RU2270515C2 - ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=36c SLOTS - Google Patents
ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=36c SLOTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU2270515C2 RU2270515C2 RU2004104311/09A RU2004104311A RU2270515C2 RU 2270515 C2 RU2270515 C2 RU 2270515C2 RU 2004104311/09 A RU2004104311/09 A RU 2004104311/09A RU 2004104311 A RU2004104311 A RU 2004104311A RU 2270515 C2 RU2270515 C2 RU 2270515C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coils
- phase
- groups
- electrical
- coil groups
- Prior art date
Links
Images
Abstract
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 yп≈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.Known double-layer loop symmetric 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 pitch along grooves y p ≈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 MDS 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 with its direct (+) or counter (-) rotation.
В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния σд m′=3-зонной дробной симметричной обмотки при 2р=10·с полюсах, z=36·с пазах (q=z/3p=12/5,d=5) c группировкой катушек по ряду 3 2 3 2 2 [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока/Пер. с англ. М. - Л.: ГЭИ, 1959, с.224], эквивалентной m′=6-зонной обмотке при q′=z/6p=q/2=6/5 с группировкой 2 1 1 1 1, но проще ее в изготовлении из-за вдвое меньшего числа катушечных групп, где с=1, 2, 3,... - целое число.The invention aims to reduce differential scattering σ d m ′ = 3-zone fractional symmetrical winding at 2p = 10 · with poles, z = 36 · with grooves (q = z / 3p = 12/5, d = 5) with a group of coils in a
Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной 2-слойной обмотки при 2р=10·с, z=36·с с группировкой 3 2 3 2 2, повторяемой 3·с раза, выполняемой из 3р=15·с катушечных групп с номерами 1 Г...15(с)Г с концентрическими катушками при среднем их шаге по пазам yk=4: в группах 1Г...5Г первой группировки трехкатушечные группы 1Г, 3Г имеют шаги катушек упi=6, 4, 2 с числами витков (1-x)wk, wk, (1-x)wk, а двухкатушечные 2Г, 4Г, 5Г - у'пi=5, 3 с числами витков wk, (1+x)wk, причем указанное распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где с=1, 2, 3,... - целое число и х=0,38.The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase 2-layer winding at 2p = 10 · s, z = 36 · s with a group of 3 2 3 2 2, repeated 3 · s times, performed from 3p = 15 · s of coil groups with numbers 1 G ... 15 (s) G with concentric coils with an average groove pitch y k = 4: in groups 1G ... 5G of the first group, three-coil groups 1G, 3G have coil steps at pi = 6, 4, 2 s by the numbers of turns (1-x) w k , w k , (1-x) w k , and the double-coil 2Г, 4Г, 5Г - у ' пi = 5, 3 with the number of turns w k , (1 + x) w k , moreover, the specified distribution of unequal coils is repeated in each subsequent groups e, where c = 1, 2, 3, ... - an integer, and x = 0.38.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при с=1, 2р=10, z=36 с номерами 1...36 и 15 катушечных группах с номерами 1Г...15Г (размечены группы 1Г, 4Г, 7Г, 10Г, 13Г первой фазы), чередованиями фазных зон в последовательности А-В-С верхнего, X, Y, Z нижнего слоев, где зачерненные пазы содержат (2-x)wk витков при 2wk витках во всех остальных пазах, а на фиг.2 и 3 построены (по треугольной сетке) ее многоугольники МДС при х=0 (фиг.2) и х=0,5 (фиг.3). Такая m′=3-зонная обмотка соединяется обычным образом при последовательно-согласном включении групп: 1Г, 4Г, 7Г, 10Г, 13Г с началом фазы из начала 1Г в фазе I; 6Г, 9Г, 12Г, 15Г, 3Г с началом из 6Г в фазе II; 11Г, 14Г, 2Г, 5Г, 8Г с началом из 11 Г в фазе III; фазы могут сопрягаться звездой или треугольником. При с=2, 3,... обмотка имеет 2р=10с=20, 30,... полюсов при z=36c=72, 108 пазах.Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed winding with c = 1, 2p = 10, z = 36 with numbers 1 ... 36 and 15 coil groups with numbers 1G ... 15G (marked groups 1G, 4G, 7G, 10G (13G of the first phase), by alternating phase zones in the sequence ABC of the upper, X, Y, Z lower layers, where the blackened grooves contain (2-x) w k turns at 2w k turns in all other grooves, and in FIG. .2 and 3 are constructed (along a triangular grid) its MDS polygons at x = 0 (Fig.2) and x = 0.5 (Fig.3). This m ′ = 3-zone winding is connected in the usual way with the series-consonant inclusion of groups: 1G, 4G, 7G, 10G, 13G with the beginning of the phase from the beginning of 1G in phase I; 6G, 9G, 12G, 15G, 3G with the beginning of 6G in phase II; 11G, 14G, 2G, 5G, 8G with a start of 11 G in phase III; phases can be conjugated by a star or a triangle. At c = 2, 3, ... the winding has 2p = 10s = 20, 30, ... poles at z = 36c = 72, 108 grooves.
Для обмотки фиг.1 при q=12/5 (N=12, d=5) Упi=6, 4, 2 для трехкатушечных групп, y′пi=5,3 двухкатушечных (уk=4), обмоточный коэффициент Коб.о при равновитковых катушках (х=0) по коэффициентам укорочения Ку=sin(90°yk/τп) при τп=z/2p=3,6, распределения Kp=sin(60°)/Nsin(60°/N) равен Коб.о=КуКр=0,815464. Для неравновитковых катушек к Коб.о добавляется зависимое от показателя неравновитковости х групп фазы значение, при оси симметрии по оси 7Г и сдвигах относительно нее на ±αп=360°/z=10° групп 4Г, 10Г и ±0,5αп=5° групп 13Г, 1Г: x[0,965926(1+2cosαп)-2(0,50+0,766044)cos0,5αп]=x0,34598 при Кyi=sin(90°упi/τп)=0,50 (упi=6), 0,766044 (yпi=2) и 0,965926 (y′пi=3), тогда Коб при Коб.о·N=9,785569 равен:For the winding of Fig. 1 with q = 12/5 (N = 12, d = 5) Y pi = 6, 4, 2 for three-coil groups, y ′ pi = 5.3 double-coil (y k = 4), the winding coefficient K vol. at equal-coil coils (x = 0) in terms of shortening coefficients K y = sin (90 ° y k / τ p ) at τ p = z / 2p = 3.6, distribution K p = sin (60 °) / Nsin (60 ° / N) is equal to K about.o = K at K p = 0,815464. For unequal coils, a value dependent on the non- uniformity exponent x of the phase groups is added to K r.o. , for the axis of symmetry along the 7G axis and shifts of ± α p = 360 ° / z = 10 ° of the 4G, 10G and ± 0.5α p groups relative to it = 5 ° of groups 13Г, 1Г: x [0.965926 (1 + 2cosα p ) -2 (0.50 + 0.766044) cos0.5α p ] = x0.34598 at К yi = sin (90 ° at pi / τ p ) = 0.50 (for pi = 6), 0.766044 (y pi = 2) and 0.965926 (y ′ pi = 3), then K about at K about · N = 9.785569 :
Из многоугольников МДС фиг.2 и 3 (в центре показаны единичные векторы токов фазных зон A-Z-B-X-C-Y) определяется по соотношениямFrom the MDS polygons of FIGS. 2 and 3 (in the center, the unit current vectors of the phase zones A-Z-B-X-C-Y are shown) is determined by 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(х)=0 вычисляется оптимальное хопт=0,38, соответствующее σд%мин: при хопт=0,38-zэ=3(N-x)=3·11,62=34,86 - эквивалентное число полностью заполненных пазов, Коб=0,85345, R2 д=46,7516/12, Ro=zэKоб/рπ=34,86·0,85345/5π и σд%мин=8,60, а при х=0σд%=21,68, т.е. σд% при xопт=0,38 снижается в 21,68/8,60=2,52 раза из-за устранения низшей ν=1/5 гармонической МДС; с учетом повышения Коб ее эффективность равнаthen, according to (1) - (3), from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal x opt = 0.38 is calculated, which corresponds to σ d% min : for x opt = 0.38-z e = 3 (Nx) = 3 · 11.62 = 34.86 - the equivalent number of completely filled grooves, K rev = 0.85345, R 2 d = 46.7516 / 12, R o = z e K rev / pπ = 34.86 0.85345 / 5π and σ d% min = 8.60, and at x = 0σ d% = 21.68, i.e. σ d% at x opt = 0.38 decreases by 21.68 / 8.60 = 2.52 times due to the elimination of the lower ν = 1/5 harmonic MDS; given the increase in K about its effectiveness is equal
Kэф=(0,85345/0,815464)(21,68/8,60)(zэ/z)=2,555.K eff = (0.85345 / 0.815464) (21.68 / 8.60) (z e / z) = 2.555.
Отметим, что m′=6-зонной обмотке при 2р=10, z=36, q=z/6p=6/5 и уп=3 соответствуют параметры Коб=0,9236, σд%=11,59, т.е. обмотка по фиг.1 при хопт=0,38 превосходит ее в 11,59/8,60=1,35 раза.We note that the m ′ = 6-zone winding at 2p = 10, z = 36, q = z / 6p = 6/5, and for n = 3, the parameters K ob = 0.9236, σ d% = 11.59, those. the winding of figure 1 with x opt = 0.38 exceeds it by 11.59 / 8.60 = 1.35 times.
Таким образом, предлагаемая m′=3-зонная обмотка характеризуется повышенным Коб, пониженным σд% и эффективнее в Кэф=2,55 раза в сравнении с равновитковой; она проще m′=6-зонной обмотки в технологичности изготовления из-за вдвое меньшего числа (3р) катушечных групп, превосходит ее по дифференциальному рассеянию в 1,35 раза.Thus, the proposed m ′ = 3-zone winding is characterized by an increased K rev , a decreased σ d% and more efficient K eff = 2.55 times in comparison with an equal-turn winding; it is simpler than the m = 6-zone winding in manufacturability due to the half as many (3p) coil groups, it exceeds its differential scattering by 1.35 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104311/09A RU2270515C2 (en) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=36c SLOTS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004104311/09A RU2270515C2 (en) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=36c SLOTS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004104311A RU2004104311A (en) | 2005-07-27 |
RU2270515C2 true RU2270515C2 (en) | 2006-02-20 |
Family
ID=35843220
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004104311/09A RU2270515C2 (en) | 2004-02-13 | 2004-02-13 | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=36c SLOTS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2270515C2 (en) |
-
2004
- 2004-02-13 RU RU2004104311/09A patent/RU2270515C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ВОЛЬ ДЕК 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 |
---|---|
RU2004104311A (en) | 2005-07-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2270515C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=36c SLOTS | |
RU2270504C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=72c SLOTS | |
RU2270506C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=24c SLOTS | |
RU2270503C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=54c SLOTS | |
RU2270516C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=48c SLOTS | |
RU2267210C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=6,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2270502C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER FRACTIONAL-PITCH (q=2.25)WINDING | |
RU2324277C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13) | |
RU2267851C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267205C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=1,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2264028C2 (en) | Double-layer fractional-slot three-phase winding | |
RU2267208C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2335072C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=22·c POLES IN z=156·c AND z=159·c SLOTS | |
RU2328807C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=90·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2335074C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=141·c SLOTS AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2267204C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2312443C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER LAP WINDING PLACED IN z = 171 SLOTS, 2p = 34 POLES | |
RU2270508C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=144(q=24/5) | |
RU2343618C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=186·c SLOTS WITH 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2335070C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=22·c POLES IN z=150·c AND z=153·c SLOTS | |
RU2267212C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=2,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2268527C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c POLES WITHIN z=75c GROOVES | |
RU2268532C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14p POLES WITHIN z=54c GROOVES | |
RU2335062C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN z=3(8·b+1)·c SLOTS | |
RU2335075C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=26·c POLES IN z=96·c AND z=99·c SLOTS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20060214 |