rozvoje funkce n(a) definované rovnicemi (7), přičemž tato amplituda má hodnotu:
- Ol-— I** -í ^~2 Ν~2 \3 \
Počet Ns i vodičů v i-té drážce, určené rovnicí (1), je nutno při praktické realizaci stroje zaokrouhlit na celá čísla, čímž vzniknou odchylky ANS j od ideálních hodnot daných rovnicí (1), přičemž tyto odchylky mohou v libovolné každé i-té drážce dosahovat velikosti dané vzorcem (10), aniž dojde k významnému zhoršení parametrů vinutí.
(10), kde:
N je celkový počet závitů jednoho pólpáru fázového vinutí určený rovnicí (4),
Q je počet drážek jednoho pólpáru statoru/rotoru určený rovnicí (2).
Rovnice (10) je platná pro oba typy vinutí definovaných rovnicemi (3) a (7).
Z průběhů funkcí ηΑ(α), nB(a), nc(a) zobrazených na obr. 1 plyne, že v každé drážce se nacházejí vodiče, které náležejí pouze ke dvěma různým fázím. Jedná se tedy o dvojvrstvé vinutí. Průběh funkce Σ|η(α)|, zobrazený na obr. 2, ukazuje, že součet vodičů v jednotlivých drážkách je konstantní. To je základní výhodou oproti předchozímu ekonomickému harmonickému vinutí.
Průběhy magnetických indukcí ΒΑ(α), BB(a), Bc(a) na obou obr. 1, obr. 2 vyplývají z matematických vztahů mezi funkcemi n(a) a B(a):
Ιμμ^ der kde:
gc je korigovaná délka vzduchové mezery,
Ιμ je magnetizační proud,
Poje permeabilita vakua.
Integrací diferenciální rovnice (11) získáme reciproký integrální vztah
- 5 CZ 306464 B6
B(á)=J n(a) da. (12)
Sc
Neurčitý integrál v rovnici (12) musí mít nulovou integrační konstantu, protože funkce B(a) ani n(a) nesmí z fyzikálních důvodů obsahovat stejnosměrnou složku.
Příklad výpočtu
Příkladu výpočtu rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí zobrazeném na obr. 3 je uskutečněn projeden pólpár, p = 1, který zaujímá 24 statorových drážek, tj. Q = 24. U vícepólových strojů s větším počtem pólpáru, p = 2, 3,..., by zůstal návrh jednoho pólpáru stále stejný za předpokladu, že každý pólpár by zaujímal stále stejný počet drážek Q = 24.
Z obr. 3 plyne, že celkový počet vodičů N je nerovnoměrně rozložen do 8 drážek ležících v intervalu a e <5π/3; π/3>. Vzhledem k symetrii podle vodorovné osy je N/2 vodičů rozloženo podle funkce n(a) do 4 drážek ležících v intervalu a e <0; π/3>. Podle rovnic (1) a (3) lze určit počty vodičů Ns) až Ns4 v jednotlivých drážkách označených symboly sl až s4:
</12 </12 Z X-/7-1 p(a)da= J V cos a+^jda = ~-A-N = 0,20711N, o o \o/ 2 (13a)
2</12 2x/12 Z x [Z_ ΓΖ = jn(a)da = f tfcos a + - da = ^-^^ = 0,15892W,(13b) </12 </12 \ 6 72
3</12 3x712 Z \ ./7
Nň = jn(a)da= J Ncos\a + -\da = :U~^(13c)
2x712 2x/12 k $'2v2 </3</3 jn(a)da = J 3x7123x712
Ncos a + — da = ll 6/
V = 0,03407 N.
(13d)
Pomocí vzorce (14) lze zkontrolovat, že se součet vodičů ve všech drážkách bude rovnat číslu N:
N = 2(Nsl + Ni2 + Nó + Nj (14).
Podle obr. 3 bude každá drážka obsahovat dvě vrstvy, přičemž každá vrstva přísluší jiné fázi. Součet vodičů od obou vrstev bude v každé drážce jiný a bude nabývat dvou hodnot
N = 0,24118 V,
N = 0,25882 N (15) kde jejich vzájemný poměr činí 0,25882 : 0,24118 = 1,07313. Po obvodu statoru se budou pravidelně střídat dvě dvojice drážek. V každé drážce jedné dvojice bude vždy stejný počet vodičů, buď 0,25882N, nebo 0,24118N.
Podobným způsobem je možno rozpočítat počty vodičů NSJ, NS 2, ... i pro jiné počty drážek než Q = 24, nebo 36. Výsledky jsou uvedeny v tab. 1 a tab. 2.
Celkový počet drážek Q v rámci jednoho pólpáru však nemůže být libovolné číslo. Musí to být násobek šesti daný rovnicí (2) a uvedený v tab. 1. Tomu odpovídají i příslušné počty q drážek na pól a fázi. Omezení čísla Q shora teoreticky neexistuje.
Q 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66
q 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Q 72 78 84 90 96 102 108 114 120 ...
q 12 13 14 15 16 17 18 19 20 ...
Tab. 1
Počty vodičů Ns v drážkách jednoho pólpáru jedné fáze trojfázového vinutí se určují podle vzorce (1). Přičemž relativní počty vodičů Ns/N v drážkách jednoho pólpáru jedné fáze trojfázového vinutí vypočtené podle vzorce (1) jsou uvedeny v tab. 2, představující relativní počty vodičů 10 Ns/N v drážkách jednoho pólpáru jedné fáze trojfázového vinutí pro přípustné počty drážek Q u ekonomického harmonického vinutí.
Q 12 18 24 30 36 42 48
Ní,i/N 0,36603 0,26604 0,20711 0,16913 0,14279 0,12349 0,10876
Ns,2/N 0,13397 0,17365 0,15892 0,13989 0,12326 0,10956 0,09835
Ns,3/N - 0,06031 0,09990 0,10453 0,09998 0,09319 0,08625
Nm/N - - 0,03407 0,06460 0,07367 0,07473 0,07267
Ns,5/N - - - 0,02185 0,04512 0,05460 0,05785
Ns.s/N - - - - 0,01519 0,03326 0,04205
Ns,7/N - - - - - 0,01117 0,02552
Ns,8/N - - - - - - 0,00856
Ν,.θ/Ν - * - - - - -
Ns,io/N - - - - - - -
Ns,n/N - - - - - . -
N..12/N - - . - * - -
Ns,13/N · - - - -
Ns.14/N - - - - - - -
Ns,15/N - - - - - - -
Ns,16/N - - - - - -
Ns,17/N - - - - -
Ns,18/N - - - - - - -
Ns,19/N - - - - - -
Ns,žo/N - - - - - * -
... ... ... ... ... ... ... ...
Tab. 2 (1. část)
Q 54 60 66 72 78 84 90
Νβ,ι/Ν 0,09716 0,08779 0,08006 0,07358 0,06806 0,06332 0,05919
N8t2/N 0,08908 0,08135 0,07480 0,06921 0,06438 0,06017 0,05647
Ns,3/N 0,07980 0,07401 0,06887 0,06432 0,06028 0,05668 0,05347
Ns,4/N 0,06944 0,06587 0,06232 0,05894 0,05579 0,05288 0,05021
Νβ,δ/Ν 0,05814 0,05701 0,05520 0,05311 0,05093 0,04878 0,04670
Ns,e/N 0,04606 0,04752 0,04758 0,04687 0,04575 0,04441 0,04297
N8,7/N 0,03335 0,03751 0,03953 0,04028 0,04027 0,03979 0,03903
Ns,b/N 0,02019 0,02709 0,03113 0,03338 0,03452 0,03494 0,03490
Ns,9/N 0,00676 0,01637 0,02244 0,02623 0,02856 0,02990 0,03060
N8,io/N - 0,00548 0,01354 0,01888 0,02241 0,02470 0,02615
Ns,u/N - - 0,00453 0,01139 0,01611 0,01936 0,02157
N8112/N - - 0,00381 0,00971 0,01390 0,01689
N8,13/N - - - - 0,00324 0,00837 0,01212
Ns,14/N - - - - 0,00280 0,00730
Ns,15/N - - - - - - 0,00244
Ns,ie/N - - - - - - -
Ns,17/N - - - - -
N8,1b/N - - - - - - -
Nb,19/N - - - - - - -
N8,20/N - - - - - - -
... ... ... ... ... ...
Tab. 2 (2. část)
-8CZ 306464 B6
Q 96 102 108 114 120 ...
Ns,i/N 0,05557 0,05236 0,04951 0,04695 0,04464
N8,2/N 0,05319 0,05027 0,04765 0,04529 0,04315
Ns,3/N 0,05058 0,04798 0,04563 0,04349 0,04154
Ns,4/N 0,04776 0,04552 0,04345 0,04156 0,03981
Νβ,δ/Ν 0,04473 0,04287 0,04113 0,03950 0,03798
Νβ,δ/Ν 0,04151 0,04007 0,03867 0,03732 0,03604
Ns,7/N 0,03812 0,03712 0,03608 0,03503 0,03400
Νβ,δ/Ν 0,03456 0,03402 0,03336 0,03264 0,03187
Νβ,θ/Ν 0,03085 0,03080 0,03054 0,03014 0,02965
N8,io/N 0,02701 0,02745 0,02761 0,02755 0,02735
Ns,n/N 0,02305 0,02401 0,02458 0,02488 0,02498
Ns.12/N 0,01900 0,02047 0,02148 0,02214 0,02254
Ns,13/N 0,01486 0,01685 0,01830 0,01932 0,02003
Ns,14/N 0,01066 0,01318 0,01506 0,01645 0,01748
Νβ,1δ/Ν 0,00641 0,00945 0,01176 0,01353 0,01487
Ns,16/N 0,00214 0,00568 0,00843 0,01056 0,01222
Ns,17/N - 0,00190 0,00507 0,00757 0,00954
Νβ,1δ/Ν - - 0,00169 0,00455 0,00683
Ne.w/N - - - 0,00152 0,00411
N8,2o/N - - - - 0,00137
... ... ... ... ... ...
Tab. 2 (3. část)
Počet Ns , vodičů v i—té drážce, určené rovnicí (1),je nutno při praktické realizaci stroje zaokrouhlit na celé číslo, čímž vzniknou odchylky ΔΝ,j od ideálních hodnot daných rovnicí (1), přičemž 5 tyto odchylky mohou v libovolné každé i-té drážce dosahovat velikosti dané vzorcem (10), aniž dojde k významnému zhoršení parametrů vinutí. Relativní odchylky vypočtené podle tohoto vzorce (10)jsou uvedeny v tabulce tab. 3, představující relativní odchylky vodičů ANS/N v jednotlivých drážkách, pro přípustné počty drážek Q u ekonomického harmonického vinutí.
-9CZ 306464 B6
Q 12 18 24 30 36 42 ...
ANs,i/N ±0,2500 ±0,1111 ±0,0625 ±0,0400 ±0,0278 ±0,0204
ANs,2/N ±0,2500 ±0,1111 ±0,0625 ±0,0400 ±0,0278 ±0,0204
ΔΝ..3/Ν - ±0,1111 ±0,0625 ±0,0400 ±0,0278 ±0,0204
ΔΝ..4/Ν - - ±0,0625 ±0,0400 ±0,0278 ±0,0204
ΔΝβ,δ/Ν - - - ±0,0400 ±0,0278 ±0,0204
ΔΝβ,β/Ν - - - ±0,0278 ±0,0204
ΔΝ»,7/Ν - - - - - ±0,0204
ΔΝβ,β/Ν - - - - - - ...
... ... ... ... ... ... ... ...
Tab. 3
Oba výše popsané způsoby rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí podle vynálezu jsou vhodné pro stavbu trojfázových asynchronních strojů i synchronních strojů, zvláště synchronních generátorů.
Výhodami použití rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí podle vynálezu jsou:
- vytvoření čistě harmonického průběhu magnetické indukce podél vzduchové mezery, a to v rámci každého jednoho pólpáru,
- oproti stavu techniky je vinutí s rozložením vodičů podle vynálezu pouze dvojvrstvé oproti trojvrstvému tzv. „harmonickému vinutí“, známému ze stavu techniky,
- ekonomické harmonické vinutí má činitel vinutí kw i = 0,90690, což je v poměru 2/V3 = 1,1547 více oproti činiteli vinutí tzv. harmonického vinutí, známého ze stavu techniky,
- ekonomické kvaziharmonické vinutí má činitel vinutí kw i = 0,91189, a navíc má proti ekonomickému harmonickému vinutí ve všech drážkách stejný celkový počet vodičů (od obou vrstev).

Claims (2)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Stator/rotor trojfázového střídavého točivého stroje obsahující drážky a alespoň jeden pólpár, kde v drážkách každého pólpáru je uloženo statorové/rotorové vinutí všech tří fází daného pólpáru, vyznačující se tím, že počet vodičů v i-té drážce jednoho pólpáru jedné fáze trojfázového vinutí odpovídá počtu vodičů danému vzorcem
    1 Λ
    CL 306464 B6 kde Q je počet drážek jednoho pólpáru statoru/rotoru, i označuje o kterou drážku pólpáru se jedná, přičemž jde o přirozené číslo ležící v rozsahu 1 až Q, a n(a) je orientovaná hustota vodičů fázového vinutí,
    5 s maximální odchylkou vypočtenou podle vzorce kde N je celkový počet závitů jednoho pólpáru fázového vinutí, a Q je počet drážek jednoho ίο pólpáru statoru/rotoru.
  2. 2. Stator/rotor trojfázových střídavých točivých strojů podle nároku 1, vyznačující se tím, že orientovaná hustota vodičů n(a) jednoho pólpáru fázového vinutí je dána rovnicí
CZ2016-35A 2016-01-26 2016-01-26 Rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí trojfázových střídavých točivých strojů CZ201635A3 (cs)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-35A CZ201635A3 (cs) 2016-01-26 2016-01-26 Rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí trojfázových střídavých točivých strojů
EP17162811.8A EP3211775A3 (en) 2016-01-26 2017-03-24 Unequal distribution of conductors in a core of a three-phase machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2016-35A CZ201635A3 (cs) 2016-01-26 2016-01-26 Rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí trojfázových střídavých točivých strojů

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ306464B6 true CZ306464B6 (cs) 2017-02-01
CZ201635A3 CZ201635A3 (cs) 2017-02-01

Family

ID=57965520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2016-35A CZ201635A3 (cs) 2016-01-26 2016-01-26 Rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí trojfázových střídavých točivých strojů

Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP3211775A3 (cs)
CZ (1) CZ201635A3 (cs)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB656655A (en) * 1948-04-26 1951-08-29 Ernst Wolfgang Krebs Improvements relating to polyphase windings for dynamo-electric machines
RU2277283C2 (ru) * 2003-11-28 2006-05-27 Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN" ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ДРОБНАЯ (q=b+0,5) ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (ВАРИАНТЫ)
EP2270962A1 (en) * 2009-03-27 2011-01-05 Huazhong University of Science and Technology Wound rotor brushless doubly-fed motor
CN202076902U (zh) * 2011-05-17 2011-12-14 浙江创新电机有限公司 一种20极三相异步电动机的定转子冲片结构
JP2014045622A (ja) * 2012-08-28 2014-03-13 Aisin Seiki Co Ltd 回転電機の巻線装置
JP2015126628A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 アイシン精機株式会社 3相回転電機の波巻き巻線

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2508593C1 (ru) * 2012-08-27 2014-02-27 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" Обмотка статора трехфазных электрических машин переменного тока

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB656655A (en) * 1948-04-26 1951-08-29 Ernst Wolfgang Krebs Improvements relating to polyphase windings for dynamo-electric machines
RU2277283C2 (ru) * 2003-11-28 2006-05-27 Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN" ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ДРОБНАЯ (q=b+0,5) ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН (ВАРИАНТЫ)
EP2270962A1 (en) * 2009-03-27 2011-01-05 Huazhong University of Science and Technology Wound rotor brushless doubly-fed motor
CN202076902U (zh) * 2011-05-17 2011-12-14 浙江创新电机有限公司 一种20极三相异步电动机的定转子冲片结构
JP2014045622A (ja) * 2012-08-28 2014-03-13 Aisin Seiki Co Ltd 回転電機の巻線装置
JP2015126628A (ja) * 2013-12-26 2015-07-06 アイシン精機株式会社 3相回転電機の波巻き巻線

Also Published As

Publication number Publication date
CZ201635A3 (cs) 2017-02-01
EP3211775A3 (en) 2017-11-01
EP3211775A2 (en) 2017-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ojaghi et al. Modeling eccentric squirrel-cage induction motors with slotting effect and saturable teeth reluctances
CN105284033B (zh) 电机
Cistelecan et al. Three phase tooth-concentrated multiple-layer fractional windings with low space harmonic content
Rahideh et al. Analytical 2-D calculations of torque, inductance, and back-EMF for brushless slotless machines with surface inset magnets
Rahideh et al. Analytical magnetic field calculation of slotted brushless permanent-magnet machines with surface inset magnets
Rahideh et al. Analytical armature reaction field distribution of slotless brushless machines with inset permanent magnets
BR102014011292A2 (pt) enrolamentos da armadura de uma máquina elétrica rotativa
WO2014033623A3 (en) Stator winding of three-phase alternating current electric machines
Strous et al. Brushless doubly-fed induction machines: Magnetic field modelling
WO2015177565A1 (en) Synchronous reluctance machine
CZ306464B6 (cs) Rozložení vodičů ve statorovém/rotorovém vinutí trojfázových střídavých točivých strojů
JP2015040806A (ja) 回転角度検出装置
Dotz et al. Windings with various numbers of turns per phasor
Cistelecan et al. Induction motors with changeable pole windings in the ratio 1: 4
PH12020500498A1 (en) Improved planar composite structures and assemblies for axial flux motors and generators
Muteba et al. Performance analysis of a three-phase induction motor with double-triple winding layout
Tessarolo et al. Analytical calculation of air-gap armature reaction field including slotting effects in fractional-slot concentrated-coil SPM multiphase machines
US20170310185A1 (en) Active part of an electric machine
Cistelecan et al. Analysis and design criteria for fractional unbalanced windings of three-phase motors
Canders et al. Analysis and determination of symmetrical threephase windings with focus on tooth coil windings
CN113824234B (zh) 磁阻式自整角机用绕组及其绕制方法
Mustafakulova et al. DIFFERENTIAL SCATTERING ASYNCHRONOUS MACHINE
Camarano et al. Design and modeling of a five-phase aircraft synchronous generator with high power density
Dotz et al. Winding factor analysis of star-delta windings
Stiller et al. Deterministic winding function model for slotted induction machines validated by air gap magnetic field measurements

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20200126