RU2268532C2 - THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES - Google Patents
THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268532C2 RU2268532C2 RU2004103886/09A RU2004103886A RU2268532C2 RU 2268532 C2 RU2268532 C2 RU 2268532C2 RU 2004103886/09 A RU2004103886/09 A RU 2004103886/09A RU 2004103886 A RU2004103886 A RU 2004103886A RU 2268532 C2 RU2268532 C2 RU 2268532C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coils
- groups
- grooves
- equal
- grouping
- Prior art date
Links
Images
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 yк≈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 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 встречном (-) 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 along grooves y to ≈z / 2p and the number of grooves per pole and phase q = z / m'p whole or fractional, where m'-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 harmonic ν> 0 with its direct (+) or counter (-) rotation.
В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния m'=3-зонной дробной симметричной обмотки при 2р=14с полюсах, z=54с пазах (q=z/3p=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], эквивалентной m'=6-зонной обмотке с q'=z/6p=q/2=9/7 с группировкой 2112111, но проще ее из-за вдвое меньшего числа групп.The invention aims to reduce the differential scattering m '= 3-zone fractional symmetrical winding at 2p = 14s poles, z = 54s grooves (q = z / 3p = 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], equivalent to m '= 6-zone winding with q' = z / 6p = q / 2 = 9/7 with the grouping 2112111, but it is easier because of half the size number of groups.
Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной 2-х слойной обмотки при 2р=14с, z=54с с группировкой 3 3 2 3 2 3 2, повторяемой 3с раза, выполняемой из 3р=21с катушечных групп с номерами 1Г...21(с)Г с концентрическими катушками при их среднем шаге по пазам yк=4: в группах 1Г...7Г первой группировки группы 1Г, 2Г, 4Г, 6Г при шагах ym=6, 4, 2 и 3Г, 5Г, 7Г при у'пi=5,3 имеют во внутренней катушке числа витков (1-x)wк для 1Г, 2Г, 4Г, 6Г и (1+x)wк для 3Г, 5Г, 7Г при wк витках в остальных катушках групп и указанное распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где с=1, 2, 3,... и х=0,62.The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase 2-layer winding at 2p = 14s, z = 54s with a group of 3 3 2 3 2 3 2, repeated 3s times, performed from 3p = 21s coil groups with numbers 1Г ... 21 (c) G with concentric coils at their average pitch along the grooves y k = 4: in groups 1G ... 7G of the first grouping of groups 1G, 2G, 4G, 6G with steps y m = 6, 4, 2 and 3G, 5G, 7G at y ' pi = 5.3 have in the inner coil the number of turns (1-x) w k for 1G, 2G, 4G, 6G and (1 + x) w k for 3G, 5G, 7G with w to turns in the rest coils of groups and the indicated distribution of unequal coils is repeated in each next grouping, where c = 1, 2, 3, ..., and x = 0.62.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при с=1, 2р=14, z=54 с номерами 1...54 и номерами катушечных групп от 1Г до 21Г... (размечены группы 1Г, 4Г, 7Г, 10Г, 13Г, 16Г, 19Г первой фазы), чередованиями фазных зон в последовательности А-В-С верхнего, X, Y, Z нижнего слоев, где зачерненные пазы содержат по (2-x)wк витков при 2wк витках в остальных пазах; на фиг.2 показана диаграмма сдвига осей групп первой фазы, а на фиг.3, 4 построены по треугольной сетке многоугольники МДС обмотки фиг.1 при х=0 (фиг.3) и х=0,5 (фиг.4). Такая m'=3-зонная обмотка соединяется обычным образом при последовательно-согласном включении групп в фазах с их началами из начал групп 1Г, 8Г, 15Г для I, II, III фаз и фазы могут сопрягаться звездой или треугольником. При с=2, 3,... обмотка имеет 2р=14с=28, 42,... полюсов при z=54c=108, 162,... пазах.Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed winding with c = 1, 2p = 14, z = 54 with numbers 1 ... 54 and numbers of coil groups from 1G to 21G ... (groups 1G, 4G, 7G, 10G are marked , 13G, 16G, 19G of the first phase), by alternating phase zones in the sequence A-B-C of the upper, X, Y, Z lower layers, where the blackened grooves contain (2-x) w to turns at 2w to turns in the remaining grooves ; figure 2 shows a diagram of the shift of the axes of the groups of the first phase, and figure 3, 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). Such an m '= 3-zone winding is connected in the usual way with sequentially-consistent inclusion of groups in phases with their beginnings from the beginnings of groups 1G, 8G, 15G for I, II, III phases and phases can be conjugated by a star or a triangle. With c = 2, 3, ... the winding has 2p = 14s = 28, 42, ... poles with z = 54c = 108, 162, ... grooves.
Для обмотки фиг.1 обмоточный коэффициент при равновитковых катушках (х=0) по коэффициентам укорочения Ку=sin(90°yк/τп) при yк=4 и τп=z/2р=27/7, распределения Кр=sin(60°)/Nsin(60°/N) равен Коб.о=КуКр=0,82606. Для неравновитковых катушек к Коб.о добавляется значение, зависимое от показателя неравновитковости х групп фазы по фиг.2 при оси симметрии в 19Г и угле сдвига пазов αп=360°/z=20°/3:х0,939693(1+2cosαп)=+x2,80637 для 19Г+7Г+10Г, -х0,727374·2(cos0,5αп+cos1,5αп)=-x2,88493 для 1Г+16Г+4Г+13Г при Kyi=sin(90°yпi/τп)=0,727374 (yпi=2), 0,939693 (у'пi=3), 0,998308 (yпi=4), тогда Σх=-х0,07856 и Коб при Kоб.oN=14,86908 равен:For the winding of Fig. 1, the winding coefficient for equal-coil coils (x = 0) in terms of shortening coefficients K y = sin (90 ° y k / τ p ) for y k = 4 and τ p = z / 2p = 27/7, distribution K p = sin (60 °) / Nsin (60 ° / N) is equal to K about.o = K at K p = 0.82606. 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 with a symmetry axis of 19 D and a groove shift angle α n = 360 ° / z = 20 ° / 3: x0.939693 (1+ 2cosα n ) = + x 2.80637 for 19G + 7G + 10G, -x0.727374 · 2 (cos0.5α n + cos1.5α n ) = - x2.88493 for 1G + 16G + 4G + 13G at K yi = sin (90 ° y pi / τ p ) = 0.727374 (y pi = 2), 0.939693 (y ' pi = 3), 0.998308 (y pi = 4), then Σx = -x0.07856 and K about when K about.N = 14.86908 is equal to:
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
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 xопт=0,62, соответствующее σд%мин: при xопт=0,62-zэ=3(N-х)=3·17,38=52,14 эквивалентное число полностью заполненных пазов, Kоб=0,85273, R2 д=79,8948/18, Rо=zэКоб/рπ=52,14·0,85273/7π и σд%мин=8,59, а при х=0 - σд%=17,47, т.е. σд% при xопт=0,62 снижается в 17,47/8,59=2,03 раза из-за устранения низшей ν=-1/7 гармонической МДС; с учетом Коб и zэ эффективность неравновитковой обмотки равна Kэф=(0,85273/0,82606)(17,47/8,59)(zэ/z)=2,03.then, according to (1) - (3), from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal x opt = 0.62 is calculated, which corresponds to σ d% min : for x opt = 0.62-z e = 3 (N-x) = 3 · 17.38 = 52.14 equivalent number of completely filled grooves, K r = 0.85273, R 2 d = 79.8948 / 18, R o = z e K r / pπ = 52, 14 · 0.85273 / 7π and σ d% min = 8.59, and at x = 0 - σ d% = 17.47, i.e. σ d% at x opt = 0.62 decreases by 17.47 / 8.59 = 2.03 times due to the elimination of the lowest ν = -1 / 7 harmonic MDS; taking into account K about and z e, the efficiency of the non-uniform winding is K eff = (0.85273 / 0.82606) (17.47 / 8.59) (z e / z) = 2.03.
Отметим, что m'=6-зонной обмотке при 2р=14, z=54, q=z/6p=9/7 и уп=3 соответствуют параметры Коб=0,8979, σд%=9,72, т.е. обмотка по фиг.1 при xопт=0,62 превосходит ее в 9,72/8,59=1,13 раза.Note that the m '= 6-zone winding at 2p = 14, z = 54, q = z / 6p = 9/7, and for n = 3, the parameters K ob = 0.8979, σ d% = 9.72, those. the winding of figure 1 with x opt = 0.62 exceeds it by 9.72 / 8.59 = 1.13 times.
Таким образом, предлагаемая m'=3-зонная обмотка характеризуется повышенным Коб, пониженным σд% и эффективнее в Кэф=2,03 раза в сравнении с равновитковой; она проще m'=6-зонной обмотки в технологичности изготовления из-за вдвое меньшего числа (3р) катушечных групп, превосходит ее по дифференциальному рассеянию в 1,13 раза.Thus, the proposed m '= 3-zone winding is characterized by an increased K rev , decreased σ d% and more effective K eff = 2.03 times in comparison with an equal-turn winding; it is simpler than m '= 6-zone winding in manufacturability due to the half as many (3p) coil groups, it exceeds its differential scattering by 1.13 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004103886/09A RU2268532C2 (en) | 2004-02-10 | 2004-02-10 | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004103886/09A RU2268532C2 (en) | 2004-02-10 | 2004-02-10 | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004103886A RU2004103886A (en) | 2005-07-27 |
RU2268532C2 true RU2268532C2 (en) | 2006-01-20 |
Family
ID=35843136
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004103886/09A RU2268532C2 (en) | 2004-02-10 | 2004-02-10 | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2268532C2 (en) |
-
2004
- 2004-02-10 RU RU2004103886/09A patent/RU2268532C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
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. Ж. "Электричество", 1997, №9, с.53-55. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004103886A (en) | 2005-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
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 | |
RU2268527C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=75c GROOVES | |
RU2268541C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=90c GROOVES | |
RU2268531C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=72c GROOVES | |
RU2268533C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=36c GROOVES | |
RU2268536C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=60c GROOVES | |
RU2267851C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2270505C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5) | |
RU2268528C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=120, q=20/7 | |
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 | |
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 | |
RU2267210C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=6,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2270506C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=24c SLOTS | |
RU2268529C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=108 GROOVES WITH q=18/7 | |
RU2267208C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2268534C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14, z=144, g=24/7 | |
RU2270508C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=144(q=24/5) | |
RU2267213C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2267853C2 (en) | THREE-PHASED SPLIT (q=3,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2270514C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=96 (q=16/5) | |
RU2270504C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=72c SLOTS | |
RU2267211C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=1,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140211 |