RU2268535C2 - THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES - Google Patents

THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES Download PDF

Info

Publication number
RU2268535C2
RU2268535C2 RU2004104305/09A RU2004104305A RU2268535C2 RU 2268535 C2 RU2268535 C2 RU 2268535C2 RU 2004104305/09 A RU2004104305/09 A RU 2004104305/09A RU 2004104305 A RU2004104305 A RU 2004104305A RU 2268535 C2 RU2268535 C2 RU 2268535C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coils
groups
grooves
group
equal
Prior art date
Application number
RU2004104305/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004104305A (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 RU2004104305/09A priority Critical patent/RU2268535C2/en
Publication of RU2004104305A publication Critical patent/RU2004104305A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2268535C2 publication Critical patent/RU2268535C2/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=48c grooves with grouping of coils in accordance with row 3 2 2 3 2 2 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=3. In accordance to the invention, in first grouping 1Γ,...7Γ groups 1Γ,4Γ,5Γ,7Γ with groove step value being equal to yg=3 groups 1Γ,4Γ have (1-x)wc, wc, (1-x)wc coils each, group 5Γ has (1+x)wc, wc coils, group 7Γ has wc, (1+x)wc coils, and concentric groups 2Γ,3Γ,6Γ with groove step values being equal to ygi=4,2 groups 2Γ,3Γ have (1+x)wc, wc coils, group 6Γ - (1+x)wc, (1-x)wc coils. Distribution of not even-coiled coils with coils unevenness coefficient being equal to value x=0,38, 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.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 along grooves y to ≈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 harmonic ν> 0 when it is forward (+), or counter (-) rotation.

В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния m'=3-зонной дробной симметричной обмотки при 2р=14·с полюсах, z=48·с пазах (q=z/3р=16/7, d=7) с группировкой катушек по ряду 3223222 [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=8/7 с группировкой 2111111, 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 = 14 · with poles, z = 48 · with grooves (q = z / 3p = 16/7, d = 7) with a group of coils in a row 3223222 [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 = 8/7 with the grouping 2111111, 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=14·с, z=48·с с группировкой 3223222, повторяемой 3·с раза, выполняемой из 3р=21·с катушечных групп с номерами 1Г...21(с)Г при среднем шаге катушек по пазам yк=3: в группах 1Г...7Г первой группировки группы 1Г, 4Г, 5Г, 7Г при шаге yп=3 имеют числа витков (1-х)wк, wк, (1-x)wк для 1Г, 4Г, (1+х)wк, wк для 5Г и wк, (1+х)wк для 7Г, а концентрические группы 2Г, 3Г, 6Г при шагах yпi=4, 2 имеют числа витков (1+x)wк, wк для 2Г, 3Г, (1+х)wк, (1-x)wк для 6Г и указанное распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где c=1, 2, 3,..., 2wк - число витков каждого паза и х=0,38.The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase 2-layer winding at 2p = 14 · s, z = 48 · s with a group of 3223222, repeated 3 · s times, performed from 3p = 21 · s of the coil groups with numbers 1Г .. .21 (s) D at the average step of the coils in the grooves y k = 3: in groups 1G ... 7G of the first grouping, groups 1G, 4G, 5G, 7G at step y p = 3 have the number of turns (1-x) w to , w k , (1-x) w k for 1G, 4G, (1 + x) w k , w k for 5G and w k , (1 + x) w k for 7G, and concentric groups 2G, 3G, 6G at steps y pi = 4, 2 have the number of turns (1 + x) w k , w k for 2G, 3G, (1 + x) w k , (1-x) w k for 6G and the indicated distribution of unequal coils repeat appears in each subsequent grouping, where c = 1, 2, 3, ..., 2w k is the number of turns of each groove and x = 0.38.

На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при с=1, 2р=14, z=48 с номерами 1...48 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; 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 начала групп 1Г, 8Г, 15Г для фаз I, II, III и фазы могут сопрягаться звездой или треугольником. При с=2, 3,... обмотка имеет 2р=14с=28, 42,... полюсов при z=48c=96, 144,... пазах.Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed winding with c = 1, 2p = 14, z = 48 with numbers 1 ... 48 and the numbers of coil groups from 1G to 21G (marked groups 1G, 4G, 7G, 10G, 13G, 16G, 19G of the first phase), by alternating phase zones in the sequence ABC of the upper, X, Y, Z lower layers; 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 by sequentially switching on groups in phases with their beginnings from the beginning of groups 1G, 8G, 15G for phases I, II, III 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 = 48c = 96, 144, ... grooves.

Для обмотки фиг.1 обмоточный коэффициент при равновитковых катушках (х=0) по коэффициентам укорочения Ку=sin(90°укп) при ук=3 и τп=z/2р=24/7, распределения Кр=sin(60°)/Nsin(60°/N) равен Коб.оуКр=0,81163. Для неравновитковых катушек к Коб.о добавляется значение, зависимое от показателя неравновитковости х групп фазы по фиг.2 при оси симметрии в 13Г и угле сдвига пазов αп=360°/z=7,5°:х(0,965926-0,793353)=+х0,1725725 для 13Г, -х0,980785·2[cos(0,5αп+7αп)+cos(0,5αп-7αп)]=-x2,3831436 для 1Г+14Г, х0,965926·2cosαп=+х1,9153244 для 10Г+16Г, х0,980785·2cos(2-3,5)αп=+х1,9238795 для 7Г+19Г при Kyi=sin(90°yпiп)=0,965926 (yпi=4), 0,793353 (упi=2), 0,980785 (уп=3), тогда Σх/16=+х0,10790 и Коб равен:1 for winding the winding coils ravnovitkovyh coefficient (x = 0) by shortening K coefficients y = sin (90 ° to the y / τ n) for y = 3 to n and τ = z / 2p = 24/7 allocation K p = sin (60 °) / Nsin (60 ° / N) is equal to K about.o = K at K p = 0.81163. For unequal coils, a value depending on the non- uniformity index x of the phase groups in Fig. 2 is added to K ob.o with a symmetry axis of 13G and a groove shift angle α n = 360 ° / z = 7.5 °: x (0.965926- 0.793353) = + x0.1725725 for 13G, -x0.980785 · 2 [cos (0.5α n + 7α n ) + cos (0.5α n -7α n )] = - x2.3831436 for 1G + 14G , х0.965926 · 2cosα p = + х1.9153244 for 10Г + 16Г, х0.980785 · 2cos (2-3.5) α p = + х1.9238795 for 7Г + 19Г at K yi = sin (90 ° y pi / τ p ) = 0.965926 (y pi = 4), 0.793353 (at pi = 2), 0.980785 (at p = 3), then Σx / 16 = + x0.10790 and K about 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 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=0,38, соответствующее σд%мин; при хопт=0,38-Kоб=0,85268, R2д=60,6384/16, Ro=48·0,85268/7π и σд%мин=9,41, а при х=0-σд%=19,47, т.е. σд% при хопт=0,38 снижается в 19,47/9,41=2,07 раза из-за устранения низшей ν=1/7 гармонической МДС; с учетом повышения Коб эффективность неравновитковой обмотки равна Кэф=(0,85268/0,81168)(19,47/9,41)=2,17.then according to (1) - (3) from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal x opt = 0.38 is calculated, corresponding to σ d% min ; at x opt = 0.38-K about = 0.85268, R 2 d = 60.6384 / 16, R o = 48 · 0.85268 / 7π and σ d% min = 9.41, and at x = 0 -σ d% = 19.47, i.e. σ d% at x opt = 0.38 decreases 19.47 / 9.41 = 2.07 times due to the elimination of the lowest ν = 1/7 harmonic MDS; taking into account the increase in K about the efficiency of non-uniform winding is equal to K eff = (0.85268 / 0.81168) (19.47 / 9.41) = 2.17.

Отметим, что m'=6-зонной обмотке при 2р=14, z=48, q=z/6p=8/7 и уп=3 соответствуют параметры Коб=0,9373, σд%=13,50, т.е. обмотка по фиг.1 при хопт=0,38 превосходит ее в 13,50/9,41=1,44 раза.Note that the m '= 6-zone winding at 2p = 14, z = 48, q = z / 6p = 8/7, and for n = 3, the parameters correspond to K ob = 0.9373, σ d% = 13.50, those. the winding of figure 1 with x opt = 0.38 exceeds it by 13.50 / 9.41 = 1.44 times.

Таким образом, предлагаемая m'=3-зонная обмотка характеризуются повышенным Коб, пониженным σд%, и эффективнее в Кэф=2,17 раза в сравнении с равновитковой; она проще m'=6-зонной обмотки в технологичности изготовлении из-за вдвое меньшего числа (3р) катушечных групп, превосходит ее по дифференциальному рассеянию в 1,44 раза.Thus, the proposed m '= 3-zone winding is characterized by increased K about , reduced σ d% , and more effective in K eff = 2.17 times in comparison with equal-turn; it is simpler than m '= 6-zone winding in manufacturability due to half the number (3p) of coil groups, it exceeds its differential scattering by 1.44 times.

Claims (1)

Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка при 2р=14с полюсах в z=48c пазах с группировкой катушек по ряду 3223222, 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 катушек по пазам ук=3, отличающаяся тем, что в первой группировке групп 1Г,...7Г в группах 1Г, 4Г, 5Г, 7Г с шагом по пазам уп=3 группы 1Г, 4Г имеют (1-x)wк, wк, (1-x)wк витков, группа 5Г-(1+x)wк, wк, витков, группа 7Г-wк, (1+х)wк, витков, а в концентрических группах 2Г, 3Г, 6Г с шагами по пазам yпi=4, 2 группы 2Г, 3Г имеют (1+x)wк, wк витков, группа 6Г имеет (1+х)wк, (1-x)wк витков, причем указанное распределение неравновитковых катушек с коэффициентом неравновитковости х=0,38 повторяется в каждой последующей группировке катушек по указанному ряду, при этом с=1, 2, 3....Three-phase two-layer electromachine winding at 2p = 14s poles in z = 48c grooves with a grouping of coils in a row 3223222, repeated 3s times, made of 3p = 21s coil groups with numbers 1G, ... 21 (s) G with sequentially-agreed inclusion in the phases of the groups and the average step of the coils in the grooves at k = 3, characterized in that in the first group of groups 1G, ... 7G in groups 1G, 4G, 5G, 7G with a step in grooves at n = 3 groups 1G, 4G have ( 1-x) w to , w to , (1-x) w to turns, group 5G- (1 + x) w to , w to , turns, group 7G-w to , (1 + x) w to , turns , and in concentric groups 2G, 3G, 6G with steps along the grooves y pi = 4, 2 groups 2G, 3G have (1 + x) w k , w k turns, the 6G group has (1 + x) w k , (1-x) w k turns, and the indicated distribution of unequal coils with an unequality coefficient x = 0.38 is repeated in each the subsequent grouping of coils in the specified row, with c = 1, 2, 3 ....
RU2004104305/09A 2004-02-13 2004-02-13 THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES RU2268535C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004104305/09A RU2268535C2 (en) 2004-02-13 2004-02-13 THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004104305/09A RU2268535C2 (en) 2004-02-13 2004-02-13 THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004104305A RU2004104305A (en) 2005-07-27
RU2268535C2 true RU2268535C2 (en) 2006-01-20

Family

ID=35843215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004104305/09A RU2268535C2 (en) 2004-02-13 2004-02-13 THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2268535C2 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: 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
RU2004104305A (en) 2005-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2268535C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES
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
RU2268533C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=36c GROOVES
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
RU2268531C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=72c GROOVES
RU2267851C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2268534C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14, z=144, g=24/7
RU2270504C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=72c SLOTS
RU2267208C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2268528C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=120, q=20/7
RU2267852C2 (en) THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES
RU2267204C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2267210C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=6,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2267213C2 (en) THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES
RU2270506C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=24c SLOTS
RU2268530C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14, z=96, q=16/7
RU2324277C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13)
RU2270503C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=54c SLOTS
RU2268529C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=108 GROOVES WITH q=18/7
RU2270508C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=144(q=24/5)
RU2270505C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5)
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

Legal Events

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

Effective date: 20140214