RU2267207C2 - THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES - Google Patents
THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267207C2 RU2267207C2 RU2003134889/09A RU2003134889A RU2267207C2 RU 2267207 C2 RU2267207 C2 RU 2267207C2 RU 2003134889/09 A RU2003134889/09 A RU 2003134889/09A RU 2003134889 A RU2003134889 A RU 2003134889A RU 2267207 C2 RU2267207 C2 RU 2267207C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- groups
- coil
- coils
- winding
- phase
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к трехфазным обмоткам электрических машин переменного тока, может использоваться на статоре трехфазных асинхронных и синхронных машин, фазном роторе асинхронных двигателей (АД).The invention relates to three-phase windings of electrical AC machines, can be used on a stator of three-phase asynchronous and synchronous machines, a phase rotor of asynchronous motors (HELL).
Известны петлевые двухслойные симметричные m=3-фазные обмотки, выполняемые 2р-полюсными в z пазах из m'р катушечных групп с равношаговыми или концентрическими катушками при их среднем шаге по пазам уп≈z/2p и числе пазов на полюс и фазу q=z/m'p, целом или дробном, где m' - число фазных зон на пару полюсов, равное m'=m=3 - трехзонные, или m'=2m=6 - шестизонные обмотки [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с.392-393]. Дробные обмотки при q=z/m'p=N/d создают гармонические МДС по ряду ν=m'k/d±1 [там же, с.450], в том числе и низшие (ν<1) для d≥4 при значительном возрастании дифференциального рассеяния σд, где ±k - целое число, дающее порядок гармонической ν>0 при ее прямом (+) или обратном (-) вращении.Loop double-layer symmetrical m = 3-phase windings are known, performed by 2-pole in z grooves from m'p coil groups with equal-step or concentric coils with their average step in grooves at n ≈ z / 2p and the number of grooves per pole and phase q = z / m'p, whole or fractional, where m 'is the number of phase zones per pair of poles, equal to m' = m = 3 - three-zone, or m '= 2m = 6 - six-zone windings [Voldek A.I. Electric cars. L .: Energy, 1978, S. 392-393]. Fractional windings at q = z / m'p = N / d create harmonic MDSs in the series ν = m'k / d ± 1 [ibid, p. 450], including the lowest ones (ν <1) for d≥ 4 with a significant increase in differential scattering σ d , where ± k is an integer giving the order of harmonic ν> 0 with its direct (+) or reverse (-) rotation.
В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния σд m'=3-зонной дробной (q=z/3р=19/4=4,75, d=4) обмотки с группировкой катушек по ряду 5 5 5 4 [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока/Пер. с англ. М.-Л.: ГЭИ, 1959, с.224], эквивалентной m'=6-зонной обмотке при q'=z/6p=q/2=2,375, d'=8 с группировкой 3 2 3 2 2 3 2 2, но проще ее в изготовлении из-за вдвое меньшего числа (3р) катушечных групп.The invention aims to reduce differential scattering σ d m '= 3-zone fractional (q = z / 3p = 19/4 = 4.75, d = 4) windings with a grouping of coils in a series of 5 5 5 4 [Livshits-Garik M Windings of AC Machines / Transl. from English M.-L.: SEI, 1959, p.224], equivalent to m '= 6-zone winding at q' = z / 6p = q / 2 = 2,375, d '= 8 with the
Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной дробной (q=4,75) обмотки с группировкой 5 5 5 4, выполняемой двухслойной 2p=8c-полюсной в z=57c пазах из 12с катушечных групп с номерами 1Г...12(с)Г с концентрическими катушками при среднем их шаге по пазам ук=7, целом числе с=1, 2, ..., номерах i', i=1...5 катушек в группах, начиная с наружной, 2к витках каждого паза:The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase fractional (q = 4.75) winding with a grouping of 5 5 5 4, performed by a two-layer 2p = 8c-pole in z = 57c grooves from 12s coil groups with numbers 1Г ... 12 (with ) T with concentric coils with an average of the grooves at step k = 7, c = an integer 1, 2, ..., non-i ', i = 1 ... 5 in the groups of coils, starting from the outside of, to the windings 2 each groove:
в группах 1Г...4Г первой группировки пятикатушечные группы имеют шаги катушек упi=11-2(i-1) с числами витков (1-х)wк в i=5 групп 1Г, 3Г и в i=1 группы 2Г, (1+x)wк в i=3 группы 2Г, а четырехкатушечная 4Г-у'пi=10-2(i'-1) с числами витков (1+х)wк в i'=2 и 3 при wк витках в остальных катушках групп, причем указанное распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где х=0,48.Group 1D ... 4D first grouping pyatikatushechnye groups have coils steps pi y = 11-2 (i-1) with the numbers of turns (1-x) w i = k in 5 groups 1G, 3G and i = 1 group 2r , (1 + x) w k in i = 3 of the 2G group, and the four- coil 4G-y ' pi = 10-2 (i'-1) with the number of turns (1 + x) w k in i' = 2 and 3 for w to the turns in the remaining coils of the groups, and the indicated distribution of unequal coils is repeated in each subsequent grouping, where x = 0.48.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при 2р=8 (c=1), z=57 с номерами 1...57, 12c=12 катушечных группах с номерами 1Г...12Г (размечены группы 1Г, 4Г, 7Г, 10Г первой фазы), чередованиями фазных зон в последовательности А-В-С верхнего и X, У, Z нижнего слоев, а на фиг.2 и 3 построены (по треугольной сетке) ее многоугольники МДС при х=0 (фиг.2) и х=0,5 (фиг.3). При, например, с=2 обмотка имеет 2р=8с=16, z=57c=114, и развертка фиг.1 повторяется дважды. Обмотка при m'=3 зонах соединяется в фазах обычным образом при последовательно-согласном включении групп фазы: 1Г, 4Г, 7Г, 10Г с началом фазы из начала 1Г в фазе I; 3Г, 6Г, 9Г, 12Г с началом из 3Г в фазе II; 5Г, 8Г, 11Г, 2Г с началом из 5Г в фазе III; фазы могут сопрягаться в звезду или треугольник.Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed winding at 2p = 8 (c = 1), z = 57 with numbers 1 ... 57, 12c = 12 coil groups with numbers 1G ... 12G (marked groups 1G, 4G, 7G, 10G of the first phase), by alternating phase zones in the sequence ABC of the upper and X, Y, Z lower layers, and in FIGS. 2 and 3 its MDS polygons are constructed (on a triangular grid) at x = 0 (FIG. 2) and x = 0.5 (figure 3). With, for example, c = 2, the winding has 2p = 8c = 16, z = 57c = 114, and the sweep of FIG. 1 is repeated twice. The winding at m '= 3 zones is connected in phases in the usual way with sequentially-consistent inclusion of phase groups: 1G, 4G, 7G, 10G with the beginning of the phase from the beginning of 1G in phase I; 3G, 6G, 9G, 12G with the beginning of 3G in phase II; 5G, 8G, 11G, 2G with the beginning of 5G in phase III; phases can mate into a star or triangle.
Для обмотки фиг.1 при q=19/4=4,75 (N=19, d=4), упi=11-2(i-1)=11, 9, 7, 5, 3 для групп пятикатушечных, у'пi=10-2(i'-1)=10, 8, 6, 4 четырехкатушечных (ук=7) обмоточный коэффициент Коб.о при равновитковых катушках (х=0) определяется по коэффициентам Ку=sin(90°ук/τп) укорочения катушек (при τп=z/2p=7,125, ук=7), распределения Kp=sin(60°)/Nsin(60°/N) и равен Kоб.o=KуKp=0,82710. При неравновитковых катушках к Коб.о добавляется значение, зависимое от показателя неравновитковости х и определяемое с учетом сдвига осей групп 1Г, 7Г фазы на углы ±αп=360°/z=120°/19 относительно 4Г, 10Г, совпадающих с осью симметрии фазы: для 4Г+10Г - x(0,9814515+0,9694003+0,999620-0,656752)=+x2,293720 при Kуi=sin(90°упi/τп)=0,9814515 (у'пi=8), 0,9694003 (у'пi=6), 0,99962 (упi=7), 0,656752 (упi=11), для 1Г+7Г-2xcosαп·0,614213=-x1,220970 при Куi=0,614213 (упi=3) и x(2,293720-1,22097)/19=+x0,056461, тогда Коб и средний шаг уп.ср равны:For the winding of Fig. 1, when q = 19/4 = 4.75 (N = 19, d = 4), for pi = 11-2 (i-1) = 11, 9, 7, 5, 3 for five-coil groups, y ' pi = 10-2 (i'-1) = 10, 8, 6, 4 four- coil (y k = 7) winding coefficient K vol.o for equal-coil coils (x = 0) is determined by the coefficients K y = sin ( 90 ° to the y / τ n) shortening coils (with τ n = z / 2p = 7,125, y k = 7), distribution K p = sin (60 °) / Nsin (60 ° / N) and is equal to K ob.o = K at K p = 0.82710. When neravnovitkovyh coils By ob.o added to the value dependent on the index x and neravnovitkovosti determined considering shear axes groups 1G, 7G phase angles of ± α p = 360 ° / z = 120 ° / 19 relating to 4D, 10D, coinciding with the axis phase symmetry for 4G 10G + - x (0,9814515 + 0,9694003 + 0,999620-0,656752 ) = + x2,293720 yi when K = sin (90 ° from pi / τ n) = 0.9814515 ( y ' pi = 8), 0.9694003 (y' pi = 6), 0.99962 (y pi = 7), 0.656752 (y pi = 11), for 1G + 7G-2xcosα n · 0.614213 = -x1,220970 yi when K = 0.614213 (y pi = 3) and x (2,293720-1,22097) / 19 = + x0,056461, then K and an average pitch in p.sr are:
и and
Из многоугольников МДС фиг.2 и 3 (в центре показаны единичные векторы токов смазных зон A-Z-B-X-C-Y) определяется по соотношениямOf the polygons MDS figure 2 and 3 (in the center shows the unit vectors of the currents of the lubricant zones A-Z-B-X-C-Y) is determined by the ratios
коэффициент дифференциального рассеяния σд, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу ее МДС, где R2 д - квадрат среднего радиуса j=1...N пазовых точек, Ro - радиус окружности для гармонической ν=1 [Попов В.И. Определение и оптимизация параметров трехфазных обмоток по многоугольникам МДС//Электричество, 1997, №9, с.53-55]:differential scattering coefficient σ d characterizing the quality of the winding by the harmonic composition of its MDS, where R 2 d is the square of the average radius j = 1 ... N of the groove points, R o is the radius of the circle for harmonic ν = 1 [Popov V. Determination and optimization of the parameters of three-phase windings along the MDS polygons // Electricity, 1997, No. 9, p. 53-55]:
тогда по (1)-(3) из условия d(σд)/d(х)=0 вычисляется оптимальное значение Xопт=0,48, соответствующее σд%мин: при хопт=0,48-Коб=0,8542, R2 д=291,712/19, Rо=57·0,8542/4π и σд%мин=2,27, а при х=0-σд%=4,70, т.е. σд% при хопт=0,48 снижается в 4,70/2,27=2,07 раза; с учетом повышения Коб эффективность обмотки равна Кэф=(0,8542/0,8271)(4,70/2,27)=2,14 при уп.ср=7, 10.then, according to (1) - (3), from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal value X opt = 0.48 is calculated, which corresponds to σ d% min : for x opt = 0.48-K rev = 0.8542, R 2 d = 291.712 / 19, R o = 57 · 0.8542 / 4π and σ d% min = 2.27, and at x = 0-σ d% = 4.70, i.e. σ d% at x opt = 0.48 decreases by 4.70 / 2.27 = 2.07 times; taking into account the increase in K about the efficiency of the winding is equal to K eff = (0,8542 / 0,8271) (4,70 / 2,27) = 2,14 at y pp = 7, 10.
Отметим, что m'=6-зонной обмотке при 2р=8, z=57, 6р=24 группах, q=z/6p=2,375, уп=8 соответствуют параметры Коб=0,9373, σд%=2,78, т.е. обмотка по фиг.1 при хопт=0,48 превосходит ее в 2,78/2,27=1,22 раза.Note that m '= 6-zone winding with 2p = 8, z = 57, 6p = 24 groups, q = z / 6p = 2,375, for n = 8, the parameters K ob = 0.9373, σ d% = 2 , 78, i.e. the winding of figure 1 with x opt = 0.48 exceeds it by 2.78 / 2.27 = 1.22 times.
Таким образом, предлагаемая m'=3-зонная обмотка характеризуются повышенным Kоб, пониженным σд% и эффективнее в Кэф=2,14 раза в сравнении с равновитковой; она проще m'=6-зонной обмотки в технологичности изготовлении из-за вдвое меньшего числа (3р) катушечных групп.Thus, the proposed m '= 3-zone winding is characterized by an increased K rev , reduced σ d% and more efficient in K eff = 2.14 times in comparison with an equal-turn winding; it is simpler m '= 6-zone winding in manufacturability due to half the number (3p) of coil groups.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134889/09A RU2267207C2 (en) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134889/09A RU2267207C2 (en) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003134889A RU2003134889A (en) | 2005-05-27 |
RU2267207C2 true RU2267207C2 (en) | 2005-12-27 |
Family
ID=35824189
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003134889/09A RU2267207C2 (en) | 2003-12-01 | 2003-12-01 | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2267207C2 (en) |
-
2003
- 2003-12-01 RU RU2003134889/09A patent/RU2267207C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978, с.392-393, с.450. * |
ЛИВШИЦ-ГАРИК М. Обмотки машин переменного тока. - М.-Л.: ГЭИ, 1959, с.224. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003134889A (en) | 2005-05-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2267207C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267213C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2267853C2 (en) | THREE-PHASED SPLIT (q=3,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2267212C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=2,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267852C2 (en) | THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2267211C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=1,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2267851C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267210C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=6,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267205C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267204C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267208C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2268532C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES | |
RU2270502C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER FRACTIONAL-PITCH (q=2.25)WINDING | |
RU2268536C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=60c GROOVES | |
RU2270506C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=24c SLOTS | |
RU2270505C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5) | |
RU2270508C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=144(q=24/5) | |
RU2270507C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=108 (q=18/5) | |
RU2270504C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=72c SLOTS | |
RU2268535C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES | |
RU2324277C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13) | |
RU2324275C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=120·c SLOTS WITH 2p=22·c POLES (q=40/11) | |
RU2268533C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=36c GROOVES | |
RU2268527C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=75c GROOVES | |
RU2270503C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=54c SLOTS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121202 |