RU2267851C2 - THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES - Google Patents
THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES Download PDFInfo
- Publication number
- RU2267851C2 RU2267851C2 RU2003134968/09A RU2003134968A RU2267851C2 RU 2267851 C2 RU2267851 C2 RU 2267851C2 RU 2003134968/09 A RU2003134968/09 A RU 2003134968/09A RU 2003134968 A RU2003134968 A RU 2003134968A RU 2267851 C2 RU2267851 C2 RU 2267851C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coils
- coil
- groups
- 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'p катушечных групп с равношаговыми или концентрическими катушками при их среднем шаге по пазам уп≈z/2р 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 и d≥4 создают гармонические МДС по ряду ν=m'k/d±1 [там же, с.450], в том числе и низшие (ν<1) при значительном возрастании дифференциального рассеяния σд, где ±k - целое число, дающее порядок гармонической ν>0 при ее прямом (+), или обратном (-) вращении.Known loop two-layer symmetrical m = 3-phase windings, 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 with q = z / m'p = N / d and d≥4 create harmonic MDSs in the series ν = m'k / d ± 1 [ibid, p. 450], including the lowest ones (ν <1 ) with a significant increase in differential scattering σ d , where ± k is an integer giving the order of the harmonic ν> 0 when it is forward (+), or reverse (-) rotation.
В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния σд m'=3-зонной дробной (q=z/3р=21/4=5,25, d=4) обмотки с группировкой катушек по ряду 6 5 5 5 [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=2,625, d'=8 с группировкой 3 3 2 3 3 2 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 = 21/4 = 5.25, d = 4) windings with a grouping of coils in a series of 6 5 5 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 = 2.625, d '= 8 with the grouping 3 3 2 3 3 2 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=5,25) обмотки с группировкой 6 5 5 5, выполняемой двухслойной 2р=8с-полюсной в z=63c пазах из 12с катушечных групп с номерами 1Г...12(с)Г с концентрическими катушками при среднем их шаге по пазам yк=8, целом числе с=1, 2,..., номерах i', i=1...6 катушек в группах, начиная с наружной, 2wк витках паза:The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase fractional (q = 5.25) winding with a grouping of 5 5 5 5, performed by a two-layer 2p = 8c-pole in z = 63c grooves of 12s coil groups with numbers 1Г ... 12 (with ) D with concentric coils with an average step along the grooves y k = 8, the whole number c = 1, 2, ..., numbers i ', i = 1 ... 6 coils in groups, starting from the outer, 2w to the turns groove:
в группах 1Г...4Г первой группировки шестикатушечная группа 1Г имеет шаги катушек yпi=13-2(i-1) с числами витков по (1-х)wк в i=1 и 6, а пятикатушечные - y'пi=12-2(i'-1) с числом витков (1+х)wк в i'=3 группы 3Г 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 group, the six-coil group 1G has coil steps y pi = 13-2 (i-1) with the number of turns in (1) w k at i = 1 and 6, and five-coil y ' pi = 12-2 (i'-1) with the number of turns (1 + x) w k in i '= 3 of the 3G group with w to 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=63 с номерами 1...63, 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, где зачерненные пазы содержат (2-x)wк витков, 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 с=2, 3,... обмотка имеет 2p=8c=16, 24,..., z=63c=126, 189... и развертка фиг.1 повторяется с=2, 3,... раза. Обмотка при m'=3 зонах соединяется обычным образом при последовательно-согласном включении групп фазы: 1Г, 4Г, 7Г, 10Г с началом фазы из начала 1Г в фазе I; 5Г, 8Г, 11Г, 2Г с началом из 5Г в фазе II; 9Г, 12Г, 3Г, 6Г с началом из 9Г в фазе III, а фазы могут сопрягаться звездой (Y), или треугольником (Δ).Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed winding at 2p = 8 (s = 1), z = 63 with numbers 1 ... 63, 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 A-B-C of the upper and X, Y, Z lower layers, where the blackened grooves contain (2-x) w to the turns, and are constructed in FIGS. 2 and 3 (according to triangular grid) its MDS polygons at x = 0 (Fig.2) and x = 0.5 (Fig.3). With c = 2, 3, ... the winding has 2p = 8c = 16, 24, ..., z = 63c = 126, 189 ... and the sweep of Fig. 1 is repeated c = 2, 3, ... times . The winding at m '= 3 zones is connected 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; 5G, 8G, 11G, 2G with the beginning of 5G in phase II; 9G, 12G, 3G, 6G with the beginning of 9G in phase III, and the phases can be conjugated by a star (Y), or a triangle (Δ).
Для обмотки фиг.1 при q=21/4=5,25 (N=21, d=4), yпi=13-2(i-1)=13, 11, 9, 7, 5, 3 для шестикатушечных групп, y'пi=12-2(I'-1)=12, 10, 8, 6, 4 пятикатушечных (yк=8) обмоточный коэффициент Коб.о при равновитковых катушках (х=0) определяется по коэффициентам Ку=sin(90°yк/τп) укорочения (при τп=z/2p=7,875, yп=8), распределения Kp=sin(60°)/Nsin(60°)/N) и равен Коб.о=КуКр=0,82708. При неравновитковых катушках к Коб.о добавляется значение, зависимое от показателя неравновитковости х групп 1Г, 7Г по оси симметрии фазы: х(0,999689-0,521435-0,56332)=-х0,085066 при Kyi=sin(900yпi/τп)=0,999689 (у'пi=8) и 0,521435 (упi=13), 0,563320 (упi=3), тогда Коб при Коб.о·N=17,36866 равен:For the winding of Fig. 1, when q = 21/4 = 5.25 (N = 21, d = 4), y pi = 13-2 (i-1) = 13, 11, 9, 7, 5, 3 for six-coil groups, y ' pi = 12-2 (I'-1) = 12, 10, 8, 6, 4 five-coil (y k = 8) winding coefficient K vol.o with equal-coil coils (x = 0) is determined by the coefficients K y = sin (90 ° y k / τ p ) of shortening (at τ p = z / 2p = 7.875, y p = 8), the distribution K p = sin (60 °) / Nsin (60 °) / N) and is equal to K about.o = K at K p = 0.82708. With unequal coils, a value is added to K vol.o. , depending on the non- uniformity index x of groups 1G and 7G along the phase symmetry axis: x (0.999689-0.521435-0.56332) = - x0.085066 with K yi = sin ( 90 0 y pi / τ p ) = 0.999689 (y ' pi = 8) and 0.521435 (y pi = 13), 0.563320 (y pi = 3), then K about at K about.N · = 17,36866 is equal to:
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 current vectors of the 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, 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.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 хопт=0,47, соответствующее σд%мии: при xопт=0,47-zэ=3(N-х)=3·20,53==61,59 - эквивалентное число полностью заполненных пазов, Kоб=0,84407, R2 д=366,587/21, Ro=zэKоб/pπ=61,59·0,84407/4π, σд.%мин=2,00, а при х=0 - σд%=3,86, т.е. σд% при хопт=0,47 снижается в 3,86/2,0-=1,93 раза; с учетом повышения Коб ее эффективность равна Кэф=(0,84407/0,82708)(3,86/2,0)(zэ/z)=1,93.then, according to (1) - (3), from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal x opt = 0.47 is calculated, which corresponds to σ d% mission : for x opt = 0.47-z e = 3 (Nx) = 3 · 20.53 = 61.59 - the equivalent number of completely filled grooves, K rev = 0.84407, R 2 d = 366.587 / 21, R o = z e K rev / pπ = 61, 59.84407 / 4π, σ d.% Min = 2.00, and at x = 0 - σ d% = 3.86, i.e. σ d% at x opt = 0.47 decreases by 3.86 / 2.0- = 1.93 times; taking into account the increase in K about its effectiveness is equal to K eff = (0.84407 / 0.82708) (3.86 / 2.0) (z e / z) = 1.93.
Отметим, что m'=6-зонной обмотке при 2р=8, z=63, 6p=24 группах, q=z/6p=2,625, уп=6 соответствуют параметры Коб=0,8890 и σд%=2,13, т.е. обмотка по фиг.1 при хопт=0,47 превосходит ее в 2,13/2,0=1,065 раза.Note that m '= 6-zone winding with 2p = 8, z = 63, 6p = 24 groups, q = z / 6p = 2.625, for n = 6, the parameters K ob = 0.8890 and σ d% = 2 correspond , 13, i.e. the winding of figure 1 with x opt = 0.47 exceeds it by 2.13 / 2.0 = 1.065 times.
Таким образом, предлагаемая m'=3-зонная обмотка характеризуется повышенным Коб, пониженным σд% и эффективнее в Кэф=1,93 раза в сравнении с равновитковой; она проще m'=6-зонной обмотки в технологичности изготовления из-за вдвое меньшего числа (3р) катушечных групп и превосходит ее по дифференциальному рассеянию в 1,065 раза.Thus, the proposed m ′ = 3-zone winding is characterized by an increased K rev , a decreased σ d% and more efficient K eff = 1.93 times in comparison with an equal-turn winding; it is simpler than m '= 6-zone winding in manufacturability due to half the number (3p) of coil groups and surpasses it in differential scattering by 1,065 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134968/09A RU2267851C2 (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134968/09A RU2267851C2 (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003134968A RU2003134968A (en) | 2005-05-10 |
RU2267851C2 true RU2267851C2 (en) | 2006-01-10 |
Family
ID=35746649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003134968/09A RU2267851C2 (en) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2267851C2 (en) |
-
2003
- 2003-12-02 RU RU2003134968/09A patent/RU2267851C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ВОЛЬДЕК А.И., Электрические машины переменного тока, Москва-Ленинград, ГЭИ, 1959, с.224. * |
ЛИВШИЦ-ГАРИК М., Обмотки машин переменного тока, Ленинград, ГЭИ, 1959, с.224. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003134968A (en) | 2005-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
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 | |
RU2267208C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267205C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267213C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2267204C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267207C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267853C2 (en) | THREE-PHASED SPLIT (q=3,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2267852C2 (en) | THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2270506C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=24c SLOTS | |
RU2270502C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER FRACTIONAL-PITCH (q=2.25)WINDING | |
RU2267211C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=1,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2268535C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES | |
RU2267212C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=2,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2268536C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=60c GROOVES | |
RU2268532C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES | |
RU2270504C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=72c SLOTS | |
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 | |
RU2270515C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=36c SLOTS | |
RU2324277C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13) | |
RU2268531C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=72c GROOVES | |
RU2328813C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=174·c GROOVES AT 2p=22·c POLES (q=58/11) | |
RU2270508C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=144(q=24/5) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121203 |