RU2270505C2 - ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5) - Google Patents

ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5) Download PDF

Info

Publication number
RU2270505C2
RU2270505C2 RU2004104307/09A RU2004104307A RU2270505C2 RU 2270505 C2 RU2270505 C2 RU 2270505C2 RU 2004104307/09 A RU2004104307/09 A RU 2004104307/09A RU 2004104307 A RU2004104307 A RU 2004104307A RU 2270505 C2 RU2270505 C2 RU 2270505C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coil
coils
electrical
groups
turns
Prior art date
Application number
RU2004104307/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004104307A (en
Inventor
Турсун Абдалимович Ахунов (RU)
Турсун Абдалимович Ахунов
Лев Николаевич Макаров (RU)
Лев Николаевич Макаров
Виктор Иванович Попов (RU)
Виктор Иванович Попов
Сергей Иванович Тихонов (RU)
Сергей Иванович Тихонов
Original Assignee
Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN" (ЭЛДИН)
Волжская государственная инженерно-педагогическая Академия - ВГИПА (Н.Новгород)
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 (Н.Новгород) filed Critical Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN" (ЭЛДИН)
Priority to RU2004104307/09A priority Critical patent/RU2270505C2/en
Publication of RU2004104307A publication Critical patent/RU2004104307A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2270505C2 publication Critical patent/RU2270505C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Micromachines (AREA)
  • Reciprocating, Oscillating Or Vibrating Motors (AREA)

Abstract

FIELD: electrical and electromechanical engineering; three-phase induction and synchronous machines.
SUBSTANCE: proposed three-phase double-layer lap winding with 2p = 10 poles in z= 84 slots and coils grouped in row 3 3 3 3 2 repeated six times is made of 6p = 30 coil groups numbered 1G through 30G at mean slot pitch ys = 7. Novelty is that in order to reduce differential dissipation σd of electrical-machine m' = six-band fractional-pitch (q = 14/5) lap winding, coil groups 2G, 3G in first-grouping coil groups 1G through 5G have turn numbers (1 - x)wc for third coil of coil group 2G and first coil for coil group 3G; coils of coil group 5G have turn numbers (1 + x)wc at wc turns in remaining coils of coil groups and at turn number 2wc in each slot. Mentioned distribution of coils with unequal turn number is repeated in each next grouping, where x = 0.23.
EFFECT: reduced differential dissipation in electrical-machine fractional-pitch lap winding.
1 cl, 3 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 ук≈z/2p, числе пазов на полюс и фазу q=z/6p целом или дробном [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с.392-393]. Дробные обмотки при q=z/6р=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 two-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 at k ≈z / 2p, number grooves per pole and phase q = z / 6p whole or fractional [Voldek AI Electric cars. L .: Energy, 1978, S. 392-393]. Fractional windings with 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 for its direct (+) or counter (-) rotation.

В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния m'=6-зонной дробной симметричной обмотки при 2р=10 полюсах, z=84 пазах (q=z/6p=14/5, d=5) с группировкой катушек по ряду 3 3 3 3 2 [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока. М. - Л.: ГЭИ, 1959, с.224].The invention aims to reduce the differential scattering m '= 6-zone fractional symmetrical winding at 2p = 10 poles, z = 84 grooves (q = z / 6p = 14/5, d = 5) with a group of coils in a series of 3 3 3 3 2 [Livshits-Garik M. Windings of AC machines. M. - L .: SEI, 1959, p.224].

Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной 2-слойной обмотки при 2p=10, z=84 с группировкой 3 3 3 3 2, повторяемой 6 раз, выполняемой из 6р=30 катушечных групп с номерами 1Г...30Г при среднем шаге катушек по пазам ук=7:The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase 2-layer winding at 2p = 10, z = 84 with a grouping of 3 3 3 3 2, repeated 6 times, performed from 6p = 30 coil groups with numbers 1G ... 30G with an average step the coils in the grooves at k = 7:

для групп 1Г...5Г первой группировки группы 2Г и 3Г имеют числа витков по (1-x)wк катушек третьей для 2Г и первой для 3Г, а катушки 5Г - по (1-x)wк витков при wк витках в остальных катушках групп и 2wк витках каждого паза, причем указанное распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где х=0,23.for groups 1G ... 5G of the first grouping, groups 2G and 3G have the number of turns in (1-x) w to the coils of the third for 2G and the first for 3G, and the coils of 5G in (1-x) w to turns for w to turns in the remaining coils of the groups and 2w to the turns of each groove, the indicated distribution of unequal coils being repeated in each subsequent grouping, where x = 0.23.

На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при 2p=10, z=84 с номерами 1...84 и номерами катушечных групп от 1Г до 30Г (размечены группы первой фазы 1Г+3(с)Г=1Г, 4Г, 7Г, ...), чередованиями фазных зон в последовательности A-Z-B-X-C-Y; на фиг.2 показаны диаграммы сдвига осей нечетных групп первой фазы относительно оси симметрии 25Г для полюсности р=5 основной гармонической ν=1 (наружная) и полюсности pν=νp=1 низшей гармонической ν=1/5 (центральная); на фиг.3 построены по треугольной сетке многоугольники МДС обмотки фиг.1 при х=0 (внутренняя), х=0,25 (наружная). Такая 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, 11Г, 21Г 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 = 10, z = 84 with numbers 1 ... 84 and the numbers of coil groups from 1G to 30G (marked groups of the first phase 1G + 3 (s) G = 1G, 4G, 7G, ...), by alternating phase zones in the sequence of AZBXCY; figure 2 shows the diagram of the shift of the axes of the odd groups of the first phase relative to the axis of symmetry 25G for the pole p = 5 of the main harmonic ν = 1 (outer) and the pole of p ν = νp = 1 lower harmonic ν = 1/5 (central); figure 3 are built on a triangular grid polygons of the MDS winding of figure 1 with x = 0 (internal), x = 0.25 (external). Such an m '= 6-zone winding according to Fig. 1 is connected in the usual way when they are turned on in phases of even groups with respect to odd ones with their beginnings from the beginning of groups 1G, 11G, 21G 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 Кy=sin(90°укп)(ук=7, τп=z/2p=42/5) и распределения Kp=0,5/Nsin(30°/N) равен Коб.оyКр=0,922606. Для неравновитковых катушек к Коб.о добавляется значение, зависимое от показателя неравновитковости х групп фазы по фиг.2 при угле сдвига пазов αп=360°/z=30°/7:2x0,965926(соs2,5αп)=+х1,898173 для 25Г, -2х0,965926·cos(0.5-5)αп=-x1,823443 для 7Г+13Г при Кy=sin(90°yпп)=0,965926 (уп=7), Σх/14=+х0,00534 и тогда1 for winding the winding coils ravnovitkovyh coefficient (x = 0) by shortening K coefficients y = sin (90 ° to the y / τ n) (y k = 7, τ p = z / 2p = 42/5) and distribution K p = 0.5 / Nsin (30 ° / N) is equal to K vol.o = K y K p = 0.922606. For unequal coils, a value is added to K vol.o. , depending on the non- uniformity index x of the phase groups in Fig. 2 for the angle of the shift of the grooves α p = 360 ° / z = 30 ° / 7: 2x0,965926 (сs2,5α p ) = + x1.898173 for 25G, -2x0.965926 cos (0.5-5) α p = -x1.823443 for 7G + 13G at K y = sin (90 ° y p / τ p ) = 0.965926 (y p = 7), Σх / 14 = + х0.00534 and then

Figure 00000002
Figure 00000002

Из многоугольников МДС фиг.3 (в центре показаны единичные векторы токов фазных зон A-Z-B-X-C-Y) определяется по соотношениямFrom the MDS polygons of Fig. 3 (in the center, the unit current vectors of phase zones A-Z-B-X-C-Y are shown) is determined by the relations

Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000003
Figure 00000004
Figure 00000005

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 00000006
Figure 00000006

тогда по (1)-(3)из условия d(σд)/d(x)=0 вычисляется оптимальное хопт=0.51, соответствующее σд%мин: при хопт=0.23-Kоб=0,923834, R2д=346,3992/14, Ro=84·0,923834/5π и σд%мин=1,38, а при х=0-σд%=2,12, т.е. σд% при Хопт=0,23 снижается в 2,12/1,38=1,54 раза, что характеризует эффективность предложенной обмотки.then, according to (1) - (3), from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal x opt = 0.51 is calculated, which corresponds to σ d% min : for x opt = 0.23-K rev = 0.923834, R 2 d = 346.3992 / 14, R o = 84 · 0.923834 / 5π and σ d% min = 1.38, and at x = 0-σ d% = 2.12, i.e. σ d% at X opt = 0.23 decreases by 2.12 / 1.38 = 1.54 times, which characterizes the effectiveness of the proposed winding.

Такое снижение дифференциального рассеяния обусловленно устранением из МДС обмотки фиг.1 низшей гармонической ν=1/5 с полюсностью рν=νp=1, для которой по центральной диаграмме фиг.2 при K=sin(ν90°укп)=0,25882, угле γ=αп/2d=3°/7: K=ΣEν/14=-0,06014 и KобνоуνКрν=-0,01557; 2x0,25882(cos0,5αп)=+x0,5173 для 25Г, 2x0,25882cos(0,5αпп+γ)=+x0,4383 для 7Г+13Г при αп=360°/р=72° и Σx/14=+x0,0683, тогдаThis reduction in the differential scattering beacause elimination of IBC 1 winding lower harmonic ν = 1/5, the pole p ν = νp = 1, for which, at the central diagram of Figure 2 when K = sin (ν90 ° to y / τ n) = 0.25882, angle γ = α n / 2d = 3 ° / 7: K = ΣE ν / 14 = -0.06014 and K obνo = K уν K = -0.01557; 2x0.25882 (cos0.5α p ) = + x0.5173 for 25G, 2x0.25882cos (0.5α pp + γ) = + x0.4383 for 7G + 13G at α p = 360 ° / p = 72 ° and Σx / 14 = + x0.0683, then

Figure 00000007
Figure 00000007

откуда по условию Кобν=0 определяется значение х'=0,23, при котором из МДС обмотки фиг.1 полностью устраняется низшая гармоническая ν=1/5.whence, according to the condition K obν = 0, the value x '= 0.23 is determined, at which the lowest harmonic ν = 1/5 is completely eliminated from the MDS winding of Fig. 1.

Таким образом, предлагаемая обмотка характеризуется пониженным коэффициентом дифференциального рассеяния σд%, повышенным Коб и эффективнее при xопт=0,23 в Kэф=1,54 раза в сравнении с равновитковой обмоткой; ее применение, например на статоре АД, позволяет снижать добавочные потери в стали и асинхронные моменты от гармонических составляющих поля, улучшать виброакустические характеристики, повышать КПД и cosφ1, перегрузочную способность машины.Thus, the proposed winding is characterized by a reduced coefficient of differential scattering σ d% , increased K about and more efficient at x opt = 0.23 in K eff = 1.54 times in comparison with an equal-turn winding; its application, for example, on the HELL stator, allows to reduce additional losses in steel and asynchronous moments from harmonic components of the field, to improve vibroacoustic characteristics, to increase efficiency and cosφ 1 , overload capacity of the machine.

Claims (1)

Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка при числе полюсов 2р=10, числе витков в z=84 и q=14/5 с группировкой катушек по ряду 33332, повторяемой 6 раз, выполняется из 6р=30 катушечных групп с номерами 1Г...30Г при среднем шаге катушек по пазам ук=7, отличающаяся тем, что в катушечных группах 1Г...5Г первой группировки катушечные группы 2Г и 3Г имеют числа витков (1-х)wк в третьей катушке для катушечной группы 2Г и в первой катушке для катушечной группы 3Г, а катушки катушечной группы 5Г имеют число витков (1+х)wк при числе витков wк в остальных катушках катушечных групп и при числе витков 2wк каждого паза, причем указанное распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где х=0,23.A three-phase two-layer electric machine winding with the number of poles 2p = 10, the number of turns in z = 84 and q = 14/5 with a grouping of coils in a row 33332, repeated 6 times, is made of 6p = 30 coil groups with numbers 1G ... 30G with an average step coils of slots at k = 7, characterized in that the coil groups 1G ... 5G first grouping coil group 2G and 3G have the number of turns (1-x) w to the third coil to coil 2r group and the first coil to 3G coil group, and coils of the coil groups 5G have the number of turns (1 + x) w to w if the number of turns to the remaining coils katu echnyh groups and the number of turns in each slot 2w, said distribution neravnovitkovyh coils is repeated in each successive grouping, where x = 0.23.
RU2004104307/09A 2004-02-13 2004-02-13 ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5) RU2270505C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004104307/09A RU2270505C2 (en) 2004-02-13 2004-02-13 ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004104307/09A RU2270505C2 (en) 2004-02-13 2004-02-13 ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004104307A RU2004104307A (en) 2005-07-27
RU2270505C2 true RU2270505C2 (en) 2006-02-20

Family

ID=35843216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004104307/09A RU2270505C2 (en) 2004-02-13 2004-02-13 ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2270505C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102355109B (en) * 2011-09-26 2013-07-17 江西省迪普安数字功率技术发展有限公司 Fractional-slot three-phase unequal-pitch sinusoidal winding of permanent magnetic servo synchronous motor

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 машин переменного тока. - М.-Л.: ГЭИ, 1959, с.224. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004104307A (en) 2005-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2270505C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5)
RU2270507C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=108 (q=18/5)
RU2270508C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=144(q=24/5)
RU2270514C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=96 (q=16/5)
RU2268534C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14, z=144, g=24/7
RU2268528C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=120, q=20/7
RU2224346C2 (en) Multiphase fractional-slot winding of ac machine
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
RU2268532C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES
RU2264028C2 (en) Double-layer fractional-slot three-phase winding
RU2324277C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13)
RU2267209C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,5) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2267207C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) 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)
RU2324273C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=102·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=34/13)
RU2270509C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE SINGLE/DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=2c POLES IN z=21c SLOTS (q=3.5)
RU2267205C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2268541C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=90c GROOVES
RU2267851C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2268535C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES
RU2270515C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=36c SLOTS
RU2324274C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=66·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=22/13)
RU2335074C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=141·c SLOTS AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES
RU2267208C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES

Legal Events

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

Effective date: 20060214