RU2270514C2 - ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=96 (q=16/5) - Google Patents

ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=96 (q=16/5) Download PDF

Info

Publication number
RU2270514C2
RU2270514C2 RU2004103887/09A RU2004103887A RU2270514C2 RU 2270514 C2 RU2270514 C2 RU 2270514C2 RU 2004103887/09 A RU2004103887/09 A RU 2004103887/09A RU 2004103887 A RU2004103887 A RU 2004103887A RU 2270514 C2 RU2270514 C2 RU 2270514C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
coils
groups
coil
electrical
phase
Prior art date
Application number
RU2004103887/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004103887A (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"
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", Волжская государственная инженерно-педагогическая Академия - ВГИПА filed Critical Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN"
Priority to RU2004103887/09A priority Critical patent/RU2270514C2/en
Publication of RU2004103887A publication Critical patent/RU2004103887A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2270514C2 publication Critical patent/RU2270514C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (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= 96 slots and coils grouped in row 4 3 3 3 3 repeated six times is made of 6p = 30 coil groups numbered 1G through 30G at mean slot pitch ys = 8. Novelty is that in order to reduce differential dissipation σd of electrical-machine m' = six-band fractional-pitch (q = 16/5) lap winding, coil group 1G out of first-grouping coil groups 1G through 5G has turn numbers (1 - x)wc in first and fourth coils and coil groups 3G, 4G have turn numbers (1 + x)wc in intermediate coil at wc turns in remaining coil groups and at turn number 2wc in each slot. Mentioned distribution of coils with unequal turn number is repeated in each next grouping at index of inequality of phase groups x = 0.24.
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 yк≈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/6p=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 y to ≈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 at 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=96 пазах (q=z/6p=16/5, d=5) с группировкой катушек по ряду 4 3 3 3 3 [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока. М. - Л.: ГЭИ, 1959, с.224].The invention aims to reduce the differential scattering m '= 6-zone symmetrical fractional winding at 2p = 10 poles, z = 96 grooves (q = z / 6p = 16/5, d = 5) with a group of coils in a series of 4 3 3 3 3 [Livshits-Garik M. Windings of AC machines. M. - L .: SEI, 1959, p.224].

Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной двухслойной обмотки при 2р=10, z=96 с группировкой 4 3 3 3 3, повторяемой 6 раз, выполняемой из 6р=30 катушечных групп с номерами 1 Г...30Г при среднем шаге катушек по пазам yк=8:The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase two-layer winding at 2p = 10, z = 96 with a grouping of 4 3 3 3 3, repeated 6 times, performed from 6p = 30 coil groups with numbers 1 G ... 30 G with an average step of coils in the grooves y k = 8:

для групп 1Г...5Г первой группировки группа 1Г имеет числа витков по (1-х)wк катушек первой и четвертой, а группы 3Г и 4Г - по (1+х)wк витков в средней катушке при wк витках в остальных катушках групп и 2wк витках каждого паза, причем указанное распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где х=0,24.for groups 1G ... 5G of the first group, group 1G has the number of turns in (1-x) w to the coils of the first and fourth, and groups 3G and 4G - in (1 + x) w to the turns in the middle coil with w to turns in the remaining coils of the groups and 2w to the turns of each groove, and the indicated distribution of unequal coils is repeated in each subsequent grouping, where x = 0.24.

На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при 2р=10, z=96 с номерами 1...96 (для z'=z/2=48 пазов) 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 1Г для полюсности р=5 основной ν=1 (наружная) и pν=νp=1 низшей ν=1/5 (центральная) гармонических: 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 = 96 with numbers 1 ... 96 (for z '= z / 2 = 48 grooves) and numbers of coil groups from 1G to 30G (the groups of the first phase are marked 1G + 3 (s) G = 1G, 4G, 7G ...), by alternating phase zones in the sequence AZBXCY; figure 2 shows a diagram of the shift of the axes of the odd groups of the first phase relative to the axis of symmetry 1G for the pole p = 5 main ν = 1 (outer) and p ν = νp = 1 lower ν = 1/5 (central) harmonic: figure 3 polygons of the MDS winding of Fig. 1 are constructed on a triangular grid 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 Ку=sin(90°укп) (ук=8, τп=z/2p=48/5) и распределения Kp=0,5/Nsin(30°/N) равен Kоб.o=KyKp=0,922556. 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=3,75°: -2x0,965926(cos7,5αп)=-x1,703741 для 1Г и 2х0,965926·cos(0,5αп)=+х1,930817 для 13Г+19Г при Ky=sin(90°упп)=0,965926 (yп=8), ∑х/16=+х0,01419 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 = 8, τ p = z / 2p = 48/5) and distribution K p = 0.5 / Nsin (30 ° / N) is equal to K vol . O = K y K p = 0.922556. For unequal coils, a value is added to K vol.o. depending on the non- uniformity index x of the phase groups of Fig. 2 for the angle of the shift of the grooves α n = 360 ° / z = 3.75 °: -2x0.965926 (cos7.5α n ) = -x1.703741 for 1G and 2x0.965926 cos (0.5α p ) = + x1.930817 for 13G + 19G at K y = sin (90 ° y p / τ p ) = 0.965926 (y p = 8 ), ∑х / 16 = + х0.01419 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 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. Definition and optimization of the parameters of three-phase windings along 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=0,24, соответствующее σд%мин: при хопт=0,24-Коб=0,92596, R2д=517,6528/16, R0=96·0,92596/5π и σд%мин=1,03, а при х=0σд%=1,64, т.е. σд% при хопт=0,24 снижается в 1,64/1,03=1,59 раза, что характеризует высокую эффективность предложенной обмотки.then, according to (1) - (3), from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal x opt = 0.24 is calculated, corresponding to σ d% min : for x opt = 0.24-K rev = 0 , 92596, R 2 d = 517.6528 / 16, R 0 = 96 · 0.92596 / 5π and σ d% min = 1.03, and at x = 0σ d% = 1.64, i.e. σ d% for x = 0.24 is reduced wholesale 1.64 / 1.03 = 1.59 times that characterize the high efficiency of the proposed winding.

Такое снижение дифференциального рассеяния обусловлено устранением из МДС обмотки фиг.1 низшей гармонической ν=1/5 с полюсностью рν=νp=1, для которой по центральной диаграмме фиг.2 при К=sin(ν90°укп)=0,25882, угле γ=αп/2d=0,375°: К=∑Eν/16=0,05365 и

Figure 00000005
-2x0,25882cos1,5αп=-x0,5152 для 1Г, -2x0,25882cos(0,5αГ-γ)=-x0,4208 для 13Г+19Г при αГ=360°/p=72° и ∑х/16=-х0,05849, тогдаThis reduction in the differential scattering due to the 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 = 0.375 °: K = ∑E ν / 16 = 0.055365 and
Figure 00000005
-2x0.25882cos1.5α n = -x0.5152 for 1Г, -2x0.25882cos (0.5α Г -γ) = - x0.4208 for 13Г + 19Г with α Г = 360 ° / p = 72 ° and ∑х / 16 = -x0.05849, then

Figure 00000006
Figure 00000006

откуда по условию

Figure 00000007
определяется значение х'=0,24, при котором из МДС обмотки фиг.1 полностью устраняется низшая гармоническая ν=1/5.where by condition
Figure 00000007
the value x '= 0.24 is determined, in which the lowest harmonic ν = 1/5 is completely eliminated from the winding of the winding of Fig. 1.

Таким образом, предлагаемая обмотка характеризуется пониженным коэффициентом дифференциального рассеяния σд%, повышенным Коб и эффективнее при хопт=0,24 в Кэф=1,60 раза в сравнении с равновитковой обмоткой; ее применение, 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 = 0.24 in K eff = 1.60 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 fields, improve vibroacoustic characteristics, increase efficiency and cosφ 1 , overload capacity of the machine.

Claims (1)

Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка при числе полюсов 2p=10, числе пазов z=96, q=16/5 с группировкой катушек по ряду 4 3 3 3 3, повторяемой 6 раз, выполняемая из 6p=30 катушечных групп с номерами 1Г...30Г при среднем шаге катушек по пазам yк=8, отличающаяся тем, что в катушечных группах 1Г...5Г первой группировки катушечная группа 1Г имеет числа витков (1-x)wк в первой и четвертой, а катушечные группы 3Г и 4Г имеют по (1+x)wк витков в средней катушке 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 x=0,24 - показатель неравновитковости групп фазы.A three-phase two-layer electromachine winding with the number of poles 2p = 10, the number of grooves z = 96, q = 16/5 with the grouping of coils in a row 4 3 3 3 3, repeated 6 times, made of 6p = 30 coil groups with numbers 1Г ... 30G with an average pitch of the coils in the grooves y k = 8, characterized in that in the coil groups 1G ... 5G of the first group, the coil group 1G has the number of turns (1-x) w k in the first and fourth, and the coil groups 3G and 4G have (1 + x) w k turns in the middle coil with the number of turns w k in the remaining coils of the coil groups and with the number of turns 2w to each groove, The distribution of unequal coils is repeated in each subsequent grouping, where x = 0.24 is an indicator of the unevenness of the phase groups.
RU2004103887/09A 2004-02-10 2004-02-10 ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=96 (q=16/5) RU2270514C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004103887/09A RU2270514C2 (en) 2004-02-10 2004-02-10 ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=96 (q=16/5)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004103887/09A RU2270514C2 (en) 2004-02-10 2004-02-10 ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=96 (q=16/5)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004103887A RU2004103887A (en) 2005-07-27
RU2270514C2 true RU2270514C2 (en) 2006-02-20

Family

ID=35843137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004103887/09A RU2270514C2 (en) 2004-02-10 2004-02-10 ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=96 (q=16/5)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2270514C2 (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 машин переменного тока. - М.-Л.: ГЭИ, 1959, с.224. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004103887A (en) 2005-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2270514C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=96 (q=16/5)
RU2270505C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5)
RU2270508C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=144(q=24/5)
RU2270507C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=108 (q=18/5)
RU2268528C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=120, q=20/7
RU2268534C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14, z=144, g=24/7
RU2268530C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14, z=96, q=16/7
RU2268529C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=108 GROOVES WITH q=18/7
RU2268532C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES
RU2324277C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13)
RU2324273C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=102·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=34/13)
RU2270515C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=36c SLOTS
RU2264028C2 (en) Double-layer fractional-slot three-phase winding
RU2268535C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=48c GROOVES
RU2328807C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=90·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES
RU2312443C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER LAP WINDING PLACED IN z = 171 SLOTS, 2p = 34 POLES
RU2268533C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=36c GROOVES
RU2270506C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=24c SLOTS
RU2335066C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=26·c POLES IN z=162·c AND z=168·c SLOTS
RU2335074C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=141·c SLOTS AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES
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
RU2267207C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES
RU2335062C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN z=3(8·b+1)·c SLOTS
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: 20060211