RU2267202C2 - THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,5) POLE-SWITCHING, MADE IN ACCORDANCE TO RELATION 2P1/2P2 = 2/1, WINDING - Google Patents
THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,5) POLE-SWITCHING, MADE IN ACCORDANCE TO RELATION 2P1/2P2 = 2/1, WINDING Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267202C2 RU2267202C2 RU2003134351/09A RU2003134351A RU2267202C2 RU 2267202 C2 RU2267202 C2 RU 2267202C2 RU 2003134351/09 A RU2003134351/09 A RU 2003134351/09A RU 2003134351 A RU2003134351 A RU 2003134351A RU 2267202 C2 RU2267202 C2 RU 2267202C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- groups
- pole
- coil
- winding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трехфазным полюсопереключаемым в отношении 2:1 обмоткам (ППО) электрических машин переменного тока и может использоваться на статоре трехфазных двух- и многоскоростных асинхронных двигателей (АД) с короткозамкнутым ротором.The invention relates to three-phase pole-switched in the ratio 2: 1 windings (PPO) of AC electric machines and can be used on a stator of three-phase two-speed and multi-speed asynchronous motors (HELL) with a squirrel-cage rotor.
Известны петлевые двухслойные симметричные m=3-фазные ППО с числами полюсов в отношении 2p1/2p2=2/1 со схемами соединения фаз Y/YY или Δ/YY, выполняемые в z пазах из Nкг=6р2 катушечных групп с q=z/6p2 катушками в каждой при их шаге по пазам уп≈z/2p1 и разделении каждой фазы на две одинаковые части с нечетными группами в одной и четными в другой с дополнительными выводами средних точек в каждой фазе, где q - целое число [Сергеев П.С. и др. Проектирование электрических машин. М.: Энергия, 1970, с.450-451]. При дробном числе q=z/6p2=b+0,5 (b=1, 2, 3,...) m=3-фазные обмотки имеют неодинаковые чередующиеся большие (b+1)-катушечные и малые b-катушечные группы [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с.409-411], что не позволяет выполнять их в качестве таких ППО.Known loop two-layer symmetrical m = 3-phase PPO with the number of poles in the ratio 2p 1 / 2p 2 = 2/1 with phase connection schemes Y / YY or Δ / YY, performed in z grooves of N kg = 6p 2 coil groups with q = z / 6p 2 coils in each when they step in the grooves at n ≈ z / 2p 1 and the division of each phase into two identical parts with odd groups in one and even in another with additional conclusions of the midpoints in each phase, where q is a whole number [Sergeev P.S. and others. Design of electrical machines. M .: Energy, 1970, p. 450-451]. With a fractional number q = z / 6p 2 = b + 0.5 (b = 1, 2, 3, ...) m = 3-phase windings have unequal alternating large (b + 1) -coil and small b-coil groups [Voldek A.I. Electric cars. L .: Energia, 1978, p.409-411], which does not allow them to be performed as such software.
В изобретении ставится задача выравнивания ЭДС и сопротивлений больших и малых катушечных групп m=3-фазной дробной обмотки при q=1,5, что позволяет выполнять ее в качестве ППО с числами полюсов в отношении 2p1/2p2=8/4.In the invention, the task is to align the EMF and the resistances of large and small coil groups of m = 3-phase fractional winding at q = 1.5, which allows it to be performed as a PPO with pole numbers in relation to 2p 1 / 2p 2 = 8/4.
Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной 2-слойной дробной (q=1,5) полюсопереключаемой в отношении 2p1/2p2=2/1 обмотки с соединением фаз по схемам Y/YY или Δ/YY, выполняемой в z=6p2q пазах из Nкг=6р2 катушечных групп с шагом катушек по пазам уп≈z/2p1 при разделении каждой фазы на две части с нечетными группами в одной и четными в другой с дополнительными выводами средних точек в каждой фазе: при 2p1/2p2=8/4 полюсах и q=1,5 группы нечетные двухкатушечные концентрические имеют шаги катушек упi=3, 1 с числами витков wк и (1-x)wк, а четные однокатушечные - уп=2 с числом витков (1+х)wк, где z=18, 2wк - число витков каждого паза при значении х=0,57.The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase 2-layer fractional (q = 1.5) pole-switched in relation to 2p 1 / 2p 2 = 2/1 windings with phase connection according to the schemes Y / YY or Δ / YY, performed in z = 6p 2 q grooves of N kg = 6p 2 coil groups with a pitch of coils in grooves at p ≈z / 2p 1 when dividing each phase into two parts with odd groups in one and even in another with additional conclusions of the midpoints in each phase: at 2p 1 / 2p 2 = 8/4 poles and q = 1.5 groups the odd double-coil concentric have coil steps at pi = 3, 1 with the numbers of turns w k and (1-x) w k , and even one pellet - at n = 2 with the number of turns (1 + x) w k , where z = 18, 2w k - the number of turns of each groove with a value of x = 0.57.
На фиг.1 показаны развертки пазовых слоев предлагаемой двухслойной трехфазной обмотки при q=1,5 и z=18 пазах с номерами 1...18 и Nкг=12 катушечных группах с номерами 1Г...12Г: сверху - для полюсности 2p2=4 с чередованиями фазных зон в последовательности A-Z-B-X-C-Y, где пронумерованы группы 1Г, 4Г, 7Г, 10Г первой фазы, и снизу - для полюсности 2p1=8 с чередованиями фазных зон в последовательности А-В-С для верхнего и X, Y, Z нижнего слоя; на фиг.2...5 построены (по треугольной сетке) многоугольники МДС обмотки по фиг.1 для полюсностей 2p2=4 (фиг.2) и 2р1=8 (фиг.3) при равновитковых катушках (х=0), а на фиг.4 и 5 - многоугольники МДС при неравновитковых катушках для х=0,5.Figure 1 shows the reamers of the groove layers of the proposed two-layer three-phase winding with q = 1.5 and z = 18 grooves with numbers 1 ... 18 and N kg = 12 coil groups with numbers 1G ... 12G: from above - for 2p pole 2 = 4 with alternations of phase zones in the sequence AZBXCY, where groups 1G, 4G, 7G, 10G of the first phase are numbered, and from the bottom for pole 2p 1 = 8 with alternations of phase zones in the sequence A-B-C for the top and X, Y Z of the lower layer; in Fig.2 ... 5 constructed (on a triangular grid) polygons of the MDS winding of Fig.1 for the poles 2p 2 = 4 (Fig.2) and 2p 1 = 8 (Fig.3) with equal-coil coils (x = 0) , and in Figs. 4 and 5, MDS polygons with unequal coils for x = 0.5.
Соединения фаз, например, Y/YY для ППО при 2p1/2p2=8/4 полюсах соответствуют: Y - для полюсности 2p1=8 с выводами начал фаз а, b, с при последовательно-согласном включении в каждой фазе нечетных групп в одной части и четных в другой с дополнительными выводами (а', b', с') из их средних точек (например, в фазе а группы 1Г, 7Г, 10Г, 4Г с дополнительным выводом а' из конца 7Г и начала 10Г), поэтому ППО для 2p1=8 имеет m'=m=3 фазные зоны на пару полюсов с чередованиями по нижней развертке фиг.1; YY - для 2р2=4 с выводами а', b', с' (выводы а, b, с закорочены) при параллельно-встречном включении тех же групп (например, в фазе а' - группы 10Г, 4Г и -7Г, -1Г), поэтому ППО для 2p2=4 имеет m'=2m=6 фазных зон на пару полюсов с чередованиями по верхней развертке фиг.1 с зонами A-Z-B-X-C-Y (начиная с группы 4Г).Phase compounds, for example, Y / YY for PPO at 2p 1 / 2p 2 = 8/4 poles correspond: Y - for a pole 2p 1 = 8 with leads of phases a, b, c starting with odd groups in series in each phase, in one part and even in another with additional conclusions (a ', b', c ') from their midpoints (for example, in phase a of groups 1G, 7G, 10G, 4G with an additional conclusion a' from the end of 7G and the beginning of 10G) therefore, the PPO for 2p 1 = 8 has m '= m = 3 phase zones per pair of poles with alternations in the lower scan of FIG. 1; YY - for 2p 2 = 4 with leads a ', b', c '(leads a, b, c are shorted) with parallel-on switching on of the same groups (for example, in phase a' - groups 10G, 4G and -7G, -1G), therefore, the software for 2p 2 = 4 has m '= 2m = 6 phase zones per pair of poles with alternations in the upper scan of Fig. 1 with AZBXCY zones (starting from group 4G).
Обмотка по фиг.1 имеет шаги катушек по пазам упi=3, 1 (ук.ср=z/2р1-0,25=2) с числами витков wк и (1-х)wк двухкатушечных групп (нечетных), уп=2 с числом витков (1+x)wк однокатушечных групп (четных), где значение "х" определяется из условия получения одинаковых ЭДС больших и малых групп для полюсности 2p2=4, соответствующей соединению YY. По коэффициентам укорочения катушек Kуi=sin(90°упi/τп) определяются для каждой полюсности ЭДС Ег больших и малых катушечных групп при полюсном делении τп=z/2p и 2wк=2 витках паза: для 2p1=8 при τп=z/2p1=18/8=2,25 - Kуi=0,86603 (упi=3), (1-х)0,64279(упi=1) и Eг.б=Σ(Kyiwкi)=1,508813-x0,64279 - для больших (нечетных) групп, Ег.м=Ку=(1+х)0,984808 (уп=2) - для малых (четных) групп и обмоточный коэффициент для 2p1=8 равенThe winding of figure 1 has the steps of the coils along the grooves at pi = 3, 1 (for c.p. = z / 2p 1 -0.25 = 2) with the numbers of turns w to and (1) w to double-coil groups (odd ), y n = 2 with the number of turns (1 + x) w to single-coil groups (even), where the value of "x" is determined from the condition of obtaining the same EMF of large and small groups for the pole 2p 2 = 4 corresponding to the compound YY. By coefficients shortening coils K yi = sin (90 ° from pi / τ n) determined for each of the polarity EMF E g the large and small coil groups when the pole pitch τ p = z / 2p and 2w k = 2 turns of the groove: for 2p 1 = 8, with τ n = z / 2p 1 = 18/8 = 2,25 - K yi = 0.86603 (y pi = 3), (1-x) 0.64279 (y pi = 1) and E g.b = Σ (K yi w ki ) = 1.508813-x0.64279 - for large (odd) groups, E gm = K y = (1 + x) 0.984808 (y n = 2) - for small ( even) groups and the winding coefficient for 2p 1 = 8 is
для 2р2=4 при τп=z/2p2=18/4=4,5 - Куi=0,86603 (упi=3), (1-x)0,34202 (упi=1) и Ег.б=1,208045-х0,34202 - для больших групп, Eг.м=Kу=(1+x)0,642788 (уп=2) - для малых групп и из условия Ег.б=Ег.м определяется значение х=0,57; обмоточный коэффициент для 2р2=4 равен2p 2 when τ = 4 n = z / 2p 2 = 18/4 = 4.5 - K yi = 0.86603 (y pi = 3), (1-x) 0,34202 (y pi = 1) and E = 1.208045 g.b-h0,34202 - for large groups, E gm = K y = (1 + x) 0,642788 (y f = 2) - for small groups and condition E g.b = E gm the value x = 0.57 is determined; winding coefficient for 2p 2 = 4 is
а средний шаг катушек при х=0,57 равен уп.cp=Σ(упiwкi)/3=2+x/3=2,19. Средние шаги групп равны уг.б=3+1-х=3,43 - для больших, уг.м=2(1+х)=3,14 - для малых групп, т.е. практически уг.б≈уг.м, поэтому предлагаемая неравновитковая обмотка по фиг.1 при х=0,57 имеет практически одинаковые ЭДС и сопротивления (активные и индуктивные рассеяния) для всех катушечных групп.and the average step of the coils at x = 0.57 is equal to at cp = Σ (at pi w ki ) / 3 = 2 + x / 3 = 2.19. The average steps of the groups are equal for gb = 3 + 1-x = 3.43 - for large, for gm = 2 (1 + x) = 3.14 - for small groups, i.e. virtually g.b ≈u gm therefore proposed neravnovitkovaya coil of Figure 1 when x = 0.57 is practically identical emf and resistance (resistive and inductive scattering) for all of the coil groups.
Из многоугольников МДС фиг.2...5 по соотношениямOf the polygons of MDS figure 2 ... 5 in terms of
определяется для каждой полюсности ППО коэффициент дифференциального рассеяния σд, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу ее МДС, где R2 д - квадрат среднего радиуса i=1...2q пазовых точек относительно центра многоугольника, a Ro - радиус окружности для основной гармонической МДС [Попов В.И. Определение и оптимизация параметров трехфазных обмоток по многоугольникам МДС//Электричество, 1997, № 9, с.53-55].the differential scattering coefficient σ d , which characterizes the quality of the winding by the harmonic composition of its MDS, is determined for each POS pole, where R 2 d is the square of the average radius i = 1 ... 2q of the groove points relative to the center of the polygon, and R o is the radius of the circle for the main harmonic MDS [Popov V.I. Determination and optimization of the parameters of three-phase windings along MDS polygons // Electricity, 1997, No. 9, p. 53-55].
Из многоугольников МДС фиг.2...5 (при стороне треугольной сетки в единицу длины) по теореме косинусов по (1)-(3) определяются:From the MDS polygons of Fig. 2 ... 5 (with the side of a triangular grid per unit length) by the cosine theorem according to (1) - (3) are determined:
для 2р2=4 при х=0 (фиг.2) - R2 д=Σ(R2 i)/3=10/3, Rо=18·0,61694/2π и σд%=6,71; при х=0,57 (фиг.4) - R2 д=(10+2x+3x2)/3, Ro=18·0,6741/2π и σд%=8,28, т.е. σд.р2 возрастает в 8,28/6,71=1,23 раза;for 2p 2 = 4 at x = 0 (Fig. 2) - R 2 d = Σ (R 2 i ) / 3 = 10/3, R o = 18 · 0.61694 / 2π and σ d% = 6.71 ; when x = 0.57 (Fig. 4) - R 2 d = (10 + 2x + 3x 2 ) / 3, R o = 18 · 0.6741 / 2π and σ d% = 8.28, i.e. σ d.p2 increases by 8.28 / 6.71 = 1.23 times;
для 2р1=8 при х=0 (фиг.3) - R2 д=2,0, Ro=18·0,83121/4π, σд%=41,09; при х=0,57 (фиг.5) - R2 д=(6-2х+3х2)/3, Ro=18·0,8962/4π, σд%=18,02, т.е. σд.p1 снижается в 41,09/18,02=2,28 раза.for 2p 1 = 8 at x = 0 (Fig. 3) - R 2 d = 2.0, R o = 18 · 0.83121 / 4π, σ d% = 41.09; when x = 0.57 (Fig. 5) - R 2 d = (6-2x + 3x 2 ) / 3, R o = 18 · 0.8962 / 4π, σ d% = 18.02, i.e. σ d.p1 decreases by 41.09 / 18.02 = 2.28 times.
Если эффективность неравновитковой ППО по фиг.1 характеризовать произведениями коэффиентов обмоточных по (1)-(2) при их возрастании и дифференциального рассеяния по (3) при их уменьшении, то при х=0,57 коэффициент ее эффективности равен Кэф=(0,6741·0,8962/0,61794·0,8312) (6,71·41,09/8,28·18,02)=2,2, что характеризует высокую степень эффективности предлагаемой обмотки.If the efficiency of the non-uniform PPO in Fig. 1 is characterized by the products of the winding coefficients according to (1) - (2) as they increase and differential scattering according to (3) when they decrease, then at x = 0.57 its efficiency coefficient is K eff = (0 , 6741 · 0.8962 / 0.61794 · 0.8312) (6.71 · 41.09 / 8.28 · 18.02) = 2.2, which characterizes a high degree of efficiency of the proposed winding.
Таким образом, предложенная неравновитковая ППО по фиг.1 при х=0,57 характеризуется полной ее симметрией для полюсностей 2p1=8 и 2р2=4, имеет высокие обмоточные коэффициенты и пониженное дифференциальное рассеяние σд.р1 для большей полюсности 2p1=8. Значение показателя "х" неравновитковости катушек при реальном проектировании трехфазного асинхронного двигателя с такой ППО может отличаться от найденного значения х=0,57 на ±(2...3)%.Thus, the proposed non-uniform PPO in Fig. 1 at x = 0.57 is characterized by its full symmetry for the poles 2p 1 = 8 and 2p 2 = 4, has high winding coefficients and reduced differential scattering σ dp1 for the larger pole 2p 1 = 8. The value of the “x” indicator of the unequal coils during the actual design of a three-phase asynchronous motor with such a software may differ from the found value x = 0.57 by ± (2 ... 3)%.
Равновитковая (х=0) ППО при q=l,5 неработоспособна из-за ее несимметричности для полюсности 2р2 (с соединением в двойную звезду YY) и значительных уравнительных токов.The equal-turn (x = 0) PPO at q = l, 5 is inoperative due to its asymmetry for the 2p 2 pole (with connection to the double star YY) and significant surge currents.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134351/09A RU2267202C2 (en) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,5) POLE-SWITCHING, MADE IN ACCORDANCE TO RELATION 2P1/2P2 = 2/1, WINDING |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134351/09A RU2267202C2 (en) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,5) POLE-SWITCHING, MADE IN ACCORDANCE TO RELATION 2P1/2P2 = 2/1, WINDING |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003134351A RU2003134351A (en) | 2005-05-10 |
RU2267202C2 true RU2267202C2 (en) | 2005-12-27 |
Family
ID=35746534
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003134351/09A RU2267202C2 (en) | 2003-11-26 | 2003-11-26 | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,5) POLE-SWITCHING, MADE IN ACCORDANCE TO RELATION 2P1/2P2 = 2/1, WINDING |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2267202C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101364751B (en) * | 2007-12-21 | 2011-01-26 | 清华大学 | Method for modifying double layer winded performing winding into Y-Delta mixed performed winding |
-
2003
- 2003-11-26 RU RU2003134351/09A patent/RU2267202C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978, с.409-411. * |
СЕРГЕЕВ П.С. и др. Проектирование электрических машин. - М.: Энергия, 1970, с.450-451. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN101364751B (en) * | 2007-12-21 | 2011-01-26 | 清华大学 | Method for modifying double layer winded performing winding into Y-Delta mixed performed winding |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003134351A (en) | 2005-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2007148009A (en) | DEVICE AND METHOD FOR INCREASING THE UTILITY OF THE UTILITY OF ELECTRIC MOTORS | |
RU2267202C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,5) POLE-SWITCHING, MADE IN ACCORDANCE TO RELATION 2P1/2P2 = 2/1, WINDING | |
RU2261516C2 (en) | THREE-PHASE, DOUBLE-LAYER, FRACTIONAL-SLOT (q=2.5), 2p1/2p2=2/1 POLE-CHANGING WINDING | |
RU2261514C2 (en) | THREE-PHASE, DOUBLE-LAYER, FRACTIONAL-SLOT (q=3.5), 2p1/2p2=2/1 POLE-CHANGING WINDING | |
RU2261513C2 (en) | THREE-PHASE, DOUBLE-LAYER, FRACTIONAL-SLOT (q=5.5), 2p1/2p2=2/1 POLE-CHANGING WINDING | |
RU2261515C2 (en) | THREE-PHASE, DOUBLE-LAYER, FRACTIONAL-SLOT (q=4.5), 2p1/2p2=2/1 POLE-CHANGING WINDING | |
Ghoggal et al. | Considerations about the modeling and simulation of air-gap eccentricity in induction motors | |
RU2264028C2 (en) | Double-layer fractional-slot three-phase winding | |
RU2324277C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13) | |
RU2231890C2 (en) | Nine-phase fractional-slot winding for alternating-current machines | |
RU2077103C1 (en) | Combined stator winding | |
RU2268541C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=90c GROOVES | |
RU2324273C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=102·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=34/13) | |
RU2270505C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5) | |
RU2267209C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,5) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2270506C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=24c SLOTS | |
RU2067348C1 (en) | Combined three/single-phase stator winding | |
SU1098073A2 (en) | Three-phase combined winding for a.c.electric machine | |
RU2072606C1 (en) | Joined winding for electric machine | |
RU2324275C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=120·c SLOTS WITH 2p=22·c POLES (q=40/11) | |
RU2270514C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=96 (q=16/5) | |
RU2270504C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=72c SLOTS | |
RU2267203C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=2,5) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2270508C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=144(q=24/5) | |
RU2270515C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=36c SLOTS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121127 |