RU2270509C2 - ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE SINGLE/DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=2c POLES IN z=21c SLOTS (q=3.5) - Google Patents
ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE SINGLE/DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=2c POLES IN z=21c SLOTS (q=3.5) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2270509C2 RU2270509C2 RU2004112989/09A RU2004112989A RU2270509C2 RU 2270509 C2 RU2270509 C2 RU 2270509C2 RU 2004112989/09 A RU2004112989/09 A RU 2004112989/09A RU 2004112989 A RU2004112989 A RU 2004112989A RU 2270509 C2 RU2270509 C2 RU 2270509C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- slots
- poles
- proposed
- double
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Micromachines (AREA)
Abstract
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 (однослойные) симметричные m=3-фазные, m'=2m=6-зонные обмотки, выполняемые 2р-полюсными в z пазах из 6р (3р) катушечных групп с равношаговыми или концентрическими катушками при их среднем шаге по пазам ук≈τп=z/2p, числе пазов на полюс и фазу q=z/6р целом или дробном [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с.392-393]. Дробные обмотки при q=z/6p=N/d и d≥2 создают гармонические МДС по ряду ν=6k/d±1 [там же, с. 450], в том числе четные 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 (single-layer) symmetrical m = 3-phase, m '= 2m = 6-zone windings performed by 2-pole in z grooves from 6p (3p) coil groups with equal-step or concentric coils with their average step in grooves y to k ≈τ p = z / 2p, the number of grooves per pole and phase q = z / 6р whole or fractional [Voldek A.I. Electric cars. L .: Energy, 1978, S. 392-393]. Fractional windings at q = z / 6p = N / d and d≥2 create harmonic MDS in the series ν = 6k / d ± 1 [ibid, p. 450], including even and lower ones (ν <1) with increasing differential scattering σ d , where ± k is an integer giving the order of harmonic ν> 0 when it is forward (+) or counter (-) rotated.
Наиболее близкой к предлагаемой является трехфазная одно-двухслойная обмотка при 2р=4 полюсах и z=42 пазах (q=3,5), выполняемая из 3р=6 одинаковых равномерно смещенных на 2q=7 пазов катушечных групп с концентрическими катушками с шагами по пазам упi=14, 12, 10, 6 и числами витков wк, 2wк, 2wк, 2wк при 2wк витках каждого паза [Технический каталог ОАО ″ELDIN″, Ярославль, 2002 г., с.30 - синхронные генераторы типа SJ200, SJ225 - прототип].Closest to the proposed one is a three-phase one-two-layer winding at 2p = 4 poles and z = 42 grooves (q = 3,5), made of 3p = 6 equally spaced coil groups with concentric coils with groove steps with 2q = 7 grooves for pi = 14, 12, 10, 6 and the number of turns w k , 2w k , 2w k , 2w k at 2w to the turns of each groove [Technical catalog of OJSC ELDIN, Yaroslavl, 2002, p.30 - synchronous generators type SJ200, SJ225 - prototype].
В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния обмотки по прототипу. Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной одно-двухслойной обмотки при 2р=2с полюсах в z=21с пазах (q=3,5), выполняемой из 3р равномерно смещенных на 2q=7 пазов катушечных групп с концентрическими катушками при 2wк витках каждого паза и с=1, 2, 3,...:The invention aims to reduce the differential scattering of the winding of the prototype. The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase one-two-layer winding with 2p = 2s poles in z = 21s grooves (q = 3,5), made of 3p coil groups with concentric coils uniformly displaced by 2q = 7 at 2w to the turns each groove and c = 1, 2, 3, ...:
каждая группа содержит по пять катушек с шагами по пазам упi=14, 12, 10, 8, 6 с числами витков wк, 2wк, 2wк, (1+x)wк, (1-x)wк, где x=0,30.each group contains five coils with groove steps at pi = 14, 12, 10, 8, 6 with the number of turns w k , 2w k , 2w k , (1 + x) w k , (1-x) w k , where x = 0.30.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев с верхними лобовыми частями предлагаемой обмотки при с=1, 2р=2, z=21 с номерами 1...21 (снизу) и 3р=3 катушечными группами с номерами 1Г, 2Г, 3Г (сверху) с чередованиями фазных зон в последовательности A-Z-B-X-C-Y; на фиг.2 построены по треугольной сетке (при ее стороне в единицу длины) многоугольники МДС обмоток по фиг.1 при x=0,5 (наружная) и по прототипу (внутренняя). При с=2, 3,... обмотка имеет 2р=2с=4, 6,... полюсов и z=21c=42, 63,... пазов при 3р=6 - (1Г...6Г), 9 - (1Г...9Г) группах и их согласном включении в фазах (1Г и 4Г, 2Г и 5Г, 3Г и 6Г в фазах I, II, III при 2р=4), а фазы могут сопрягаться звездой или треугольником.Figure 1 shows a scan of the groove layers with the upper frontal parts of the proposed winding at c = 1, 2p = 2, z = 21 with
Для обмотки фиг.1 обмоточный коэффициент определяется по коэффициентам укорочения концентрических катушек Куi=sin(90°упi/τп) при τп=z/2p=10,5:Куi=0,866025 (упi=14), 2·0,974928 (упi=12), 2·0,997204 (упi=10), (1+х)0,930874 (упi=8), (1-х)0,7818315 (упi=6) и тогда1 for winding said winding factor is determined from the coefficients of concentric coils By shortening yi = sin (90 ° from pi / τ n) for n τ = z / 2p = 10,5: yi = 0.866025 K (y pi = 14) , 2 · 0.974928 (for pi = 12), 2 · 0.997204 (for pi = 10), (1 + x) 0.930874 (for pi = 8), (1-x) 0.7818315 (for pi = 6) and then
Из наружного многоугольника МДС фиг.2 (в центре показаны единичные векторы токов фазных зон A-Z-B-X-C-Y) по треугольной сетке и соотношениямFrom the outer polygon MDS figure 2 (in the center shows the unit vectors of the currents of the phase zones A-Z-B-X-C-Y) on a triangular grid and the relations
определяется коэффициент дифференциального рассеяния σд, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу ее МДС, где R2 д - квадрат среднего радиуса j=1...2q пазовых точек, Ro - радиус окружности для основной гармонической [Попов В.И. Определение и оптимизация параметров трехфазных обмоток по многоугольникам МДС // Электричество, 1997, №9, с.53-55]:the differential scattering coefficient σ d is determined, which characterizes 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 ... 2q of the groove points, R o is the radius of the circle for the main harmonic [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=0,30, соответствующее σд%мин: при xопт=0,30 - Коб=0,938244, R2 д=277,69/7, Ro=42·0,938244/2π и σд%мин=0,854, а при x=0-σд%=0,883. Для обмотки по прототипу при Коб=0,910565, R2 д=263/7 (по внутреннему многоугольнику фиг.2) и σд%=1,414, т.е. σд% при xопт=0,30 снижается в 1,414/0,854=1,66 раза, что характеризует высокую эффективность предложенной обмотки. С учетом повышения Коб эффективность неравновитковой обмотки по фиг.1 равна (0,938244/0,910565)(1,414/0,854)=1,71 при среднем шаге катушек по пазам уп.ср=(72+2x)/7=10,37 (для обмотки по прототипу уп.ср=70/7=10,0).then, according to (1) - (3), from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal x opt = 0.30, corresponding to σ d% min, is calculated: for x opt = 0.30 - K rev = 0 , 938244, R 2 d = 277.69 / 7, R o = 42 · 0.938244 / 2π and σ d% min = 0.854, and at x = 0-σ d% = 0.883. For the winding of the prototype at K about = 0.910565, R 2 d = 263/7 (according to the inner polygon of figure 2) and σ d% = 1,414, i.e. σ d% at x opt = 0.30 decreases by 1.414 / 0.854 = 1.66 times, which characterizes the high efficiency of the proposed winding. Taking into account the increase in K about, the efficiency of the non-uniform winding in Fig. 1 is (0.938244 / 0.910565) (1.414 / 0.854) = 1.71 with an average pitch of the coils in the grooves at s.pp = (72 + 2x) / 7 = 10.37 (for winding according to the prototype at p.s. = 70/7 = 10.0).
Таким образом, предлагаемая обмотка характеризуются пониженным коэффициентом дифференциального рассеяния σд%, повышенным Коб и эффективнее при xопт=0,30 в Кэф=1,71 раза в сравнении с обмоткой по прототипу. Ее применение в синхронных генераторах улучшает форму кривой исходного напряжения, а, например, на статоре АД - позволяет снижать добавочные потери в стали и асинхронные моменты от гармонических 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 = 0.30 in K eff = 1.71 times in comparison with the winding of the prototype. Its use in synchronous generators improves the shape of the initial voltage curve, and, for example, on the HF stator, it allows to reduce additional losses in steel and asynchronous moments from harmonic fields, improve vibroacoustic characteristics, increase efficiency and cosφ 1 , and overload capacity of the machine.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004112989/09A RU2270509C2 (en) | 2004-04-27 | 2004-04-27 | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE SINGLE/DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=2c POLES IN z=21c SLOTS (q=3.5) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004112989/09A RU2270509C2 (en) | 2004-04-27 | 2004-04-27 | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE SINGLE/DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=2c POLES IN z=21c SLOTS (q=3.5) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004112989A RU2004112989A (en) | 2005-10-20 |
RU2270509C2 true RU2270509C2 (en) | 2006-02-20 |
Family
ID=35862971
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004112989/09A RU2270509C2 (en) | 2004-04-27 | 2004-04-27 | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE SINGLE/DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=2c POLES IN z=21c SLOTS (q=3.5) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2270509C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197319U1 (en) * | 2020-01-23 | 2020-04-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевская государственная сельскохозяйственная академия" | THREE-PHASE 12-ZONE ONE-TWO-LAYER STATOR WINDING |
-
2004
- 2004-04-27 RU RU2004112989/09A patent/RU2270509C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978, с.392-393, 450. * |
Технический каталог ОАО «ELDIN», Ярославль, 2002, с.30. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU197319U1 (en) * | 2020-01-23 | 2020-04-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ижевская государственная сельскохозяйственная академия" | THREE-PHASE 12-ZONE ONE-TWO-LAYER STATOR WINDING |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004112989A (en) | 2005-10-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2270509C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE SINGLE/DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=2c POLES IN z=21c SLOTS (q=3.5) | |
RU2270510C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE SINGLE/DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=2c POLES IN z=27c SLOTS (q=4.5) | |
RU2264028C2 (en) | Double-layer fractional-slot three-phase winding | |
RU2267209C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,5) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2311713C2 (en) | Three-phase double-layer loop winding placed in 78 slots, 2p = 34 poles | |
RU2312443C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER LAP WINDING PLACED IN z = 171 SLOTS, 2p = 34 POLES | |
RU2270505C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5) | |
RU2267206C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,5) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2340065C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN GROOVES z=225 AT 2p=56 POLES (g=75/28) | |
RU2335062C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN z=3(8·b+1)·c SLOTS | |
RU2328813C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=174·c GROOVES AT 2p=22·c POLES (q=58/11) | |
RU2335072C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=22·c POLES IN z=156·c AND z=159·c SLOTS | |
RU2273941C2 (en) | THREE-PHASED WINDING OF ELECTRIC MACHINES AT 2p=4c POLES, z=18c GROOVES (VARIANTS) | |
RU2324277C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13) | |
RU2270502C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER FRACTIONAL-PITCH (q=2.25)WINDING | |
RU2268538C1 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z=21c GROOVES | |
RU2270507C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=108 (q=18/5) | |
RU2267205C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2268537C1 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z=27c GROOVES | |
RU2335067C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN B z=3(8·b+7)·c SLOTS | |
RU2335064C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=26·c POLES IN z=126·c AND z = 129·c SLOTS | |
RU2267208C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267851C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2328807C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=90·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2267210C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=6,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060428 |