RU2267213C2 - THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES - Google Patents
THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267213C2 RU2267213C2 RU2003134973/09A RU2003134973A RU2267213C2 RU 2267213 C2 RU2267213 C2 RU 2267213C2 RU 2003134973/09 A RU2003134973/09 A RU 2003134973/09A RU 2003134973 A RU2003134973 A RU 2003134973A RU 2267213 C2 RU2267213 C2 RU 2267213C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- groups
- coil
- coils
- winding
- numbers
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
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 the differential scattering σ d , where ± k is an integer giving the order of the harmonic ν> 0 with its direct (+), or reverse (-) rotation.
В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния σд m'=3-зонной дробной (q=z/3p=23/4=5,75, d=4) обмотки с группировкой катушек по ряду 6 6 6 5 [Лившиц-Гарик M. Обмотки машин переменного тока/Пер. с англ. М.-Л.: ГЭИ, 1959, с.224], эквивалентной m'=6-зонной обмотке при q'=z/6p=q/2=2,875, d'=8 с группировкой 3 3 3 3 3 3 3 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 = 23/4 = 5.75, d = 4) windings with a grouping of coils in a series of 6 6 6 5 [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 = 2.875, d '= 8 with the grouping 3 3 3 3 3 3 3 2, but it is easier to manufacture due to half the number (3p) of coil groups.
Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной дробной (q=5,75) обмотки с группировкой 6 6 6 5, выполняемой двухслойной 2p=8c-полюсной в z=69c пазах из 12с катушечных групп с номерами 1Г...12(с)Г с концентрическими катушками при среднем их шаге по пазам ук=9, целом числе с=1, 2, ..., номерах i', i=1...6 катушек в группах, начиная с наружной, 2wк витках каждого паза:The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase fractional (q = 5.75) winding with a grouping of 6 6 6 5, performed by a two-layer 2p = 8c-pole in z = 69c grooves of 12s coil groups with numbers 1Г ... 12 (with ) T with concentric coils with an average of the grooves at step k = 9, c = an integer 1, 2, ..., non-i ', i = 1 ... 6 coils in groups, since the outer, 2w to windings each groove:
в группах 1Г...4Г первой группировки шестикатушечные группы имеют шаги катушек упi=14-2(i-1) с числами витков (i-x)wк в i=6 групп 1Г, 3Г и в i=1 группы 2Г, (1+x)wк в i=4 группы 2Г, а пятикатушечная 4Г-у'пi=13-2(i'-1) с числами витков (1+х)wк в i'=3 и 4 при wк витках в остальных катушках групп, причем указанное распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где х=0,47.in groups 1G ... 4G of the first grouping, six-coil groups have coil steps at pi = 14-2 (i-1) with the number of turns (ix) w k in i = 6 groups 1G, 3G and in i = 1 groups 2G, ( 1 + x) w k in i = 4 of the 2G group, and the five-coil 4G-y ' pi = 13-2 (i'-1) with the number of turns (1 + x) w k in i' = 3 and 4 for w k turns in the remaining coils of the groups, and the indicated distribution of unequal coils is repeated in each subsequent grouping, where x = 0.47.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при 2р=8 (с=1), z=69 с номерами 1...69, 12с=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, Y, 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=69c=138 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 (s = 1), z = 69 with numbers 1 ... 69, 12s = 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 (Fig. 3). With, for example, c = 2, the winding has 2p = 8c = 16, z = 69c = 138, 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=23/4=5,75 (N=23, d=4), упi=14-2(i-1)=14, 12, 10, 8, 6, 4 для групп шестикатушечных, у'пi=13-2(i'-1)=13, 11, 9, 7, 5 пятикатушечных (ук=9) обмоточный коэффициент Коб.о при равновитковых катушках (х=0) определяется по коэффициентам Ку=sin(90°ук/τп) укорочения (при τп=z/2p=8,625 и ук=9), распределения Кp=sin(60°)/Nsin(60°/N) и равен Коб.о=КуКр=0,82535. При неравновитковых катушках к Коб.о добавляется значение, зависимое от показателя неравновитковости х и определяемое с учетом сдвига осей 1Г, 7Г фазы на углы ±αп=360°/z=120°/23 относительно 4Г, 10Г, совпадающих с осью симметрии фазы: для 4Г+10Г-х(0,9976688+0,9565263+0,9935288-0,557934)=+x2,389790 при Куi=sin(90°упi/τп)=0,99767 (у'пi=9), 0,9565263 (у'пi=7), 0,9935288 (упi=8), 0,557934 (упi=14), для 1Г+7Г-2xcosαп0,66574=-x1,325964 при Kуi=0,614213 (упi=3), х(2,38979-1,325964)/23=+х0,0462533, тогда Коб и средний шаг уп.cp=∑(упiwкi)/N равны:For the winding of Fig. 1, when q = 23/4 = 5.75 (N = 23, d = 4), for pi = 14-2 (i-1) = 14, 12, 10, 8, 6, 4 for groups six- coil , y ' pi = 13-2 (i'-1) = 13, 11, 9, 7, 5 five-coil (y k = 9) winding coefficient K vol.o with equal-coil coils (x = 0) is determined by the coefficients K y = sin (90 ° y and / τ n) shortening (with τ n = z / 2p = 8,625 and K = 9) and distribution K p = sin (60 °) / Nsin (60 ° / N) and is equal to K vol.o = K y K p = 0.82535. When neravnovitkovyh coils By ob.o added to the value dependent on the index x and neravnovitkovosti determined considering shear axes 1G, 7G phase angles of ± α p = 360 ° / z = 120 ° / 23 relative to 4D, 10D, coinciding with the symmetry axis phases for + 4G-10G x (0,9976688 + 0,9565263 + 0,9935288-0,557934) = + x2,389790 yi when K = sin (90 ° from pi / τ n) = 0.99767 (y ' pi = 9), 0.9565263 (y' pi = 7), 0.9935288 (y pi = 8), 0.557934 (y pi = 14), for 1G + 7G-2xcosα n 0.66574 = -x1 , 325964 at 0.614213 K yi = (y pi = 3) x (2,38979-1,325964) / 23 = + h0,0462533, then K and an average pitch p.cp y = Σ (y w pi Ki ) / N are equal to:
и and
Из многоугольников МДС фиг.2 и 3 (в центре показаны единичные векторы токов фазных зон A-Z-B-X-C-Y) определяется по соотношениямFrom the MDS polygons of FIGS. 2 and 3 (in the center, the unit vectors of currents of phase zones A-Z-B-X-C-Y are shown) is determined by the relations
коэффициент дифференциального рассеяния σд, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу ее МДС, где R2 д - квадрат среднего радиуса j=1...N пазовых точек, Rо - радиус окружности для гармонической ν=1 [Попов В.И. Определение и оптимизация параметров трехфазных обмоток по многоугольникам МДС//Электричество, 1997, №9, c.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 о is the radius of the circle for harmonic ν = 1 [Popov V.I. 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=0,47, соответствующее σд%мин: при хопт=0,47 - Kоб=0,8471, R2 д=506,296/23, Ro=69·0,8471/4π и σд%мин=1,75, а при х=0-σд%=3,52, т.е. σд% при хопт=0,47 снижается в 3,52/1,75=2,01 раза; с учетом повышения Коб эффективность обмотки равна Кэф=(0,8471/0,8254)(3,52/1,75)=2,06 при уп.ср.=9,04.then, according to (1) - (3), from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal value x opt = 0.47 is calculated, which corresponds to σ d% min : for x opt = 0.47 - K rev = 0.8471, R 2 d = 506.296 / 23, R o = 69 · 0.8471 / 4π and σ d% min = 1.75, and at x = 0-σ d% = 3.52, i.e. σ d% at x opt = 0.47 decreases by 3.52 / 1.75 = 2.01 times; taking into account the increase in K about the efficiency of the winding is equal to K eff = (0.8471 / 0.8254) (3.52 / 1.75) = 2.06 at y.s. = 9.04.
Отметим, что m'=6-зонной обмотке при 2p=8, z=69, 6p=24 группах, q=z/6p=2,875, уп=7 соответствуют параметры Коб=0,9135, σд%=2,14, т.е. обмотка по фиг.1 при xопт=0,47 превосходит ее в 2,14/1,75=1,22 раза.Note that m '= 6-zone winding with 2p = 8, z = 69, 6p = 24 groups, q = z / 6p = 2.875, for n = 7, the parameters K ob = 0.9135, σ d% = 2 , 14, i.e. the winding of FIG. 1 at x opt = 0.47 exceeds it by 2.14 / 1.75 = 1.22 times.
Таким образом, предлагаемая m'=3-зонная обмотка характеризуются повышенным Коб, пониженным σд% и эффективнее в Кэф=2,06 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 , a decreased σ d% and more efficient K eff = 2.06 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 |
---|---|---|---|
RU2003134973/09A RU2267213C2 (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134973/09A RU2267213C2 (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003134973A RU2003134973A (en) | 2005-05-10 |
RU2267213C2 true RU2267213C2 (en) | 2005-12-27 |
Family
ID=35746654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003134973/09A RU2267213C2 (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2267213C2 (en) |
-
2003
- 2003-12-02 RU RU2003134973/09A patent/RU2267213C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978, с.392-393. * |
ЛИВШИЦ-ГАРИК М. Обмотки электрических машин переменного тока. - М.-Л.: ГЭИ, 1959, с.224. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003134973A (en) | 2005-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2267213C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2267852C2 (en) | THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2267207C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267212C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=2,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267211C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=1,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2267853C2 (en) | THREE-PHASED SPLIT (q=3,75) 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 | |
RU2268536C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=60c GROOVES | |
RU2267205C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267208C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267204C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2270502C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER FRACTIONAL-PITCH (q=2.25)WINDING | |
RU2268532C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES | |
RU2268535C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES | |
RU2268533C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=36c GROOVES | |
RU2270506C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=24c SLOTS | |
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 | |
RU2324277C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13) | |
RU2270515C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=36c SLOTS | |
RU2270504C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=72c SLOTS | |
RU2268541C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=90c GROOVES | |
RU2270505C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5) | |
RU2270507C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=108 (q=18/5) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121203 |