RU2046500C1 - Fractional-slot three-phase stator winding - Google Patents
Fractional-slot three-phase stator winding Download PDFInfo
- Publication number
- RU2046500C1 RU2046500C1 SU5039981A RU2046500C1 RU 2046500 C1 RU2046500 C1 RU 2046500C1 SU 5039981 A SU5039981 A SU 5039981A RU 2046500 C1 RU2046500 C1 RU 2046500C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- groups
- phase
- grooves
- turns
- numbers
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока и может использоваться в совмещенных электрических машинах с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе. The invention relates to the windings of electrical AC machines and can be used in combined electrical machines with two opposite-pole fields in the magnetic circuit.
Известны трехфазные дробные обмотки электрических машин переменного тока, выполняемые двух-, одно- и одно-двухслойными из равношаговых или концентрических катушек. Known three-phase fractional windings of electrical machines of alternating current, performed two-, one- and one-two-layer of equal-step or concentric coils.
Недостаток известных трехфазных дробных обмоток повышенное дифференциальное рассеяние, что ухудшает их электромагнитные параметры, что особенно проявляется в электрических совмещенных машинах переменного тока. The disadvantage of the known three-phase fractional windings is increased differential scattering, which worsens their electromagnetic parameters, which is especially manifested in electric combined AC machines.
Наиболее близкой к предлагаемой является трехфазная дробная обмотка с полюсностью р= 3 и числом пазов на полюс и фазу q=2,5, выполненная в Z=45 пазах из 6р=18 катушечных групп. Каждая группа содержит две концентрические катушки с шагами по пазам и числами витков Уп=7, 5 и 2 Wk, Wk для нечетных групп, Уп 6, 4 и Wk, Wk для четных групп. Такая обмотка выполнена с тремя параллельными ветвями в фазах и работает одновременно как многофазная короткозамкнутая для полюсности рI5 и трехфазная для р=3.Closest to the proposed one is a three-phase fractional winding with a pole of p = 3 and the number of grooves per pole and phase q = 2.5, made in Z = 45 grooves of 6p = 18 coil groups. Each group contains two concentric coils with groove steps and number of turns Y n = 7, 5 and 2 W k , W k for odd groups,
Цель изобретения улучшение электромагнитных параметров трехфазной дробной обмотки с полюсностью р и числом пазов на полюс и фазу q=2,5 путем снижения дифференциального рассеяния. The purpose of the invention is the improvement of the electromagnetic parameters of a three-phase fractional winding with a pole p and the number of grooves per pole and phase q = 2.5 by reducing the differential scattering.
Цель достигается тем, что для трехфазной дробной обмотки статора с полюсностью р и числом пазов на полюс и фазу q=2,5, выполненной в Z=15р пазах из К= 6р катушечных групп с номерами в фазах первой, второй, третьей соответственно 1+3k, 3+3k, 5+3k, содержащей в каждой группе две концентрические катушки с шагами по пазам Уп I=7, 5 и числами витков 2Wk, Wk для нечетных групп,Уп I=6, 4 для четных групп, причем начальные стороны катушек первой пары групп уложены в пазы с номерами 1, 2 и 4, 5 и для каждой последующей пары групп указанная укладка в пазах повторяется со смещением на пять пазов относительно предыдущей пары групп, наружная и внутренняя катушки каждой четной группы выполнены с числами витков соответственно (1+х)Wk и (1-х)Wk, а группы каждой фазы соединены последовательно при встречном включении четных групп относительно нечетных, где р=1, 2, 3, k=0, 1, 2, (2р-1); 2Wk число витков в каждом пазу, а значение х выбирается в пределах 0,45≅х ≅0,50.The goal is achieved in that for a three-phase fractional stator winding with a pole of p and the number of grooves per pole and phase q = 2.5, made in Z = 15p grooves from K = 6p coil groups with numbers in the phases of the first, second, third, respectively 1+ 3k, 3 + 3k, 5 + 3k, containing in each group two concentric coils with groove steps Y n I = 7, 5 and number of turns 2W k , W k for odd groups, Y n I = 6, 4 for even groups moreover, the initial sides of the coils of the first pair of groups are laid in grooves with
На фиг. 1 изображена схема предлагаемой обмотки при р=3 и Z=45; на фиг. 2 показаны чередования фазных зон обмотки по фиг. 1; на фиг. 3 дан многоугольник МДС обмотки по фиг. 1; на фиг. 4 и 5 то же, что и на фиг. 2 и 3, но для известной двухслойной обмотки. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed winding at p = 3 and Z = 45; in FIG. 2 shows alternating phase zones of the winding of FIG. 1; in FIG. 3 shows the polygon of the MDS winding of FIG. 1; in FIG. 4 and 5 are the same as in FIG. 2 and 3, but for the well-known two-layer winding.
Обмотка (фиг. 1) выполнена трехфазной с полюсностью р=3 в Z=15р=45 пазах из К=6р=18 катушечных групп с номерами от 1I до 18I В фазах С1, С2, С3 группы имеют номера 1+3k для фазы С1, 3+3k для фазы С2, 5+3k для фазы С3, где k= 0, 1, 2,(2р-1)=5. Группы содержат по две концентрические катушки с шагами по пазам и числами витков, равными Уп=7, 5 и 2Wk, Wk для нечетных групп, Уп= 6, 4 и (1+х)Wk, (1-х)Wk для четных групп, где 2Wk число витков в каждом пазу, а значение х выбирается в пределах 0,45≅х ≅0,50 из условия получения уменьшенного значения дифференциального рассеяния. На фиг. 1 фазы соединены в звезду.The winding (Fig. 1) is made three-phase with a pole p = 3 in Z = 15p = 45 grooves from K = 6p = 18 coil groups with numbers from 1 I to 18 I In phases C1, C2, C3, the groups have numbers 1 + 3k for phase C1, 3 + 3k for phase C2, 5 + 3k for phase C3, where k = 0, 1, 2, (2p-1) = 5. The groups contain two concentric coils with groove steps and number of turns equal to U n = 7, 5 and 2W k , W k for odd groups, U n = 6, 4 and (1 + x) W k , (1-x ) W k for even groups, where 2W k is the number of turns in each groove, and the value of x is chosen within 0.45≅x ≅ 0.50 from the condition for obtaining a reduced value of differential scattering. In FIG. 1 phase connected to a star.
На фиг. 2 показано чередование фазных зон обмотки по фиг. 1 по пазам для одной повторяющейся части обмотки (Z'=15), где зоны А, В, С соответствуют началам катушечных групп, а зоны Х, У, Z их концам. На фиг. 3 по вспомогательной треугольной сетке построен многоугольник МДС обмотки по фиг. 1 для Z'= 15 пазов, где вектора токов фазных зон показаны в центре многоугольника. При полюсном делении τ= Z/2p= 45/6= 7,5 коэффициенты укорочения катушек равны sin(π˙7/2˙7,5)=0,9945;sin(π˙5/2˙7,5)=0,8660; sin(π˙6/2˙7,5)=0,9511; sin(4π/2 ˙7,5)=0,7431.In FIG. 2 shows the alternation of the phase zones of the winding of FIG. 1 in the grooves for one repeating part of the winding (Z ' = 15), where zones A, B, C correspond to the beginnings of the coil groups, and zones X, Y, Z to their ends. In FIG. 3, a polygon of the MDS winding of FIG. 1 for Z ' = 15 grooves, where the current vectors of the phase zones are shown in the center of the polygon. With pole division, τ = Z / 2p = 45/6 = 7.5, the coil shortening coefficients are sin (π˙7 / 2˙7.5) = 0.9945; sin (π˙5 / 2˙7.5) = 0.8660; sin (π˙6 / 2˙7.5) = 0.9511; sin (4π / 2 ˙ 7.5) = 0.7431.
Тогда при х= 0,45 обмоточный коэффициент равен (0,9945˙2+0,8660+0,9511 ˙1,45+0,7431 ˙0,65)/5=0,9286, а средний шаг катушек по пазам Уп.ср.=(7 2+ 5+ 6 1,45+ 4 ˙0,65)/5= 6,06. По фиг. 3 при стороне треугольной сетки, равной единице, по теореме косинусов определяются радиусы пазовых точек: точки 1 и 2 R2 1= 42+12+4=21; точки 3 и 5 R3 2=32+22+6=19; точка 4 R4 2=4,452=19,8025 и тогда квадрат среднего радиуса равен Rg 2=(21˙2+19 ˙2+19,8025)/5=19,9605. Квадрат радиуса для основной гармонической МДС равен R2=(Z Kоб/р π)2=(45 ˙0,9286/3 π)2= 19,658036 и тогда коэффициент дифференциального рассеяния равен σд= [(Rg/R)2-1] 100=1,538% Подобным образом для известной двухслойной обмотки (фиг. 4 и 5) при Уп=6 и Коб=0,9099 определяют σд=1,726%
Таким образом, предлагаемая обмотка имеет лучшие электромагнитные параметры по сравнению с известной двухслойной обмоткой и обмоткой по прототипу в 0,9286/0,9099=1,021 раза более высокий Коб и в 1,726/1,538=1,123 раза меньшее дифференциальное рассеяние при практически одинаковом расходе меди (одинаковом среднем шаге катушек по пазам). При х=0,5 имеют Уп.ср=6; Коб= 0,9306 и σд= 1,545% при возрастании значения х до х=1 получают Уп.ср=6,2; Коб=0,9514 и σд=1,768% т.е. наименьшие значения коэффициента д соответствуют значениям х=0,45-0,50.Then at x = 0.45 the winding coefficient is (0.9945˙2 + 0.8660 + 0.9511 ˙1.45 + 0.7431 ˙0.65) / 5 = 0.9286, and the average pitch of the coils in the grooves At p.s. = (7 2+ 5+ 6 1.45+ 4 ˙0.65) / 5 = 6.06. In FIG. 3 with the side of the triangular grid equal to unity, the radii of the slot points are determined by the cosine theorem: points 1 and 2 R 2 1 = 4 2 +1 2 2 + 4 = 21;
Thus, the proposed winding has better electromagnetic parameters compared with the known two-layer winding and the winding of the prototype 0.9286 / 0.9099 = 1.021 times higher Kob and 1.726 / 1.538 = 1.123 times smaller differential scattering at almost the same copper consumption ( the same average pitch of the coils in the grooves). For x = 0.5, they have Y. To about = 0.9306 and σ d = 1.545% with increasing values of x to x = 1 get U p.av. = 6.2; K about = 0.9514 and σ d = 1.768% i.e. the smallest values of the coefficient q correspond to the values x = 0.45-0.50.
Предлагаемая обмотка может применяться на статоре электрических машин переменного тока, а также совмещенных электрических машин с двумя разнополюсными полями в магнитопроводе. Ее применение позволяет уменьшить амплитуды высших гармонических МДС, снижая тем самым индуктивные сопротивления рассеяния обмотки и добавочные потери в стали от высших гармонических МДС, а также повышать КПД машины и коэффициент мощности. The proposed winding can be used on the stator of electrical AC machines, as well as combined electrical machines with two opposite-pole fields in the magnetic circuit. Its application allows to reduce the amplitudes of higher harmonic MDSs, thereby reducing the inductive scattering resistance of the windings and additional losses in steel from higher harmonic MDSs, as well as to increase the machine efficiency and power factor.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5039981 RU2046500C1 (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Fractional-slot three-phase stator winding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5039981 RU2046500C1 (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Fractional-slot three-phase stator winding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2046500C1 true RU2046500C1 (en) | 1995-10-20 |
Family
ID=21603124
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5039981 RU2046500C1 (en) | 1992-04-27 | 1992-04-27 | Fractional-slot three-phase stator winding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2046500C1 (en) |
-
1992
- 1992-04-27 RU SU5039981 patent/RU2046500C1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N 1631663, кл. H 02K 3/28, 1991. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2046500C1 (en) | Fractional-slot three-phase stator winding | |
RU2046501C1 (en) | Fractional-slot three-phase winding | |
RU2046502C1 (en) | Three-phase fractional stator winding | |
RU2051453C1 (en) | Fractional-pitch three-phase stator winding | |
RU2041543C1 (en) | Three-phase partitioned armature winding | |
RU2046503C1 (en) | Electrical machine fractional-slot three-phase winding | |
RU2058650C1 (en) | Fractional-pitch three-phase winding | |
RU2224346C2 (en) | Multiphase fractional-slot winding of ac machine | |
RU2091961C1 (en) | Three-phase fractional-slot (q=12/5) electrical machine winding | |
RU2058649C1 (en) | Three-phase fractional-pitch armature winding | |
RU2058651C1 (en) | Three-phase fractional-pitch armature winding | |
RU2091960C1 (en) | Three-phase fractional-slot (q=1/7) electrical machine winding | |
RU2079946C1 (en) | Three-phase fractional-slot winding | |
RU2072607C1 (en) | Split three-phase winding | |
SU1539900A1 (en) | Three-phase winding of combined electric machine | |
RU2085008C1 (en) | Three-phase fractional winding | |
RU2058653C1 (en) | Fractional-pitch three-phase winding (q=1 | |
SU1495920A1 (en) | Three-phase winding for combined electric machine | |
RU2235400C2 (en) | Three-phase fractional-slot (q=15/7) double-layer lap winding for electrical machines | |
RU2264028C2 (en) | Double-layer fractional-slot three-phase winding | |
RU2085009C1 (en) | Three-phase single-layer electric machine winding | |
RU2085005C1 (en) | Three-phase fractional winding | |
RU2227360C2 (en) | Nine-phase double-pole winding | |
RU2085007C1 (en) | Fractional three-phase winding of armature | |
RU5051114A (en) | THREE PHASE FRIENDLY (Q = 1,375) WINDING |