RU2268538C1 - THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z=21c GROOVES - Google Patents
THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z=21c GROOVES Download PDFInfo
- Publication number
- RU2268538C1 RU2268538C1 RU2004112991/09A RU2004112991A RU2268538C1 RU 2268538 C1 RU2268538 C1 RU 2268538C1 RU 2004112991/09 A RU2004112991/09 A RU 2004112991/09A RU 2004112991 A RU2004112991 A RU 2004112991A RU 2268538 C1 RU2268538 C1 RU 2268538C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coils
- grooves
- winding
- groups
- phased
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Insulation, Fastening Of Motor, Generator Windings (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трехфазным обмоткам электрических машин переменного тока и 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 and 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 ук=2q...3q 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≥2 (не кратном числу фаз m=3) создают гармонические МДС по ряду ν=m'k/d ±1 [там же, с.450], в том числе четные 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 two-layer loop symmetric m = 3-phase windings are known, which are 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 k = 2q ... 3q 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≥2 (not a multiple of the number of phases m = 3) create harmonic MDSs in the series ν = m'k / d ± 1 [ibid, p. 450], including even and lower (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'=6-зонной дробной симметричной обмотки при 2р=2·с полюсах и z=21·с пазах (q=z/6p=7/2, N=7, d=2) с группировкой катушек по ряду 4 3 4 3... [Лившиц-Гарик M. Обмотки машин переменного тока / Пер. с англ. М.-Л.: ГЭИ, 1959, с.224], выполняемой из концентрических катушек с их средним шагом по пазам ук=2q=7.The invention aims to reduce the differential scattering m '= 6-zone fractional symmetrical winding at 2p = 2 · with poles and z = 21 · with grooves (q = z / 6p = 7/2, N = 7, d = 2) s grouping coils in a row 4 3 4 3 ... [Livshits-Garik M. Windings of AC machines / Per. from English M.-L .: SEI, 1959, p.224], performed by concentric coils with their average pitch of the grooves have a = 2q = 7.
Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной 2-слойной обмотки при 2р=2·с, z=21·с, выполняемой из 6р чередующихся четырех- и трехкатушечных групп с концентрическими катушками при их среднем шаге по пазам ук=2q=7:The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase 2-layer winding at 2p = 2 · s, z = 21 · s, made up of 6p alternating four- and three-coil groups with concentric coils with their average pitch in grooves at k = 2q = 7 :
группы нечетные четырехкатушечные с упi=10-2(i-1) и четные трехкатушечные с у'm=9-2(i'-1) имеют числа витков по (1+х)wк для катушек с i=1, 2, i'=1 и по (1-x)wк витков для катушек с i=3, 4, i'=3 при wк витках для катушек с i'=2 и 2wк витках в каждом пазу, где i=1...4 и i'=1...3 - номера катушек в группах, начиная с наружной, а x=0,57.the odd four- coil groups with y pi = 10-2 (i-1) and the even three-coil groups with y ' m = 9-2 (i'-1) have numbers of turns in (1 + x) w k for coils with i = 1, 2, i '= 1 and along (1-x) w to turns for coils with i = 3, 4, i' = 3 for w to turns for coils with i '= 2 and 2w to turns in each groove, where i = 1 ... 4 and i '= 1 ... 3 are the numbers of coils in groups, starting from the outer, and x = 0.57.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при с=1, 2р=2 полюсах, z=21 пазах с номерами 1...21 (снизу) и номерами катушечных групп от 1Г до 6Г (сверху), чередованиями фазных зон в последовательности А-Z-B-X-C-Y верхнего и нижнего слоев; на фиг.2 построены по треугольной сетке многоугольники МДС обмотки фиг.1 при x=0 (внутренний) и x=0,5 (наружный). Такая m'=6-зонная обмотка по фиг.1 соединяется обычным образом при последовательно-встречном включении в фазах четных групп относительно нечетных (1Г, 4Г для фазы первой, 3Г, 6Г для фазы второй, 5Г, 2Г для фазы третьей) с их началами из начал групп 1Г, 3Г, 5Г для I, II, III фаз, а фазы могут сопрягаться звездой или треугольником. При с=2, 3,... обмотка имеет 2р=2с=4, 6,... полюсов при z=21c=42, 63,... пазах и 6р=12 (1Г...12Г), 18 (1Г...18Г),... катушечных группах.Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed winding with c = 1, 2p = 2 poles, z = 21 grooves with numbers 1 ... 21 (bottom) and numbers of coil groups from 1G to 6G (top), alternating phase zones in A-ZBXCY sequences of the upper and lower layers; in Fig.2 are built on a triangular grid polygons of the MDS winding of Fig.1 with x = 0 (internal) and x = 0.5 (external). Such an m '= 6-zone winding according to Fig. 1 is connected in the usual way when turning on and off in phases of even groups of relatively odd ones (1G, 4G for the first phase, 3G, 6G for the second phase, 5G, 2G for the third phase) with their beginnings from the beginnings of groups 1G, 3G, 5G for phases I, II, III, and the phases can be conjugated by a star or a triangle. With c = 2, 3, ... the winding has 2p = 2s = 4, 6, ... poles with z = 21c = 42, 63, ... grooves and 6p = 12 (1G ... 12G), 18 (1G ... 18G), ... reel groups.
Для обмотки фиг.1 обмоточный коэффициент Коб определяется по коэффициентам укорочения Куi=sin(90°упi/τп) (при полюсном делении τп=z/2p=21/2=10,5) концентрических катушек с учетом их неравновитковости x:For the winding of Fig. 1, the winding coefficient K ob is determined by the shortening coefficients K yi = sin (90 ° y pi / τ p ) (with pole division τ p = z / 2p = 21/2 = 10.5) of concentric coils taking into account Inequality x:
Куi=(1+х)0,997204 (упi=10, i=1), (1+x)0,930874 (упi=8, i=2), (1-х)0,781831 (упi=6, i=3), (1-x)0,563320 (упi=4, i=4), для i=1...4 групп четырехкатушечных; (1+x)0,974928 (у'пi=9, i'=1), 0,866024 (у'пi=7, i'=2), (1-x)0,680173 (у'пi=5, i=3), для i'=1...3 групп трехкатушечных, тогдаK yi = (1 + x) 0.997204 (y pi = 10, i = 1), (1 + x) 0.930874 (y pi = 8, i = 2), (1-х) 0.781831 ( for pi = 6, i = 3), (1-x) 0.563320 (for pi = 4, i = 4), for i = 1 ... 4 groups of four-coil; (1 + x) 0.974928 (y ' pi = 9, i' = 1), 0.866024 (y ' pi = 7, i' = 2), (1-x) 0.680173 (y ' pi = 5, i = 3), for i '= 1 ... 3 groups of three-coil, then
Из многоугольников МДС фиг.2 (в центре показаны единичные векторы токов фазных зон A-Z-B-X-C-Y) определяется по треугольной сетке и соотношениямOf the polygons of the MDS of figure 2 (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 triangular grid and 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(x)=0 вычисляется оптимальное xопт=0,57, соответствующее σд%мин: при xопт=0,57 - Коб=0,89923, R2 д=254,9392/7, Ro=21·0,89923/π и σд%мин=0,80, а при x=0 - σд%=1,253, т.е. σд% при xопт=0,57 снижается в 1,253/0,80=1,57 раза, что характеризует ее эффективность; с учетом повышения Коб эффективность неравновитковой обмотки равна Кэф=(0,89923/0,827765)(1,253/0,80)=1,70, a ее средний шаг катушек по пазам равен уп.ср=(Σупi)/7=7+12x/7=7,98.then, according to (1) - (3), from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal x opt = 0.57 is calculated, which corresponds to σ d% min : for x opt = 0.57 - K rev = 0 , 89923, R 2 d = 254.9392 / 7, R o = 21 · 0.89923 / π and σ d% min = 0.80, and at x = 0 - σ d% = 1.253, i.e. σ d% at x opt = 0.57 decreases by 1.253 / 0.80 = 1.57 times, which characterizes its effectiveness; taking into account the increase in K about, the efficiency of the non-uniform winding is equal to K eff = (0.89923 / 0.827765) (1.253 / 0.80) = 1.70, and its average groove pitch in the grooves is equal to y.s. = (Σу pi ) / 7 = 7 + 12x / 7 = 7.98.
Таким образом, предлагаемая m'=6-зонная обмотка характеризуется повышенным Коб, пониженным σд% и эффективнее в Кэф=1,70 раза в сравнении с равновитковой. Ее применение позволяет снижать добавочные потери в роторе и магнитные шумы в асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором, улучшать форму кривой напряжения в синхронных генераторах.Thus, the proposed m '= 6-zone winding is characterized by an increased K rev , a decreased σ d% and more efficient K eff = 1.70 times in comparison with an equal-turn winding. Its application allows to reduce additional losses in the rotor and magnetic noise in asynchronous squirrel-cage motors, to improve the shape of the voltage curve in synchronous generators.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004112991/09A RU2268538C1 (en) | 2004-04-27 | 2004-04-27 | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z=21c GROOVES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004112991/09A RU2268538C1 (en) | 2004-04-27 | 2004-04-27 | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z=21c GROOVES |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004112991A RU2004112991A (en) | 2005-10-20 |
RU2268538C1 true RU2268538C1 (en) | 2006-01-20 |
Family
ID=35862972
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004112991/09A RU2268538C1 (en) | 2004-04-27 | 2004-04-27 | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z=21c GROOVES |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2268538C1 (en) |
-
2004
- 2004-04-27 RU RU2004112991/09A patent/RU2268538C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978, С.392-393. * |
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 |
---|---|
RU2004112991A (en) | 2005-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2268538C1 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z=21c GROOVES | |
RU2268537C1 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z=27c GROOVES | |
RU2270509C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE SINGLE/DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=2c POLES IN z=21c SLOTS (q=3.5) | |
RU2264028C2 (en) | Double-layer fractional-slot three-phase winding | |
RU2267206C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,5) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267213C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2267209C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,5) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2270510C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE SINGLE/DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=2c POLES IN z=27c SLOTS (q=4.5) | |
RU2312443C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER LAP WINDING PLACED IN z = 171 SLOTS, 2p = 34 POLES | |
RU2267210C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=6,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
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 | |
RU2273941C2 (en) | THREE-PHASED WINDING OF ELECTRIC MACHINES AT 2p=4c POLES, z=18c GROOVES (VARIANTS) | |
RU2277283C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER FRACTIONAL-SLOT (q = b + 0.5) WINDING (ALTERNATIVES) | |
RU2267208C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2311713C2 (en) | Three-phase double-layer loop winding placed in 78 slots, 2p = 34 poles | |
RU2267204C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2270504C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=72c SLOTS | |
RU2267852C2 (en) | THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2268535C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES | |
RU2268530C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14, z=96, q=16/7 | |
RU2267205C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2268527C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=75c GROOVES | |
RU2270507C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=108 (q=18/5) | |
RU2324277C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180428 |