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 PDF

Info

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
Application number
RU2003134968/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003134968A (en
Inventor
Турсун Абдалимович Ахунов (RU)
Турсун Абдалимович Ахунов
Лев Николаевич Макаров (RU)
Лев Николаевич Макаров
Виктор Иванович Попов (RU)
Виктор Иванович Попов
Юрий Николаевич Петров (RU)
Юрий Николаевич Петров
Original Assignee
Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN" (ЭЛДИН)
Волжская государственная инженерно-педагогическая Академия - ВГИПА
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN" (ЭЛДИН), Волжская государственная инженерно-педагогическая Академия - ВГИПА filed Critical Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN" (ЭЛДИН)
Priority to RU2003134968/09A priority Critical patent/RU2267851C2/en
Publication of RU2003134968A publication Critical patent/RU2003134968A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2267851C2 publication Critical patent/RU2267851C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering, electro-mechanical engineering, possible use for three-phased asynchronous and synchronous electric machines.
SUBSTANCE: three-phased split (q=5,25) winding of electric machines is made 2p=8c-polar with grouping 6 5 5 5 in z=63c grooves of 12c coil groups with numbers 1Γ...12(c)Γ with concentric coils with their average step by grooves yc=8, integer number c=1,2,..., numbers i', i=1...6 coils in groups starting from outer one, 2wc coils of groove. In acc to invention, in groups of 1Γ...4Γ pf first grouping, six-coiled group 1Γ has coil steps ym'=13-2(i'-1) with coil numbers (1-x)wc in i=1 and 6, and five-coil ones - y'm'=12-2(i'-1) with coil numbers (1+x)wc in i'=3 of group 3Γ for wc coils in remaining groups coils, while said distribution of not even-coiled coils is repeated in each following grouping, where x=0,47.
EFFECT: decreased differential dissipation σD of symmetric m'=3-zoned split (q=z/3p=5,25) winding.
3 dwg

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°yкп) укорочения (при τп=z/2p=7,875, yп=8), распределения Kp=sin(60°)/Nsin(60°)/N) и равен Коб.оуКр=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(900yпiп)=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:

Figure 00000002
Figure 00000002

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

Figure 00000003
Figure 00000003

коэффициент дифференциального рассеяния σд, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу ее МДС, где R2д - 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]:

Figure 00000004
Figure 00000004

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, R2д=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)

Трехфазная дробная (q=5,25) обмотка электрических машин выполняется 2р=8с-полюсной с группировкой 6 5 5 5 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, отличающаяся тем, что в группах 1Г...4Г первой группировки шестикатушечная группа 1Г имеет шаги катушек ym'=13-2(i-1) с числами витков (1-x)-wк в i=1 и 6, а пятикатушечные - y'm'=12-2(i'-1) с числами 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.Three-phase fractional (q = 5.25) winding of electric machines is 2p = 8s-pole with a grouping of 5 5 5 5 in z = 63c grooves of 12s coil groups with numbers 1G ... 12 (s) G with concentric coils with an average of the groove step y k = 8, the total number c = 1.2 ..., numbers i ', i = 1 ... 6 coils in groups, starting from the outer, 2w to the turns of the groove, characterized in that in groups 1G ... 4G of the first grouping, the six-coil group 1G has coil steps y m ' = 13-2 (i-1) with the number of turns (1-x) -w k in i = 1 and 6, and five-coil ones are y' m ' = 12-2 (i'-1) with the numbers of turns (1 + x) in a w i '= 3 groups 3G at w to the coils in the remaining coils c claims, wherein said distribution neravnovitkovyh coils is repeated in each successive grouping, where x = 0.47.
RU2003134968/09A 2003-12-02 2003-12-02 THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES RU2267851C2 (en)

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)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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