RU2267852C2 - THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES - Google Patents

THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES Download PDF

Info

Publication number
RU2267852C2
RU2267852C2 RU2003134969/09A RU2003134969A RU2267852C2 RU 2267852 C2 RU2267852 C2 RU 2267852C2 RU 2003134969/09 A RU2003134969/09 A RU 2003134969/09A RU 2003134969 A RU2003134969 A RU 2003134969A RU 2267852 C2 RU2267852 C2 RU 2267852C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
groups
coil
coils
winding
numbers
Prior art date
Application number
RU2003134969/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003134969A (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 RU2003134969/09A priority Critical patent/RU2267852C2/en
Publication of RU2003134969A publication Critical patent/RU2003134969A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2267852C2 publication Critical patent/RU2267852C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering and electro-mechanical industry, possible use for construction of three-phased asynchronous and synchronous electric machines.
SUBSTANCE: three-phased split (q=6,75) winding of electric machines is made with grouping 7 7 7 6, two-layer 2p=8c-polar in z=81c grooves of 12c coil groups with numbers 1Γ...12(c)Γ with concentric coils with their average step by grooves yc=10, integer number c=1,2,..., numbers i',i=1...7 coils in groups, starting from external one, 2wc coils of each groove. In accordance to invention, in groups 1Γ...4Γ of first grouping, seven-coil groups have coil steps ygi=16-2(i-1) with coil number (1-x)wc in i=7 of groups 1Γ, 3Γ and in i=1 of group 2Γ, (1+x)wc in i=4 of group 2Γ, and six-coiled 4Γ-y'gi=15-2(i'-1) with coil numbers (1+x)wc in i'=3 and 4 for wc coils in remaining coil groups, while aforementioned distribution of not even-coiled coils is repeated in next grouping, where x=0,48.
EFFECT: decreased differential dissipation σD of m'=3-zoned split (q=z/3p=6,75) 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 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/3p=27/4=6,75, d=4) обмотки с группировкой катушек по ряду 7 7 7 6 [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока/Пер. с англ. М.-Л.: ГЭИ, 1959, с.224], эквивалентной m'=6-зонной обмотке при q'=z/6р=q/2=3,375, d'=8 с группировкой 4 3 4 3 3 4 3 3, 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 = 27/4 = 6.75, d = 4) windings with a grouping of coils in a series of 7 7 7 6 [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 = 3.375, d '= 8 with the grouping 4 3 4 3 3 4 3 3, 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=6,75) обмотки с группировкой 7 7 7 6, выполняемой двухслойной 2p=8c-полюсной в z=81c пазах из 12с катушечных групп с номерами 1Г...12(с)Г с концентрическими катушками при среднем их шаге по пазам ук=10, целом числе с=1, 2,..., номерах i', i=1...7 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 = 6.75) winding with a grouping 7 7 7 6 performed by a two-layer 2p = 8c-pole in z = 81c grooves from 12s coil groups with numbers 1Г ... 12 (with ) T with concentric coils with an average of the grooves at step k = 10, c = an integer 1, 2, ..., non-i ', i = 1 ... 7, the coils in groups, since the outer, 2w to windings groove:

в группах 1Г...4Г первой группировки семикатушечная группы имеют шаги катушек yпi=16-2(i-1) с числами витков по (1-х)wк в i=7 групп 1Г, 3Г и в i=1 группы 2Г, (1+х)wк в i=4 группы 2Г, а шестикатушечные 4Г-y'пi=15-2(i'-1) с числом 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=0,48.in groups 1G ... 4G of the first grouping, seven-coil groups have coil steps y pi = 16-2 (i-1) with the number of turns in (1-x) w k in i = 7 groups of 1G, 3G and in i = 1 groups 2Г, (1 + х) w к in i = 4 of the group 2Г, and six- coil 4Г -y ' пi = 15-2 (i'-1) with the number of turns (1 + х) w к in i' = 3 and 4 when w to the turns in the remaining coils of the groups, and the indicated distribution of non-uniform coils is repeated in each subsequent grouping, where x = 0.48.

На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при 2р=8(с=1), z=81 с номерами 1...81, 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=81с=162 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 = 81 with numbers 1 ... 81, 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 = 81c = 162, 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=27/4=6,75 (N=27, d=4), yпi=16-2(i-1)=16, 14, 12, 10, 8, 6, 4 для групп семикатушечных, y'пi=15-2(i'-1)=15, 13, 11, 9, 7, 5 шестикатушечных (yк=10) обмоточный коэффициент Коб.о при равновитковых катушках (х=0) определяется по коэффициентам Ку=sin(90°Укп) укорочения (при τп=z/2p=10,125, yк=10), распределения Kp=sin(60°)/Nsin(60°)/N) и равен Kоб.o=KyKp=0,827045. 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=40°/9 относительно 4Г и 10Г по оси симметрии фазы: для 4Г+10Г-х(0,99080+0,984808+0,999812-0,6126006)=+х2,362820 при Kyi=sin(90°yпiп)=0,99080(y'пi=11), 0,984808 (y'пi=9), 0,999812 (yпi=10) и 0,6126006 (yпi=16), для 1Г+7Г-2xcosαп0,581492=-x1,159487 при Куi=0,581492 (yпi=4), х(2,36282-1,159487)/27=+х0,044568, тогда Коб и средний шаг уп.cp=Σ(упiwкi)/N равныFor the winding of Fig. 1 with q = 27/4 = 6.75 (N = 27, d = 4), y pi = 16-2 (i-1) = 16, 14, 12, 10, 8, 6, 4 for groups of seven-coil, y ' pi = 15-2 (i'-1) = 15, 13, 11, 9, 7, 5 six-coil (y k = 10) winding coefficient K vol. with equal-coil coils (x = 0) is determined by the coefficients К у = sin (90 ° У к / τ п ) shortening (at τ п = z / 2p = 10,125, y к = 10), distribution K p = sin (60 °) / Nsin (60 °) / N) and is equal to K rev.o = K y K p = 0.827045. 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 = 40 ° / 9 relative 4G 10G and phase symmetry axis: for 4G + 10G-x (0.99080 + 0.984808 + 0.999812-0.6126006) = + x2.362820 for K yi = sin (90 ° y pi / τ p ) = 0.99080 (y ' pi = 11), 0.984808 (y ' pi = 9), 0.999812 (y pi = 10) and 0.6126006 (y pi = 16), for 1G + 7G-2xcosα p 0.581492 = -x1.159487 when R yi = 0,581492 (y pi = 4), x (2,36282-1,159487) / 27 = + h0,044568, then K and an average pitch p.cp y = Σ (y w pi Ki) / N are equal

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, Rо - радиус окружности для гармонической ν=1 [Попов В.И. Определение и оптимизация параметров трехфазных обмоток но 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 for MDS polygons // Electricity, 1997, No. 9, p.53-55]

Figure 00000004
Figure 00000004

тогда по (1)-(3) из условия d(σд)/d(x)=0 вычисляется оптимальное хопт=0,48, соответствующее σд%мин: при Xопт=0,48-Kоб=0,84844, R2д=817,2576/27, Ro=81·0,84844/4π, σд%мин=1,205, а при х=0 - σд%=2,435, т.е. σд% при Хопт=0,48 снижается в 2,435/1,205=2,02 раза; с учетом повышения Коб эффективность обмотки равна Kэф=(0,84844/0,827045)(2,435/1,205)=2,07 при Уп.cp=10,107.then, according to (1) - (3), from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal x opt = 0.48 is calculated, which corresponds to σ d% min : for X opt = 0.48-K rev = 0 , 84844, R 2 d = 817.2576 / 27, R o = 81 · 0.84844 / 4π, σ d% min = 1.205, and at x = 0 - σ d% = 2.435, i.e. σ d% at X opt = 0.48 decreases by 2.435 / 1.205 = 2.02 times; taking into account the increase in K about the efficiency of the winding is equal to K eff = (0.84844 / 0.827045) (2.435 / 1.205) = 2.07 at Y p cp = 10.107.

Отметим, что m'=6-зонной обмотке при 2р=8, z=81, 6р=24 группах, q=z/6p=3,375, Уп=12 соответствуют параметры Kоб=0,9149, σд%=1,39, т.е. обмотка по фиг.1 при Xопт=0,48 превосходит ее в 1,39/1,205=1,15 раза.Note that m '= 6-zone winding with 2p = 8, z = 81, 6p = 24 groups, q = z / 6p = 3.375, Y n = 12 correspond to the parameters K ob = 0.9149, σ d% = 1 , 39, i.e. the winding of figure 1 with X opt = 0.48 exceeds it by 1.39 / 1.205 = 1.15 times.

Таким образом, предлагаемая m'=3-зонная обмотка характеризуется повышенным Коб, пониженным σд% и эффективнее в Кэф=2,07 раза в сравнении с равновитковой; она проще m'=6-зонной обмотки в технологичности изготовления 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 = 2.07 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)

Трехфазная дробная (q=6,75) обмотка электрических машин, выполненная с группировкой 7 7 7 6 двухслойной 2р=8с-полюсной в z=81c пазах из 12с катушечных групп с номерами 1Г...12(с)Г с концентрическими катушками при среднем их шаге по пазам yк=10, целом числе с=1, 2,..., номерах i', i=1...7 катушек в группах, начиная с наружной, 2wк витках каждого паза, отличающаяся тем, что в группах 1Г...4Г первой группировки семикатушечные группы имеют шаги катушек yпi=16-2(i-1) с числами витков (1-x)wк в i=7 групп 1Г, 3Г и в i=1 группы 2Г, (1+x)wк в i=4 группы 2Г, а шестикатушечная 4Г-y'пi=15-2(i'-1) с числами витков (i+x)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=0,48.Three-phase fractional (q = 6.75) winding of electric machines, made with a grouping 7 7 7 6 two-layer 2p = 8c-pole in z = 81c grooves of 12s coil groups with numbers 1G ... 12 (s) G with concentric coils at their average step in the grooves y k = 10, the total number c = 1, 2, ..., numbers i ', i = 1 ... 7 coils in groups, starting from the outer, 2w to the turns of each groove, characterized in that in groups 1G ... 4G of the first grouping, seven-coil groups have coil steps y pi = 16-2 (i-1) with the number of turns (1-x) w k in i = 7 groups of 1G, 3G and in i = 1 groups 2Г, (1 + x) w к in i = 4 of the 2Г group, and the six- coil 4Г -y ' пi = 15-2 (i'-1) with numbers turns (i + x) w to i '= 3 and 4 for w to turns in the remaining coils of the groups, and the indicated distribution of non-coils is repeated in each subsequent group, where x = 0.48.
RU2003134969/09A 2003-12-02 2003-12-02 THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES RU2267852C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003134969/09A RU2267852C2 (en) 2003-12-02 2003-12-02 THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003134969/09A RU2267852C2 (en) 2003-12-02 2003-12-02 THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003134969A RU2003134969A (en) 2005-05-10
RU2267852C2 true RU2267852C2 (en) 2006-01-10

Family

ID=35746650

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003134969/09A RU2267852C2 (en) 2003-12-02 2003-12-02 THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2267852C2 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВОЛЬДЕК А.И., Электрические машины, Ленинград, Энергия, 1978, с.392-393, с.450. *
ЛИВШИЦ-ГАРИК М., Обмотки машин переменного тока, Москва-Ленинград, ГЭИ, 1959, с.224. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003134969A (en) 2005-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2267852C2 (en) THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR 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
RU2267211C2 (en) THREE-PHASE SPLIT (q=1,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES
RU2267212C2 (en) THREE-PHASE SPLIT (q=2,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2267207C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2267210C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=6,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2267851C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2268536C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=60c GROOVES
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
RU2267205C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,25) 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
RU2268541C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=90c 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
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
RU2268534C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14, z=144, g=24/7
RU2312443C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER LAP WINDING PLACED IN z = 171 SLOTS, 2p = 34 POLES

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20121203