RU2235402C2 - Трехфазная петлевая двухслойная дробная (q=15/13) обмотка электрических машин - Google Patents
Трехфазная петлевая двухслойная дробная (q=15/13) обмотка электрических машин Download PDFInfo
- Publication number
- RU2235402C2 RU2235402C2 RU2002122166/09A RU2002122166A RU2235402C2 RU 2235402 C2 RU2235402 C2 RU 2235402C2 RU 2002122166/09 A RU2002122166/09 A RU 2002122166/09A RU 2002122166 A RU2002122166 A RU 2002122166A RU 2235402 C2 RU2235402 C2 RU 2235402C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- groups
- phase
- slot
- coil
- winding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, электромашиностроения и может быть использовано в трехфазных асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором и синхронных генераторах. Техническая задача изобретения состоит в выполнении трехфазной двухслойной симметричной дробной обмотки при числе пазов на полюс и фазу q=15/13 с улучшенным гармоническим составом МДС и пониженным дифференциальным рассеянием. Сущность изобретения состоит в том, что трехфазная петлевая двухслойная дробная (q=15/13) обмотка электрических машин выполняется 2р=26·с-полюсной в z=90·c пазах с числом пазов на полюс и фазу q=15/13 из 6р=78·с катушечных групп с номерами от 1Г до 78Г(с) при группировке катушек по числовому ряду 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 и их шаге по пазам уп=4, и в каждой фазе ее четные группы включаются встречно относительно нечетных. Группы от 1Г до 13Г первой из повторяющихся 6·с раз одинаковых группировок имеют числа витков катушек по (1-x)wк для двухкатушечных групп 1Г и 7Г, по (1+x)wк для групп 4Г, 10Г, 11Г и по wк для остальных групп при началах I, II, III фаз из начал групп соответственно 1Г, 27Г, 53Г, где с=1 и 2; 2wк - число витков полностью заполненного паза при оптимальном значении x=xопт=0,32. 4 ил.
Description
Изобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока и может использоваться на статоре трехфазных асинхронных двигателей (АД) с короткозамкнутым ротором и синхронных генераторов.
Известны петлевые симметричные 2р-полюсные m=3-фазные, m’=2m=6-зонные двухслойные обмотки переменного тока, выполняемые в z пазах из 6р катушечных групп с дробным числом q=z/6p=N/d пазов на полюс и фазу при отношениях 2p/d целых и d/m нецелых с группировкой катушек в группах по известному числовому ряду [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока./Пер.с англ. М.-Л.: ГЭИ, 1959, с.224 (прототип)].
Наиболее близкой к предлагаемой является m=3-фазная, m’=2m=6-зонная 2р=52-полюсная двухслойная обмотка, выполняемая в z=180 пазах при q=15/13 из 6р=156 катушечных групп с шагом катушек по пазам yп=4 и их группировкой по ряду 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1, повторяемому 4m=12 раз, со встречным включением в каждой фазе четных групп относительно нечетных [Вольдек А.И. Электрические машины: Учебник для вузов. Л.: Энергия, 1978].
В изобретении ставится задача выполнения трехфазной двухслойной симметричной дробной обмотки при q=15/13 с пониженным дифференциальным рассеянием [Попов В.И. Оптимизация электромагнитных параметров трехфазных дробных электромашинных обмоток.//Электричество, 1996, №10].
Решение поставленной задачи достигается тем, что для петлевой 2-слойной трехфазной 2р=26· с-полюсной обмотки, выполняемой в z=90· с пазах с числом пазов на полюс и фазу q=15/13 из 6р=78· с катушечных групп с номерами от 1Г до 78Г(с) при группировке катушек по ряду 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1, их шаге по пазам уn=4, и в каждой фазе четные группы включаются встречно относительно нечетных, группы от 1Г до 13Г первой из повторяющихся 6· с раз одинаковых группировок имеют числа витков катушек по (1-x)wк для групп 1Г и 7Г, по (1+x)wк для групп 4Г, 10Г, 11 Г и по wк для остальных катушек групп при началах I, II, III фаз из начал групп соответственно 1Г, 27Г, 53Г, где с=1, 2; 2wк - число витков полностью заполненного паза при значении x=0,32.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой трехфазной двухслойной петлевой дробной обмотки с q=15/13, шагом катушек yп=4 и группировкой 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 при с=1: 2р=26 полюсах, z=90 пазах, 78 катушечных группах с разметкой сверху номеров р=13 нечетных групп первой фазы: 1Г+6(к)=1Г, 7Г, 13Г, 19Г, 25Г, 31Г, 37Г, 43Г, 49Г, 55Г, 61Г, 67Г, 73Г, а снизу - номеров пазов от 1 до z=90, где фазные зоны чередуются в последовательности A-Z-B-X-C-Y, зоны А, В, С относятся к начальным сторонам групп, X, Y, Z - к их конечным сторонам для фаз I (А-Х), II (B-Y), III (C-Z); на фиг.2 - диаграммы сдвига осей групп первой фазы (зоны А) для полюсности р=13 (наружная) основной гармонической МДС (v=1), pv=vp=1 (внутренняя) гармонической v=1/13; на фиг.3, 4 - многоугольники МДС обмотки по фиг.1 для катушек равно- (фиг.3) и неравновитковых (фиг.4, x=0,5) с векторами токов фазных зон (в центре) при угле их сдвига α фз=60° .
В обмотке по фиг.1 при q=N/d=15/13 (N=15, d=13) группы от 1Г до 13Г первой из повторяющихся 6 раз одинаковых группировок имеют числа витков катушек: по (1-х)wк для двухкатушечных групп 1Г и 7Г, по (1+x)wк для групп 4Г, 10Г, 11Г и по wк для остальных групп; зачерненные пазы содержат по (2-х)wк витков при 2wк витках в остальных пазах и эквивалентном числе полностью заполненных обмоткой пазов zэ=6(N-x)=90-6x при N-x=15-x. При симметричном питании трехфазным синусоидальным током обмотка при d=13 создает вращающуюся МДС с порядками гармонических по ряду v=6k/d±1=6k/13±1 и содержит наиболее сильно выраженную субгармоническую v=-12/13+1=1/13 (при k=-2) с полюсностью pv=vp=1 при р=13 для v=1 (при k=0), где знаки ± относятся к прямым (+) и обратным (-) гармоническим.
Поставим условие устранения в неравновитковой обмотке гармонической МДС v=l/13 по условию Koδv=φ v(x)=0 ее обмоточного коэффициента. Зависимость Koбv=φ v(x)=Eфv/(N-x)wк определяется по диаграмме сдвигов осей групп фазы фиг.2 (внутренней), построенной по их сдвигам на фиг.1 (снизу) при углах α п=360° /z=4° , α г=360° /13 и γ =α п/2d=2° /13, путем вычисления проекций на вертикальную ось симметрии (43Г) ЭДС групп при коэффициентах укорочения катушек (yп=4) Kyv=sin(v90° yn/3q)=0,1392 и распределения двухкатушечных групп Kpv=sin(4° pv)/2sin(2° pv) для v=1/13 (pv=1):
откуда по условию Кобv=0 вычисляется значение х’=0,31, при котором из МДС (ЭДС) обмотки по фиг.1 полностью устраняется субгармоническая v=1/13. Для полюсности р=13 гармонической v=1 по наружной диаграмме фиг.2 при Ку=sin(90° уп/3q)=0,9703 определяется
По (1)-(2) для равновитковой обмотки (x=0) Коб=0,92675 и Кобv=0,0192, т.е. МДС гармонической v=1/13 имеет относительное амплитудное значение Fv/F=Koбv/vKoбv=13· 0,0192/0,92675=0,269 (26,9%) и ее устранение при х’=0,31 значительно снижает коэффициент дифференциального рассеяния σ д, определяемый из многоугольника МДС:
для i=1... N пазовых точек одной повторяющейся части многоугольника. По фиг.3 из многоугольника МДС обмотки по фиг.1 при х=0, построенного по треугольной сетке со стороной сетки в единицу длины, квадраты R радиусов равны: R =3 для i=1, 5... 8, 12... 15; R =22+1++2=7 для i=2, 4, 9, 11; R =32=9 для i=3, 10 и R =Σ (R )/15=73/15, тогда по (3) при R=zKoб/pπ =90· 0,92675/13π σ д%=16,68.
По многоугольнику МДС фиг.4 обмотки по фиг.1 для х=0,5, где числам витков катушек (1+х)wк, wк, (1-x)wк соответствуют 3,0; 2,0; 1,0 сторон сетки, определяется
тогда по (2)-(4) из уравнения d((σ д)/d(x)=(Rд/Коб)2/d(x)=0 вычисляется оптимальное значение х=xопт=0,32, соответствующее минимальной величине σ д%мин, при котором: N-x=14,68 и zэ=88,08, Koб=0,9343, R =66,0624/15, тогда по (3) при R=88,08· 0,9343/13π имеем σ д%мин=8,47. Снижение значения σ д% в 16,68/8,47=1,97 раза характеризует высокую эффективность предлагаемой обмотки из-за устранения из ее МДС гармонической v=1/13, что существенно улучшает энергетические и виброакустические показатели асинхронных машин с такой обмоткой.
Предлагаемая обмотка при с=2 имеет 2р=52 полюса, z=180 пазов, и развертка обмотки фиг.1 повторяется дважды. Равновитковую обмотку при 2р=52, z=180, q=15/13 имеет трехфазный АД типа ВАСВ (Р2н=200 кВт) для безредукторного привода вентиляторов градирен, и замена ее предлагаемой неравновитковой существенно улучшает все показатели такого АД.
Claims (1)
- Трехфазная петлевая двухслойная дробная (q=15/13) обмотка электрических машин, выполняемая 2р=26·с-полюсной в z=90·c пазах с числом пазов на полюс и фазу q=15/13 из 6р=78·с катушечных групп с номерами от 1Г до 78Г(с) при группировке катушек по числовому ряду 2 1 1 1 1 1 2 1 1 1 1 1 1 и их шаге по пазам уп=4, в каждой фазе которой четные группы включаются встречно относительно нечетных, отличающаяся тем, что группы от 1Г до 13Г первой из повторяющихся 6·с раз одинаковых группировок имеют числа витков катушек по (1-x)wк для двухкатушечных групп 1Г и 7Г, по (1-x)wк для групп 4Г, 10Г, 11Г и по wк для остальных групп при началах I, II, III фаз из начал групп, соответственно, 1Г, 27Г, 53Г, где с=1 и 2; 2wк - число витков полностью заполненного паза при значении x=0,32.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002122166/09A RU2235402C2 (ru) | 2002-08-15 | 2002-08-15 | Трехфазная петлевая двухслойная дробная (q=15/13) обмотка электрических машин |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002122166/09A RU2235402C2 (ru) | 2002-08-15 | 2002-08-15 | Трехфазная петлевая двухслойная дробная (q=15/13) обмотка электрических машин |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2002122166A RU2002122166A (ru) | 2004-02-20 |
RU2235402C2 true RU2235402C2 (ru) | 2004-08-27 |
Family
ID=33412810
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002122166/09A RU2235402C2 (ru) | 2002-08-15 | 2002-08-15 | Трехфазная петлевая двухслойная дробная (q=15/13) обмотка электрических машин |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2235402C2 (ru) |
-
2002
- 2002-08-15 RU RU2002122166/09A patent/RU2235402C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978, с.402-450. * |
ПОПОВ В.И. Оптимизация электромагнитных параметров трехфазных дробных электромашинных обмоток. Электричество, 1996, № 10. ЛИВШИЦ-ГАРИК М., Обмотки машин переменного тока. М.-Л.: ГЭИ, 1959, с.224. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2002122166A (ru) | 2004-02-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2235402C2 (ru) | Трехфазная петлевая двухслойная дробная (q=15/13) обмотка электрических машин | |
RU2235400C2 (ru) | Трехфазная петлевая двухслойная дробная (q=15/7) обмотка электрических машин | |
RU2231890C2 (ru) | Девятифазная дробная (q=3/5) обмотка электрических машин переменного тока | |
RU2224346C2 (ru) | Многофазная дробная (q=6/5) обмотка электрических машин переменного тока | |
RU2270505C2 (ru) | ТРЁХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=10, z=84 (g=14/5) | |
RU2091961C1 (ru) | Трехфазная дробная (q=12/5) обмотка электрических машин | |
RU2264028C2 (ru) | Трехфазная двухслойная дробная (q=1,5) обмотка электрических машин | |
RU2324277C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА В z=132·c ПАЗАХ ПРИ 2p=26·c ПОЛЮСАХ (q=44/13) | |
RU2270507C2 (ru) | ТРЁХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=10, z=108 (q=18/5) | |
RU2227356C2 (ru) | Девятифазная дробная (q=3/4) обмотка электрических машин переменного тока | |
RU2324273C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА В z=102·c ПАЗАХ ПРИ 2p=26·c ПОЛЮСАХ (q=34/13) | |
RU2335062C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=16·c ПОЛЮСАХ В z=3(8·b+1)·c ПАЗАХ | |
RU2270508C2 (ru) | ТРЁХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=10, z=144 (g=24/5) | |
RU2335063C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА В z=135·c ПАЗАХ ПРИ 2p=22·c И 2p=26·c ПОЛЮСАХ | |
RU2270514C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=10, z=96 (q=16/5) | |
RU2268532C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=14c ПОЛЮСАХ В z=54c ПАЗАХ | |
RU2335066C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=26·c ПОЛЮСАХ В z=162·c И z=168·c ПАЗАХ | |
RU2267213C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДРОБНАЯ (q=5,75) ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН | |
RU2324274C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА В z=66·c ПАЗАХ ПРИ 2p=26·c ПОЛЮСАХ (q=22/13) | |
RU2091960C1 (ru) | Трехфазная дробная (q=12/7) обмотка электрических машин | |
RU2328813C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА В z=174·с ПАЗАХ ПРИ 2р=22·с ПОЛЮСАХ (q=58/11) | |
RU2268529C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=14 ПОЛЮСАХ В z=108 ПАЗАХ С q=18/7 | |
RU2335073C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА В z=144·c ПАЗАХ ПРИ 2p=22·c И 2p=26·c ПОЛЮСАХ | |
RU2231892C2 (ru) | Многофазная (m≥3) 2p=4-полюсная обмотка при z=54 пазах | |
RU2335064C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=26·c ПОЛЮСАХ В z=126·c И z=129·c ПАЗАХ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120816 |