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 PDF

Info

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
Application number
RU2004103886/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004103886A (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 RU2004103886/09A priority Critical patent/RU2268532C2/en
Publication of RU2004103886A publication Critical patent/RU2004103886A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2268532C2 publication Critical patent/RU2268532C2/en

Links

Images

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=14c poles within z=54c grooves with grouping of coils in accordance with row 3 3 2 3 2 3 2, repeated further for 3c times, is made of 3p=21c coil groups with numbers 1Γ,... 21(c)Γ, with serial and matching connection of groups in phases and average step of concentric coils across grooves being equal to value yc=4. In accordance to the invention, in first grouping 1Γ,...7Γ inner coils of groups 1Γ,2Γ,4Γ,6Γ with groove step values being equal to yg=6,4,2 have (1-x)wc coils each, and internal coils of groups 3Γ,5Γ,7Γ with groove step values being equal to y'gi=5,3 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=0,62, as described in detail above, is repeated for each following grouping of coils in accordance with aforementioned row, while c=1,2,3.
EFFECT: decreased differential dissipation.
4 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 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°yкп) при yк=4 и τп=z/2р=27/7, распределения Кр=sin(60°)/Nsin(60°/N) равен Коб.оуКр=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°yпiп)=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:

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 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, R2д=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)

Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка при 2р=14с полюсах в z=54c пазах с группировкой концентрических катушек по ряду 3 3 2 3 2 3 2, повторяемой 3с раза, выполненная из 3р=21с катушечных групп с номерами 1Г,...21(с)Г при последовательно-согласном включении в фазах групп и среднем шаге концентрических катушек по пазам ук=4, отличающаяся тем, что в первой группировке групп 1Г,...7Г внутренние концентрические катушки групп 1Г, 2Г, 4Г, 6Г при шагах по пазам уп=6, 4, 2 имеют по (1-x)wк витков, а внутренние концентрические катушки групп 3Г, 5Г, 7Г при шагах по пазам y'пi=5,3 - по (1+х)wк витков при wк витках в остальных концентрических катушках групп, причем указанное распределение неравновитковых концентрических катушек с коэффициентом неравновитковости х=0,62 повторяется в каждой последующей группировке концентрических катушек по указанному ряду, при этом с=1, 2, 3....Three-phase two-layer electric machine winding at 2p = 14s poles in z = 54c grooves with a grouping of concentric coils in a row 3 3 2 3 2 3 2, repeated 3s times, made of 3p = 21s coil groups with numbers 1G, ... 21 (s) T-consonant at successively switched in the phases and secondary groups of concentric coils of slots at step k = 4, characterized in that the first grouping groups 1G ... 7D groups inner concentric coils 1D, 2D, 4D, 6D at steps along the grooves y n = 6, 4, 2 each have (1-x) w to the windings and the inner concentric coil groups 3G, 5G, 7G at steps by the groove y 'pi = 5,3 - by (1 + x) w with w to coils to coils of the remaining groups of concentric coils, said coils concentric neravnovitkovyh distribution coefficient neravnovitkovosti with x = 0.62 is repeated in each successive group of said concentric coils row, with c = 1, 2, 3 ....
RU2004103886/09A 2004-02-10 2004-02-10 THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES RU2268532C2 (en)

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)

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. 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