RU2268529C2 - THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=108 GROOVES WITH q=18/7 - Google Patents

THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=108 GROOVES WITH q=18/7 Download PDF

Info

Publication number
RU2268529C2
RU2268529C2 RU2004103877/09A RU2004103877A RU2268529C2 RU 2268529 C2 RU2268529 C2 RU 2268529C2 RU 2004103877/09 A RU2004103877/09 A RU 2004103877/09A RU 2004103877 A RU2004103877 A RU 2004103877A RU 2268529 C2 RU2268529 C2 RU 2268529C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coils
groups
grooves
coil
equal
Prior art date
Application number
RU2004103877/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004103877A (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 RU2004103877/09A priority Critical patent/RU2268529C2/en
Publication of RU2004103877A publication Critical patent/RU2004103877A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2268529C2 publication Critical patent/RU2268529C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering, possible use for technologies of electro-mechanical engineering, engineering and production of three-phased asynchronous and synchronous devices.
SUBSTANCE: three-phased two-layered electro-mechanical winding having 2p=14 poles within z=108 grooves and with q=18/7 with grouping of coils in accordance with row 3 3 2 3 2 3 2, repeated further for 6 times, is made of 6p=42 coil groups with numbers 1Γ,... 42Γ, with opposite connection of even coil groups in phases relatively to odd ones and with average step of coils across grooves being equal to value yc=6. In accordance to the invention, in first grouping 1Γ,...7Γ first coil of groups 1Γ,6Γ and third coil of groups 2Γ,4Γ, groups 1Γ,2Γ,4Γ,6Γ with groove step value being equal to yg=6 have (1-x)wc coils each. External coils of concentric groups 3Γ,5Γ,7Γ with groove step value being equal to yg=7,5 have (1+x)wc coils each, while remaining coils of groups have wc coils each. Distribution of not even-coiled coils with coils unevenness coefficient being equal to value x=0,40, as described in detail above, is repeated for each following grouping of coils in accordance with aforementioned row.
EFFECT: decreased differential dissipation.
4 dwg

Description

Изобретение относится к обмоткам электрических машин, может использоваться на статоре трехфазных асинхронных и синхронных машин, фазном роторе асинхронных двигателей (АД).The invention relates to the windings of electrical 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, m'=2m=6-зонные обмотки, выполняемые 2р-полюсными в z пазах из 6р катушечных групп с равношаговыми или концентрическими катушками при их среднем шаге по пазам yк≈z/2p, числе пазов на полюс и фазу q=z/6р целом или дробном [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с.392-393]. Дробные обмотки при q=z/6p=N/d и d≥4 создают гармонические МДС по ряду ν=6k/d±1 [там же, с.450], в том числе и низшие (ν<1) при возрастании дифференциального рассеяния σд, где ±k - целое число, дающее порядок гармонической ν>0 при ее прямом (+) или встречном (-) вращении.Known loop double-layer symmetrical m = 3-phase, m '= 2m = 6-zone windings, performed by 2-pole in z grooves from 6p coil groups with equal-step or concentric coils with their average step in grooves y to ≈z / 2p, number grooves per pole and phase q = z / 6р whole or fractional [Voldek AI Electric cars. L .: Energy, 1978, S. 392-393]. Fractional windings at q = z / 6p = N / d and d≥4 create harmonic MDSs in the series ν = 6k / d ± 1 [ibid, p. 450], including lower ones (ν <1) with increasing differential scattering σ d , where ± k is an integer giving the order of the harmonic ν> 0 with its direct (+) or counter (-) rotation.

В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния m'=6-зонной дробной симметричной обмотки при 2р=14 полюсах и z=108 пазах (q=z/6p=18/7, d=7) с группировкой катушек по ряду 3 3 2 3 2 3 2 [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока / Пер. с англ. М.-Л.: ГЭИ, 1959, с.224].The invention aims to reduce the differential scattering m '= 6-zone symmetrical fractional winding at 2p = 14 poles and z = 108 grooves (q = z / 6p = 18/7, d = 7) with a group of coils in a series of 3 3 2 3 2 3 2 [Livshits-Garik M. Windings of AC machines / Per. from English M.-L .: SEI, 1959, p.224].

Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной 2-слойной обмотки при 2р=14, z=108 с группировкой 3 3 2 3 2 3 2, повторяемой 6 раз, выполняемой из 6р=42 катушечных групп с номерами 1Г...42Г при среднем шаге катушек по пазам ук=6: в группах 1Г...7Г первой группировки группы 1Г, 2Г, 4Г, 6Г при уп=6 имеют по (1-х)wк витков в катушках первой для 1Г, 6Г и третьей для 2Г, 4Г, а концентрические 3Г, 5Г, 7Г при упi=7,5 - по (1+х)wк витков в наружной катушке при wк витках в остальных катушках групп, причем указанное распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где х=0,40.The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase 2-layer winding at 2p = 14, z = 108 with a grouping of 3 3 2 3 2 3 2, repeated 6 times, performed from 6p = 42 coil groups with numbers 1G ... 42G at the average step of the coils in the grooves at k = 6: in groups 1G ... 7G of the first grouping, groups 1G, 2G, 4G, 6G with y n = 6 each have (1) w k turns in the coils of the first for 1G, 6G and the third for 2G, 4G, and concentric 3G, 5G, 7G for y pi = 7.5 - for (1 + x) w to turns in the outer coil at w to turns in the remaining coils of the groups, and the indicated distribution of unequal coils is repeated in each to the subsequent grouping, where x = 0.40.

На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при 2р=14, z=108 с номерами 1...108 (для z'=z/2=54 пазов) и номерами катушечных групп от 1Г до 42Г (размечены группы первой фазы 1Г+3(с)Г=1Г, 4Г, 7Г...), чередованиями фазных зон в последовательности A-Z-B-X-C-Y, где зачерненные пазы содержат по (2-x)wк витков при 2wк витках в остальных пазах; на фиг.2 показаны диаграммы сдвига осей нечетных групп первой фазы для полюсности р=7 основной гармонической МДС ν=1 (наружная) и полюсности pν=νp=1 низшей гармонической ν=1/7 (центральная); на фиг.3 и 4 построены по треугольной сетке многоугольники МДС обмотки фиг.1 при х=0 (фиг.3) и х=0,5 (фиг.4). m'=6-зонная обмотка по фиг.1 соединяется обычным образом при встречном включении в фазах четных групп относительно нечетных с их началами из начал групп 1Г, 15Г, 29Г для фаз I, II, III и фазы могут сопрягаться звездой или треугольником.Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed winding at 2p = 14, z = 108 with numbers 1 ... 108 (for z '= z / 2 = 54 grooves) and numbers of coil groups from 1G to 42G (groups of the first phase are marked 1Г + 3 (с) Г = 1Г, 4Г, 7Г ...), by alternating phase zones in the sequence AZBXCY, where the blackened grooves contain (2-x) w for turns at 2w for turns in the remaining grooves; figure 2 shows a diagram of the shift of the axes of the odd groups of the first phase for the pole p = 7 of the main harmonic MDS ν = 1 (outer) and the pole p ν = νp = 1 of the lower harmonic ν = 1/7 (central); figure 3 and 4 are built on a triangular grid polygons of the MDS winding of figure 1 at x = 0 (figure 3) and x = 0.5 (figure 4). m '= 6-zone winding according to Fig. 1 is connected in the usual way when they are turned on in phases of even groups of relatively odd ones with their beginnings from the beginning of groups 1G, 15G, 29G for phases I, II, III, and the phases can be conjugated by a star or a triangle.

Для обмотки фиг.1 обмоточный коэффициент при равновитковых катушках (х=0) по коэффициентам укорочения Ку=sin(90°укп)(ук=6, τп=z/2p=-54/7) и распределения Kp=0,5/Nsin(30°/N) равен Коб.оуКр=0,89747. Для неравновитковых катушек к Коб.о добавляется значение, зависимое от показателя неравновитковости х групп фазы по фиг.2 (наружная) при оси симметрии в 19Г, угле сдвига пазов αп=360°/z=10°/3:+x0,989442(1+2cosαп)=+х2,964977 для 19Г+7Г+31Г, -2х0,939693[cos(1,5+7)αп+cos(0,5+7)αп]=-x3,357538 для 1Г+37Г+13Г+25Г, при Kуi=sin(90°yпiп)=0,989442(yпi=7) и 0,9939693 (уп=6), тогда ∑х=-х0,39256 и при Коб.оN=16,154411 for winding the winding coils ravnovitkovyh coefficient (x = 0) by shortening K coefficients y = sin (90 ° to the y / τ n) (y k = 6, τ p = z / 2p = -54 / 7) and distribution K p = 0.5 / N sin (30 ° / N) is equal to K about.o = K at K p = 0.89747. For unequal coils, a value is added to K r.o. , depending on the non- uniformity index x of the phase groups in Fig. 2 (external) with a symmetry axis of 19 G, a groove angle of rotation α p = 360 ° / z = 10 ° / 3: + x0, 989442 (1 + 2cosα p ) = + x2.964977 for 19G + 7G + 31G, -2x0.939693 [cos (1.5 + 7) α p + cos (0.5 + 7) α p ] = - x3, 357538 for 1Г + 37Г + 13Г + 25Г, with K уi = sin (90 ° y pi / τ n ) = 0.989442 (y pi = 7) and 0.9939693 (y n = 6), then ∑х = - x0.39256 and at K about.N = 16.15441

Figure 00000002
Figure 00000002

Из многоугольников МДС фиг.3 и 4 (в центре показаны единичные векторы токов фазных зон A-Z-B-X-C-Y) определяется по соотношениямFrom the MDS polygons of FIGS. 3 and 4 (in the center, the unit vectors of the currents 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

Figure 00000005
вычисляется оптимальное xопт=0,40 соответствующее σд%мин: при xопт=0,40-zэ=3( Ν-х)=3·17,6=105,6 эквивалентное число полностью заполненных пазов, Kоб=0,90894, R2д=348,36/18, Ro=zэKоб/рπ=105,6·0,90894/7π и σд%мин=1,59, а при х=0-σд%=2,10, т.е. σд% при хопт=0,40 снижается в 2,10/2,59=1,32, что характеризует эффективность предложенной обмотки. Такое снижение σд% обусловлено значительным уменьшением низшей ν=1/7 (+) гармонической МДС по центральной диаграмме фиг.2 (при угле γ, равном γ=αn/2d=5°/21), откуда для ν=1/7-Kобν=(-0,1107+x0,2325)/(18-х) и по условию Kобν=0 определяется значение х'=0,48, при котором из МДС неравновитковой обмотки фиг.1 полностью устраняется эта гармоническая.then by (1) - (3) from the condition d (σ d ) / d (x) = 0
Figure 00000005
the optimal x opt = 0.40 corresponding to σ d% min is calculated: for x opt = 0.40-z e = 3 (Ν-x) = 3 · 17.6 = 105.6 the equivalent number of completely filled grooves, K rev = 0.90894, R 2 d = 348.36 / 18, R o = z e K rev / pπ = 105.6 · 0.90894 / 7π and σ d% min = 1.59, and at x = 0-σ d% = 2.10, i.e. σ d% at x opt = 0.40 decreases in 2.10 / 2.59 = 1.32, which characterizes the effectiveness of the proposed winding. This decrease in σ d% is due to a significant decrease in the lowest ν = 1/7 (+) harmonic MDS according to the central diagram of Fig. 2 (at an angle γ equal to γ = α n / 2d = 5 ° / 21), whence for ν = 1 / 7-K obv = (- 0.1107 + x0.2325) / (18-х) and by the condition K obν = 0, the value x '= 0.48 is determined, in which this harmonic is completely eliminated from the MDS of the unequal winding of Fig. 1 .

Таким образом, предлагаемая обмотка характеризуются пониженным коэффициентом дифференциального рассеяния σд% (в 1,32 раза), повышенным обмоточным коэффициентом Коб и эффективнее при хопт=0,40 в сравнении с равновитковой обмоткой в Kэф=(0,90894/0,89747)(2,10/1,59)(zэ/z)=1,305 раза. Ее применение, например на статоре АД, позволяет снижать добавочные потери в стали и асинхронные моменты от гармонических МДС поля, улучшать виброакустические характеристики, повышать КПД, cosφ1 и перегрузочную способность машины.Thus, the proposed winding is characterized by a reduced coefficient of differential scattering σ d% (1.32 times), an increased winding coefficient K about and more efficient at x opt = 0.40 in comparison with an equal-coil winding in K eff = (0.90894 / 0 , 89747) (2.10 / 1.59) (z e / z) = 1.305 times. Its application, for example, on the AB stator, allows to reduce additional losses in steel and asynchronous moments from harmonic MDS fields, to improve vibro-acoustic characteristics, to increase efficiency, cosφ 1 and overload capacity of the machine.

Claims (1)

Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка при 2р=14 полюсах в z=108 пазах с q=18/7 и с группировкой катушек по ряду 3 3 2 3 2 3 2, повторяемой 6 раз, выполненная из 6р=42 катушечных групп 1Г,... 42Г при встречном включении в фазах четных катушечных групп относительно нечетных и среднем шаге катушек по пазам ук=6, отличающаяся тем, что в первой группировке групп 1Г,... 7Г первая катушка групп 1Г, 6Г и третья катушка групп 2Г, 4Г групп 1Г, 2Г, 4Г, 6Г при шаге по пазам уп=6 имеют по (1-x)wк витков, а наружные концентрические катушки концентрических групп 3Г, 5Г, 7Г при шагах по пазам уп=7,5-(1+х)wк витков при wк витках в остальных катушках групп, причем указанное распределение неравновитковых катушек с коэффициентом неравновитковости х=0,4 повторяется в каждой последующей группировке катушек по указанному ряду.Three-phase two-layer electromachine winding at 2p = 14 poles in z = 108 grooves with q = 18/7 and with a grouping of coils in a series of 3 3 2 3 2 3 2, repeated 6 times, made of 6p = 42 1G coil groups, ... 42 a at opposite phases inclusion of even relatively coil groups of odd and secondary coils in the grooves of step at k = 6, characterized in that the first grouping groups 1G ... 7D first coil groups 1G, 6G and third coil groups 2r, 4r groups 1G, 2G, 4G, 6G with a step in grooves at n = 6 have (1-x) w k turns, and the outer concentric coils of concentric groups 3G, 5G, 7G with a step x by grooves y n = 7.5- (1 + x) w to turns at w to turns in the remaining coils of the groups, and the indicated distribution of unequal coils with a non-uniform coefficient of x = 0.4 is repeated in each subsequent group of coils in the indicated series.
RU2004103877/09A 2004-02-10 2004-02-10 THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=108 GROOVES WITH q=18/7 RU2268529C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004103877/09A RU2268529C2 (en) 2004-02-10 2004-02-10 THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=108 GROOVES WITH q=18/7

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004103877/09A RU2268529C2 (en) 2004-02-10 2004-02-10 THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=108 GROOVES WITH q=18/7

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004103877A RU2004103877A (en) 2005-07-27
RU2268529C2 true RU2268529C2 (en) 2006-01-20

Family

ID=35843131

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004103877/09A RU2268529C2 (en) 2004-02-10 2004-02-10 THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=108 GROOVES WITH q=18/7

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2268529C2 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВОЛЬДЕК А.И., Электрические машины., Ленинград, Энергия, 1978,с.392-393,450. *
ЛИВШИЦ-ГАРИК М. Обмотки переменного тока. - М.-Л.: Государственное энергетическое издательство, 1959, с.224. Электричество. 1997, №9, с.53-55. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004103877A (en) 2005-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2268529C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=108 GROOVES WITH q=18/7
RU2268530C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14, z=96, q=16/7
RU2268528C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=120, q=20/7
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)
RU2268534C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14, z=144, g=24/7
RU2270507C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=108 (q=18/5)
RU2268532C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES
RU2270514C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=96 (q=16/5)
RU2268535C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES
RU2268531C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=72c GROOVES
RU2268527C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=75c GROOVES
RU2268533C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=36c GROOVES
RU2267210C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=6,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2267207C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2328813C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=174·c GROOVES AT 2p=22·c POLES (q=58/11)
RU2267208C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2267851C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2324277C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13)
RU2267852C2 (en) THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES
RU2268541C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=90c GROOVES
RU2267853C2 (en) THREE-PHASED SPLIT (q=3,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES
RU2270506C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=24c SLOTS
RU2268536C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=60c GROOVES
RU2267213C2 (en) THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES

Legal Events

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

Effective date: 20140211