FR2462807A1 - Pole-changing motor winding - has two layers with three strands of coil groups maintaining constant torque - Google Patents

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Abstract

The three-strand twin layer winding of motors for speed changing by altering the number of poles ensures maintenance of the torque. The design results in a high winding factor so that the generated flux can provide an increased power per unit of weight of the motor. Each group of coils is subdivided in both strands to form symmetrical combinations to decrease the circulation currents which are determined by the equivalent e.m.f. derived from phase vectors of voltages.

Description

L'invention se rapporte aux schémas d'enroulement des moteurs électriques à courant alternatif et, plus précisément, concerne les enroulements triphasés à deux couches à pôles commutables pour moteurs électriques à deux vitesses. The invention relates to winding diagrams of alternating current electric motors and, more specifically, relates to three-phase two-layer windings with switchable poles for two-speed electric motors.

L'invention peut être utilisée dans les moteurs électriques triphasés à deux vitesses ayant une régulation de la vitesse par sauts, le couple moteur étant constant. The invention can be used in three-phase two-speed electric motors having speed regulation by jumps, the motor torque being constant.

L'invention trouve son application la plus avantageuse dans la fabrication des moteurs électriques asynchrones à deux vitesses, étant donné que dans ce cas on peut conserver totalement la conception et la technique de fabrication d'un rotor à cage et d'un stator non-bobiné des moteurs électriques asynchrones de base à une vitesse fabriqués en série. The invention finds its most advantageous application in the manufacture of two-speed asynchronous electric motors, since in this case the design and the technique of manufacturing a cage rotor and a non-stable stator can be totally retained. wound asynchronous basic electric motors at a speed manufactured in series.

On connaît un enroulement triphasé à deux couches à pôles commutables (v. certificat d'auteur de 1'URSS, Nô399969) ayant des bobines réparties irrégulièrement en groupes, cet enroulement étant destiné à être logé dans 54 encoches statoriques et présentant un rapport des nombres de pôles
2p1 : 2P2 = 8:6 (I) P1 est le nombre de paires de pôles correspondant à la vitesse de rotation inférieure P2 est le nombre de paires de pôles correspondant à la vitesse de rotation supérieure.
A three-phase winding with two layers with switchable poles is known (see USSR author's certificate, No. 3999969) having coils distributed irregularly in groups, this winding being intended to be housed in 54 stator slots and having a ratio of numbers of poles
2p1: 2P2 = 8: 6 (I) P1 is the number of pairs of poles corresponding to the lower speed of rotation P2 is the number of pairs of poles corresponding to the speed of higher rotation.

Cet enroulement indiqué présente une composition harmonique des forces magnétisantes peu satisfaisante dans le cas du fonctionnement à un nombre de pôles 2p=6, ce qui ne permet pas de mettre en marche les moteurs à la vitesse de rotation supérieure si ceux-ci sont réalisés à base de moteurs asynchrones à une vitesse à rotor à cage, fabriqués en série. This indicated winding has an unsatisfactory harmonic composition of the magnetizing forces in the case of operation with a number of poles 2p = 6, which does not make it possible to start the motors at the higher speed of rotation if these are carried out at base of series rotor asynchronous motors with cage rotor speed.

Les caractéristiques de démarrage ne peuvent etre améliorées qu'en modifiant la construction d'un rotor à cage : choix d'un autre nombre d'encoches, utilisation d'un rotor à encoches profondes ou d'un rotor à deux cages etc, ce qui complique considérablement la technique de fabrication des moteurs électriques à deux vitesses et augmente leur coût de fabrication.The starting characteristics can only be improved by modifying the construction of a cage rotor: choice of another number of notches, use of a rotor with deep notches or a rotor with two cages, etc. which considerably complicates the technique of manufacturing two-speed electric motors and increases their manufacturing cost.

En outre, l'enroulement examiné présente un inconvénient propre à tous les enroulements à pôles commutables dans lesquels se produit un changement de sens du courant dans les demi-phases lorsqu'ils sont commutés d'après les schémas ou y où /YY y y . Cet inconvénient consiste dans le fait qu'il s'avère nécessaire d'augmenter le nombre de contacts des dispositifs de commutation par rapport au nombre de contacts indispensables pour le changement du nombre de pôles dans des moteurs électriques à deux vitesses avec deux enroulements séparés sur le stator. In addition, the winding examined has a drawback specific to all switchable pole windings in which a change of direction of the current occurs in the half-phases when they are switched according to the diagrams or y where / YY y y. This drawback consists in the fact that it proves necessary to increase the number of contacts of the switching devices compared to the number of contacts essential for the change of the number of poles in two-speed electric motors with two separate windings on the stator.

Dans les enroulements triphasés à pôles commutables qui sont commutés d'après les schémas Y / Y Y et S /Y Y on doit utiliser un dispositif de commutation comprenant 8 paires de contacts pour changer le nombre de pôles, tandis que le changement du nombre de pôles dans les moteurs welec- triques à deux vitesses avec deux enroulements séparés sur le stator s'effectue au moyen de deux interrupteurs tripolaires de série, c'est-à-dire avec 6 paires de contacts. In three-phase windings with switchable poles which are switched according to the diagrams Y / YY and S / YY, a switching device comprising 8 pairs of contacts must be used to change the number of poles, while changing the number of poles in two-speed weld motors with two separate windings on the stator are carried out by means of two three-pole switches as standard, that is to say with 6 pairs of contacts.

Ainsi, lors du remplacement d'un moteur électrique à deux vitesses avec deux enroulements séparés sur le stator par un moteur électrique avec un enroulement à pôles commutables qui est commuté d'après les schémas ou /yY , le nombre de contacts augmente de 6 à 8, ce qui abaisse la fiabilité de fonctionnement du moteur électrique et augmente les frais d'exploitation. Thus, when replacing a two-speed electric motor with two separate windings on the stator by an electric motor with a switchable pole winding which is switched according to the diagrams or / yY, the number of contacts increases from 6 to 8, which lowers the operating reliability of the electric motor and increases the operating costs.

L'inconvénient mentionné n'existe pas dans l'enroulement triphasé à deux couches à pôles commutables commuté d'après le schémaYYy/uYY avec des bobines réparties irrégulièrement en groupes conformément à la série numérique 2,2,4,2,4,2,2,2,2,4,2,4,2,2,2,2,4,2,4,2,2 et destiné à être logé dans 54 encoches statoriques avec un rapport des nombres de pôles 2pl:2p2= 8:6. The drawback mentioned does not exist in the three-phase two-layer winding with switchable poles switched according to the schemeYYy / uYY with coils distributed irregularly in groups according to the numerical series 2,2,4,2,4,2 , 2,2,2,4,2,4,2,2,2,2,4,2,4,2,2,2 and intended to be accommodated in 54 stator notches with a ratio of the numbers of poles 2pl: 2p2 = 8: 6.

Dans cet enroulement, comme dans tout enroulement triphasé à pôles commutables commuté d'après le schéma YYY/Yyy , les groupes de bobines sont répartis en neuf branches du circuit. Les enroulements possèdent 6 bornes et bénéficient d'une indépendance des entrées lors du fonctionnement à n'importe lequel des deux nombres de pôles. I1 en ressort que le changement des nombres de pôles dans ces enroulements s'effectue par les mêmes dispositifs de commutation et avec un même nombre de paires de contacts (6) que dans le cas de moteurs électriques à deux vitesses avec deux enroulement séparés sur le stator. In this winding, as in any three-phase winding with switchable poles switched according to the YYY / Yyy scheme, the coil groups are divided into nine branches of the circuit. The windings have 6 terminals and have independent inputs when operating at any of the two numbers of poles. I1 shows that the number of poles in these windings is changed by the same switching devices and with the same number of pairs of contacts (6) as in the case of two-speed electric motors with two separate windings on the stator.

Une particularité des enroulements commutés d'après le schéma Y YY /Y Y Y est la présence de trois branches parallèles dans chaque phase (a=3) pour n'importe lequel de deux modes d'alimentation. I1 s'ensuit qu'à l'apparition d'un champ magnétique avec un nombre de pôles qui n'est pas un multiple de 3, la condition connue de symétrie des enroulements de courant alternatif n'est pas respectée et le rapport P n'est pas égal à un nombre entier. I1 en résulte que les
a f.é.m. des branches parallèles de chaque phase de l'enroulement s'avèrent inégales les unes par rapport aux autres aussi bien en valeur qu'en phase.
A peculiarity of the switched windings according to the scheme Y YY / YYY is the presence of three parallel branches in each phase (a = 3) for any of two modes of supply. I1 follows that on the appearance of a magnetic field with a number of poles which is not a multiple of 3, the known condition of symmetry of the alternating current windings is not respected and the ratio P n is not equal to an integer. It follows that the
a f.é.m. parallel branches of each phase of the winding prove to be unequal with respect to each other both in value and in phase.

Etant donné que les vecteurs E1, E2, E3 des f.é.m. des branches parallèles de chaque phase forment des systèmes asymétriques, tout système de ce type peut être décomposé en composantes de séquence zéro Eo, directe Ed et inverse Ein:

Figure img00030001


E1, E2, E3 sont les vecteurs des f.é.m. des branches 1,2,3, de chacune des phases respectivement . La multiplication des vecteurs E2, E3 par l'opérateur "a" correspond à la rotation de ceux-ci d'un angle de 1200 dans le sens horaire, tandis que la multiplication de ces mêmes vecteurs par l'opérateur "a2" correspond à une rotation de 2400 dans le même sens. Since the vectors E1, E2, E3 of the f.é.m. parallel branches of each phase form asymmetric systems, any system of this type can be broken down into zero sequence components Eo, direct Ed and inverse Ein:
Figure img00030001

or
E1, E2, E3 are the vectors of the f.é.m. branches 1,2,3, of each of the phases respectively. The multiplication of vectors E2, E3 by the operator "a" corresponds to the rotation of these by an angle of 1200 clockwise, while the multiplication of these same vectors by the operator "a2" corresponds to a rotation of 2400 in the same direction.

La f.é.m. E équilibre la tension appliquée et déter
o
mine de concert avec celle-ci la valeur du courant de service
I de l'enroulement.
The f.é.m. E balances the applied voltage and deter
o
mine in concert with it the value of the service current
I of the winding.

o
Les f.é.m. Ed et E. n'apparaissent qu'en présence d'une
in
d'une inégalité des vecteurs EI, E2, E3, autrement dit en
présence d'une différence de potentiels entre les extrémités
ouvertes des branches parallèles des phases, et c'est pourquoi
elles sont nommées f.é.m. différentielles. Sous l'effet des
f.é.m. différentielles, des courants égalisateurs I' traversent les branches de l'enroulement qui forment des circuits court
circuités, lesdits courants n'assurant aucun travail utile et
étant à l'origine de pertes électriques supplémentaires dans
l'enroulement ainsi que de bruit et de vibrations élevés.
o
The f.é.m. Ed and E. only appear in the presence of a
in
of an inequality of the vectors EI, E2, E3, in other words in
presence of a potential difference between the ends
open parallel branches of the phases, and that's why
they are named f.é.m. differentials. Under the effect of
f.é.m. differential, equalizing currents I 'cross the branches of the winding which form short circuits
circuited, said currents ensuring no useful work and
causing additional electrical losses in
winding as well as high noise and vibration.

La grandeur du courant égalisateur peut être approxi i mativement appreciée d'après la valeur relative d'une f.é.m. The magnitude of the equalizing current can be approximated by the relative value of an emf.

différentielle Equivalentes aE* déterminée suivant l'expression:

Figure img00040001

I où: Eo, Ed, Ein sont les modules des vecteurs Eo, Ed, Ein.differential Equivalents aE * determined according to the expression:
Figure img00040001

I where: Eo, Ed, Ein are the modules of the vectors Eo, Ed, Ein.

in
Dans les moteurs électriques de moyenne puissance,
cette grandeur ne doit pas dépasser 0,02-0,03, sinon les
indices du moteur électrique tels que le rendement et les
caractéristiques vibroacoustiques dépassent les limites
admissibles dans le cas d'un fonctionnement avec un nombre de
pôles non-multiple de 3. En meme temps, la fiabilité de fonc
tionnement du moteur électrique diminue.
in
In medium power electric motors,
this quantity must not exceed 0.02-0.03, otherwise the
indices of the electric motor such as efficiency and
vibroacoustic characteristics exceed the limits
admissible in the case of operation with a number of
non-multiple poles of 3. At the same time, the reliability of
the electric motor decreases.

Pour l'enroulement décrit, la grandeur relative de
la f.é.m. différentielle équivalente est de 0,043.
For the winding described, the relative magnitude of
the f.é.m. equivalent differential is 0.043.

En ex outre, l'enroulement examiné, son pas étant y=7,
est caractérisé par les coefficients de bobinage suivants
= 0,817, Kw3 0,888 et Kwo = 0,8525,
où Kw4 est le coefficient de bobinage en fonctionnement avec
un nombre de pôles 2pI=8
Kw3 est le coefficient de bobinage en fonctionnement avec
un nombre de pôles 2p2=6
Kwo est le coefficient de bobinage moyen égal à

Figure img00050001
In addition, the winding examined, its pitch being y = 7,
is characterized by the following winding coefficients
= 0.817, Kw3 0.888 and Kwo = 0.8525,
where Kw4 is the winding coefficient in operation with
a number of poles 2pI = 8
Kw3 is the winding coefficient in operation with
a number of poles 2p2 = 6
Kwo is the mean winding coefficient equal to
Figure img00050001

Dans les cas du schéma de commutation γγγ/γγγ les valeurs indiquées des coefficients de bobinage n'assurent pas un rapport de valeurs de l'induction magnétique proche de 1 dans l'entrefer, qui est la condition nécessaire au fonctionnement normal d'un moteur électrique à régulation de la vitesse par bonds ou sauts, le couple moteur étant constant. In the case of the switching scheme γ γ γ / γ γ γ the indicated values of the coefficients of winding do not ensure a ratio of values of magnetic induction close to 1 in the air gap, which is the necessary condition for the normal operation of an electric motor with speed regulation by hops or jumps , the engine torque being constant.

En effet

Figure img00050002


B8 (6) est l'induction dans l'entrefer lors du fonctionnement du moteur électrique avec un nombre de pôles 2pl=8(2p2=6);
B8(6) est la f.é.m. induite dans l'enroulement par le flux magnétique principal lors du fonctionnement du moteur électrique avec un nombre de pôles 2pl=8 (2p2=6)
W8(6) est le nombre de spires mises en série dans la phase de l'enroulement quand celui-ci est connecté pour le fonctionnement avec un nombre de pôles 2pI=8 (2p2=6).Indeed
Figure img00050002

or
B8 (6) is the induction in the air gap during the operation of the electric motor with a number of poles 2pl = 8 (2p2 = 6);
B8 (6) is the f.é.m. induced in the winding by the main magnetic flux during the operation of the electric motor with a number of poles 2pl = 8 (2p2 = 6)
W8 (6) is the number of turns connected in series in the winding phase when it is connected for operation with a number of poles 2pI = 8 (2p2 = 6).

Etant donné qu'avec la commutation de l'enroulement suivant la schémaYYYjYYY ,E8xg E6 et W8=W6, on a pour l'enroulement examiné

Figure img00050003
Since with the switching of the winding according to the schemeYYYjYYY, E8xg E6 and W8 = W6, we have for the winding examined
Figure img00050003

L'invention vise à mettre au point un enroulement triphasé à deux couches à pôles commutables pour moteur électrique à deux vitesses, qui présente une répartition des bobines en groupes et en branches suivant le schéma Y yY/YYY telle, qu'elle assure des coefficients de bobinage plus élevés et une valeur relative réduite de la f.é.m. différentielle équivalente, ce qui permet de réaliser, à partir de moteurs électriques à une vitesse fabriqués en série, des moteurs électriques à deux vitesses dont la puissance par unité de masse et la fiabilité sont plus élevées et dont les carac téristiques vibro-acoustiques sont améliorées. The invention aims to develop a three-phase winding with two layers with switchable poles for a two-speed electric motor, which has a distribution of the coils in groups and in branches according to the Y yY / YYY scheme such that it ensures coefficients winding values and a reduced relative value of the f.é.m. equivalent differential, which makes it possible to produce, from electric motors at a speed produced in series, electric motors at two speeds whose power per unit mass and reliability are higher and whose vibro-acoustic characteristics are improved .

Ce but est atteint au moyen d'un enroulement triphasé à deux couches à pôles commutables ayant 6 bornes et comportant cinquante quatre bobines qui', avec un rapport des nombres de pôles 2pl:2p2=8:2, sont réparties irrégulièrement en groupes de bobines formant des phases ayant chacune trois branches parallèles lors du fonctionnement à n'importe quel nombre de pôles, enroulement dans lequel , suivant l'invention, les bobines sont réparties en trente trois groupes de bobines, le nombre de bobines dans chaque groupe de bobines, en partant du premier, etant determine conformément à la série numérique 3,2,3,I,I,2,I,I,2-,I,I,3,2,3,I,I,2,I,I,Z,1,1,3,2,3,1,1,2, 1,1,2,1,1, le premier , le quatrième, le dixième, le vingtneuvième groupes de bobines étant branchés à la première branche de la première phase, le seizième, le vingt-deuxième, le Yingtveinquième et le trentième groupes de bobines étant branches à la seconde branche de la première phase, le neuvième, le treizième et le dix-septième groupes de bobines étant branchés à la troisième branche de la première phase, le septième, le douzième, le quinzième et le vingt et unième groupes de bobines étant branchés à la première branche de la deuxième phase, le troisième, le huitième, le vingt-septième, le trente troisième groupes de bobines étant branchés à la deuxième, tandis que le vingtième, le vingt-quatrième et le vingt-huitième groupes de bobines sont connectés à la troisième branche de la deuxième phase, la premièrebranche de la troisième phase étant formée par le dix-huitième, le vingttroisième, le vingt-sixième et le trente-deuxième groupes de bobines, tandis que la deuxième et la troisième branches de ladite troisième phase sont formées par le cinquième, le onzième, le quatorzième, le dix-neuvième et par le deuxième, le sixième, le trente et unième groupes de bobines respectivement, le deuxième, le quatrième, le septième, le huitième, le onzième, le treizième, le quinzième, le dix-huitième, le dix-neuvième, le vingt-deuxième, le vingt-quatrième, le vingt-sixième, le vingt-neuvième, le trentième et le trentetroisième groupes de bobines étant connectés en opposition par rapport aux autres groupes de bobines. This object is achieved by means of a three-phase winding with two layers with switchable poles having 6 terminals and comprising fifty four coils which ', with a ratio of the numbers of poles 2pl: 2p2 = 8: 2, are distributed irregularly into groups of coils forming phases each having three parallel branches during operation at any number of poles, winding in which, according to the invention, the coils are divided into thirty three groups of coils, the number of coils in each group of coils, starting from the first, being determined according to the numerical series 3,2,3, I, I, 2, I, I, 2-, I, I, 3,2,3, I, I, 2, I, I , Z, 1,1,3,2,3,1,1,2, 1,1,2,1,1, the first, the fourth, the tenth, the twenty-ninth group of coils being connected to the first branch of the first phase, the sixteenth, the twenty-second, the twenty-fifth and the thirtieth groups of coils being branched to the second branch of the first phase, the ninth, the thirteenth and the seventeenth group of coils being connected to the third branch of the first phase, the seventh, twelfth, fifteenth and twenty-first groups of coils being connected to the first branch of the second phase, the third, the eighth, the twenty- seventh, the thirty third group of coils being connected to the second, while the twentieth, twenty-fourth and twenty-eighth group of coils are connected to the third branch of the second phase, the first branch of the third phase being formed by the eighteenth, the twentieth, the twenty-sixth and the thirty-second groups of coils, while the second and the third branches of the said third phase are formed by the fifth, the eleventh, the fourteenth, the nineteenth and by the second, the sixth, the thirty-first groups of coils respectively, the second, the fourth, the seventh, the eighth, the eleventh, the thirteenth, the fifteenth, the eighteenth, the nineteenth, the twenty -two xth, the twenty-fourth, the twenty-sixth, the twenty-ninth, the thirtieth and the thirtieth third group of coils being connected in opposition with respect to the other groups of coils.

Une telle réalisation de l'enroulement triphasé à deux couches à pôles commutables d'un moteur électrique à deux vitesses permet d'obtenir un coefficient de bobinage moyen plus élevé ce qui, à son tour, assure l'accroissement de puissance par unité de masse du moteur électrique à deux vitesses. La valeur relative de la f.é.m. différentielle équivalente et, par conséquent, des courants égalisateurs, diminue, ce qui se traduit par une augmentation de la fiabilité de 1fonctionnement et une amélioration des caractéristiques vibroacoustiques d'un moteur électrique à deux vitesses doté d'un enroulement tel que décrit ci-dessus. Such an embodiment of the three-phase winding with two layers with switchable poles of a two-speed electric motor makes it possible to obtain a higher average winding coefficient which, in turn, ensures the increase in power per unit of mass. two-speed electric motor. The relative value of the f.é.m. equivalent differential and, consequently, equalizing currents, decreases, which results in an increase in the reliability of the operation and an improvement in the vibroacoustic characteristics of a two-speed electric motor provided with a winding as described above .

L'enroulement proposé est caractérisé par une bonne composition des forces magnétisantes, ce qui permet de simplifier la technique de fabrication des moteurs électriques asynchrones à deux vitesses à rotors à cage à partir de moteurs électriques asynchrones à une vitesse à rotors à cage, fabriqués en série. The proposed winding is characterized by a good composition of the magnetizing forces, which makes it possible to simplify the technique of manufacturing two-speed asynchronous electric motors with cage rotors from asynchronous electric motors at one speed with cage rotors, manufactured in series.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description détaillée qui va suivre d'exemples de sa réalisation illustrés par les dessins annexés sur lesquels
- la Fig. 1 est un schéma de principe d'un enroulement triphasé à deux couches à pôles commutables suivant l'invention pour moteur électrique à deux vitesses, enroulement qui est logé dans 54 encoches ; et
- la Fig. 2 est un schéma de connexion des groupes de bobines dans les branches des phases de l'enroulement triphasé à deux couches à pôles commutables selon l'invention.
Other characteristics and advantages of the invention will be better understood on reading the detailed description which follows of examples of its embodiment illustrated by the appended drawings in which
- Fig. 1 is a block diagram of a three-phase winding with two layers with switchable poles according to the invention for a two-speed electric motor, winding which is housed in 54 notches; and
- Fig. 2 is a connection diagram of the groups of coils in the branches of the phases of the three-phase winding with two layers with switchable poles according to the invention.

La Fig. 1 montre un enroulement triphasé à deux couches à pôles commutables ayant six bornes : A6, B6, C6 sont les bornes de la première, de la deuxième et de la troisième phases respectivement pour la vitesse supérieure de rotation ; A8,B8,
C8 sont les bornes de la première, de la deuxième et de la troisième phases respectivement pour la vitesse inférieure de rotation.
Fig. 1 shows a three-phase winding with two layers with switchable poles having six terminals: A6, B6, C6 are the terminals of the first, second and third phases respectively for the higher speed of rotation; A8, B8,
C8 are the terminals of the first, second and third phases respectively for the lower speed of rotation.

L'enroulement est destiné à être logé dans les 54 encoches statoriques (non représentées) d'un moteur électrique à deux vitesses et comporte respectivement 54 bobines 1,2,3... .54
Lors de l'alimentation des bornes A8, B8, C8, l'enroulement est couplé en triple étoile/YYY / et fonctionne avec un nombre de pôles 2pl=8 (vitesse de rotation inférieure)
Afin d'obtenir un fonctionnement avec un -nombre de pôles 2p2=6 (vitesse de rotation supérieure), il faut appliquer l'alimentation aux bornes A6,B6,C6, les bornes A8,B8,C8 étant désexcitées. Dans ce cas, l'enroulement est également couplé en triple étoile /YYY /.
The winding is intended to be housed in the 54 stator slots (not shown) of a two-speed electric motor and comprises respectively 54 coils 1,2,3 ... .54
When supplying terminals A8, B8, C8, the winding is coupled as a triple star / YYY / and operates with a number of poles 2pl = 8 (lower speed of rotation)
In order to obtain operation with a number of poles 2p2 = 6 (higher speed of rotation), power must be applied to terminals A6, B6, C6, terminals A8, B8, C8 being de-energized. In this case, the winding is also coupled in triple star / YYY /.

Les bobines 1,2,3,...., 54 sont réparties en 33 groupes de bobines 101, 102, 103,....133 (Fig.2), les groupes de bobines étant désignés par des nombres de trois chiffres afin de rendre la description plus claire. Le nombre de bobines dans chaque groupe de bobines, en partant du groupe 101, est déterminé conformément à la série numérique suivante: 3, 2f3tltat2tlf1t2,1,1,3,2,3,1,1,2,1,1,2,1,1,3,2,3,1,1,2,1,1,2, 1,1. Le premier, le quatrième, le dixième et le vingt-neuvième groupes de bobines -101, 104,110,129- sont connectés à la première branche parallèle de la première phase. Le seizième, le vingt-deuxième, le vingt-cinqui'-ème et le trentième groupes de bobines -116, 122, 125, 130- sont connectés à la deuxième branche de la première phase.Le neuvième, le treizième et le septième groupes de bobines -109,113,117- sont connectés à la troisième branche de la première phase. Le septième, le douzième, le quinzième et le vingt et unième groupes de bobines -107, 112, 115, 121- sont connectés à la première branche de la deuxième phase. Le troisième, le huitième, le vingtseptième et le trente troisième groupes de bobines -103, 108, 127, 133- sont connectés à la deuxième branche de la deuxième phase tandis que le vingtième, le vingt-quatrième et le vingthuitième groupes de bobines -120, 124, 128 sont connectés à la troisième branche de la deuxième phase.La première branche parallèle de la troisième phase est formée par le dix-huitième le vingt-troisième, le vingt-sixième et le trente deuxième groupes de bobines -118, 123, 126, 132, tandis que les autres branches de cette phase sont formées par le cinquième, le onzième, le quatorzième et le dix-neuvième groupes de bobines -105, 111, 114, 119- et par le deuxième, le sixième et le trente et unième groupes de bobines -102,106, 131- respective ment. I1 est à noter que le deuxième, le quatrième, le septième, le huitième, le onzième, le treizième, le quinzième, le dix-huitième, le dix-neuvième, le vingt-deuxième, le vingtquatrième, le vingt-sixième, le vingt-neuvième, le trentième, le trente troisième groupes de bobines -102, 104, 107, 108, 111, 113, 115, 118, 119, 122, 124, 126, 129, 130, 133 sont connectés en opposition par rapport aux autres groupes de bobines.Les origines des groupes de bobines sont indiquées par des points sur la Fig. 2. The coils 1,2,3, ...., 54 are divided into 33 groups of coils 101, 102, 103, .... 133 (Fig. 2), the groups of coils being designated by three-digit numbers in order to make the description clearer. The number of coils in each group of coils, starting from group 101, is determined in accordance with the following numerical series: 3, 2f3tltat2tlf1t2,1,1,3,2,3,1,1,2,1,1,2 , 1,1,3,2,3,1,1,2,1,1,2,2, 1,1. The first, fourth, tenth and twenty-ninth groups of coils -101, 104,110,129- are connected to the first parallel branch of the first phase. The sixteenth, twenty-second, twenty-fifth and thirtieth groups of coils -116, 122, 125, 130- are connected to the second branch of the first phase. The ninth, thirteenth and seventh groups of coils -109,113,117- are connected to the third branch of the first phase. The seventh, twelfth, fifteenth and twenty-first groups of coils -107, 112, 115, 121- are connected to the first branch of the second phase. The third, eighth, twenty-seventh and thirty-third groups of coils -103, 108, 127, 133- are connected to the second branch of the second phase while the twentieth, twenty-fourth and twenty-eighth groups of coils - 120, 124, 128 are connected to the third branch of the second phase. The first parallel branch of the third phase is formed by the eighteenth the twenty-third, the twenty-sixth and the thirty second groups of coils -118, 123, 126, 132, while the other branches of this phase are formed by the fifth, the eleventh, the fourteenth and the nineteenth groups of coils -105, 111, 114, 119- and by the second, the sixth and the thirty-first groups of coils -102,106, 131- respectively. It should be noted that the second, the fourth, the seventh, the eighth, the eleventh, the thirteenth, the fifteenth, the eighteenth, the nineteenth, the twenty-second, the twenty-fourth, the twenty-sixth, the twenty-ninth, thirtieth, thirty-third groups of coils -102, 104, 107, 108, 111, 113, 115, 118, 119, 122, 124, 126, 129, 130, 133 are connected in opposition to the other coil groups.The origins of the coil groups are indicated by dots in Fig. 2.

Dans le cas d'un enroulement triphasé à deux couches à pôles commutables d'un moteur électrique à deux vitesses et 54 encoches (Fig.l et 2), les coefficients de bobinage, avec un pas d'enroulement y=7, sont : Kw4 = 0,941, Kw3= 0,781, Rwo= 0,861, et le rapport des valeurs des inductions magnétiques dans- l'entrefer lors du fonctionnement du moteur avec le nombre de pôles 2pl = 8 et 2p2 = 6 est égal à 1,1, c'està-dire proche de I. In the case of a three-phase winding with two layers with switchable poles of an electric motor with two speeds and 54 notches (Fig.l and 2), the coefficients of winding, with a winding pitch y = 7, are: Kw4 = 0.941, Kw3 = 0.781, Rwo = 0.861, and the ratio of the values of the magnetic inductions in the air gap during engine operation with the number of poles 2pl = 8 and 2p2 = 6 is equal to 1.1, c is close to I.

La valeur relative de la f.e.m. différentielle équivalente ne dépasse pas 2% (a+E =0,0196).  The relative value of the f.e.m. equivalent differential does not exceed 2% (a + E = 0.0196).

L'enroulement proposé est caractérisé par une haute valeur du coefficient de bobinage moyen et par une faible valeur relative de la force électromotrice différentielle équivalente lors du travail avec un nombre de pôles 2pl=8. Il assure un rapport des valeurs d'inductions magnétiques tel qu'il permet d'effectuer une régulation de la vitesse de rotation des moteurs par paliers, le couple moteur restant constant. The proposed winding is characterized by a high value of the average winding coefficient and by a low relative value of the equivalent differential electromotive force when working with a number of poles 2pl = 8. It provides a report of the magnetic induction values such that it makes it possible to regulate the rotation speed of the motors in stages, the motor torque remaining constant.

Enfin, cet enroulement permet de réaliser, à partir de moteurs électriques à une vitesse fabriqués en série, des moteurs électriques à deux vitesses caractérisés par une puissance élevée par unité de masse.Finally, this winding makes it possible to produce, from electric motors at a speed produced in series, electric motors at two speeds characterized by a high power per unit of mass.

L'utilisation de l'enroulement proposé dans les moteurs à deux vitesses simplifie considérablement la technique de fabrication de ces moteurs et réduit leur coût.  The use of the winding proposed in two-speed motors considerably simplifies the manufacturing technique of these motors and reduces their cost.

Claims (1)

REVENDICATION CLAIM Enroulement triphasé à deux couches à pôles commutables ayant 6 bornes et comportant cinquante quatre bobines qui, avec un rapport des nombres de pôles 2pl:2p2= 8:6, sont réparties irrégulièrement en groupes de bobines formant des phases ayant chacune trois branches parallèles lors du fonctionnement à n'importe quel nombre de pôles, caractérisé en ce que les bobines sont reparties en trente trois groupes de bobines, le nombre de bobines dans chaque groupes de bobines, en partant du premier étant déterminé conformément à la série numérique 3,2, 3,1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 3, 2, 3, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 3, 2, 3, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1,1, le premier, le quatrième, le dixième, le vingt neuvième groupes de bobines étant branchés à la première branche de la première phase, le seizième, le vingt-deuxième, le vingt-cinquième et le trentième groupes de bobines étant branchés à la seconde branche de la première phase le neuvième, le treizième et le dix-septième groupes de bobines étant branchés à la troisième branche de la première phase, le septième, le douzième, le quinzième et le vingt et unième groupes de bobines étant branchés à la première branche de la deuxième phase, le troisième, le huitième, le vingt-septième et le trente troisième groupes de bobines étant branchés à la deuxième branche de la deuxième phase, le vingtième,- le vingt-quatrième et le vingt-huitième groupes de bobines étant branchés à la troisième branche de la deuxième phase, la première branche de la troisième phase étant formée par le dix-huitième, le vingt-troisième, le vingt-sixième et le trente deuxième groupes de bobines tandis que la deuxième et la troisième branches de ladite troisième phase sont formées par le cinquième, le onzième le quatorzième, le dix-neuvième et par le deuxième, le sixième, le trente et unième groupes de bobines respectivement, le deuxième, le quatrième, le septième, le huitième, le onzième, le treizième, le quinzième, le dix-huitième, le dix-neuvième, le vingt-deuxième, le vingt-quatrième, le vingt-sixième, le vingt-neuvième, le trentième et le trente troisième groupes de bobines étant connectés en opposition par rapport aux autres groupes de bobines, P1, P2 représentant les nombres de paires de pôles correspondant aux vitesses inférieure et supérieure respectivement.  Three-phase two-layer winding with switchable poles having 6 terminals and comprising fifty-four coils which, with a ratio of the number of poles 2pl: 2p2 = 8: 6, are distributed irregularly into groups of coils forming phases each having three parallel branches during the operation at any number of poles, characterized in that the coils are divided into thirty three groups of coils, the number of coils in each group of coils, starting from the first being determined in accordance with the digital series 3.2, 3.1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 3, 2, 3, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1, 1, 3, 2, 3, 1, 1, 2, 1, 1, 2, 1,1, the first, the fourth, the tenth, the twenty-ninth group of coils being connected to the first branch of the first phase, the sixteenth, the twenty-second, the twenty-fifth and the thirtieth group of coils being connected to the second branch of the first phase the ninth, the thirteenth and the seventeenth group of coils being connected to the a third branch of the first phase, the seventh, the twelfth, the fifteenth and the twenty-first groups of coils being connected to the first branch of the second phase, the third, the eighth, the twenty-seventh and the thirty third groups of coils being connected to the second branch of the second phase, the twentieth, - the twenty-fourth and twenty-eighth groups of coils being connected to the third branch of the second phase, the first branch of the third phase being formed by the eighteenth, twenty-third, twenty-sixth and thirty second groups of coils while the second and third branches of said third phase are formed by the fifth, the eleventh the fourteenth, the nineteenth and by the second, the sixth, the thirty-first groups of coils respectively, the second, the fourth, the seventh, the eighth, the eleventh, the thirteenth, the fifteenth, the eighteenth, the nineteenth, the twenty-second , the twenty-fourth, twenty-sixth, twenty-ninth, thirtieth and thirty-third groups of coils being connected in opposition with respect to the other groups of coils, P1, P2 representing the numbers of pairs of poles corresponding to the lower speeds and superior respectively.
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