RU2273941C2 - THREE-PHASED WINDING OF ELECTRIC MACHINES AT 2p=4c POLES, z=18c GROOVES (VARIANTS) - Google Patents
THREE-PHASED WINDING OF ELECTRIC MACHINES AT 2p=4c POLES, z=18c GROOVES (VARIANTS) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2273941C2 RU2273941C2 RU2003134616/09A RU2003134616A RU2273941C2 RU 2273941 C2 RU2273941 C2 RU 2273941C2 RU 2003134616/09 A RU2003134616/09 A RU 2003134616/09A RU 2003134616 A RU2003134616 A RU 2003134616A RU 2273941 C2 RU2273941 C2 RU 2273941C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coils
- grooves
- winding
- poles
- numbers
- 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/2р 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].Known loop two-layer symmetrical m = 3-phase windings, performed by 2-pole in z grooves from m'p coil groups with equal-step or concentric coils with their average step 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].
Наиболее близка к предлагаемой m'=3-зонная двухслойная обмотка, выполняемая 2р=4-полюсной в z=18 пазах из 3р=6 катушечных групп с q=z/3р=3 катушками при уп=4 в каждой, которая проще m'=6-зонной обмотки из-за вдвое меньшего числа групп, но имеет низкий обмоточный коэффициент и повышенное дифференциальное рассеяние, что является ее недостатком и ограничивает применение.Closest to the proposed m '= 3-zone two-layer winding, performed 2p = 4-pole in z = 18 grooves from 3p = 6 coil groups with q = z / 3p = 3 coils with y n = 4 in each, which is simpler than m '= 6-zone winding due to half the number of groups, but has a low winding coefficient and increased differential scattering, which is its disadvantage and limits the application.
В изобретении ставится задача повышения обмоточного коэффициента m'=3-зонной обмотки при понижении ее дифференциального рассеяния σд.The invention aims to increase the winding coefficient m '= 3-zone winding while lowering its differential scattering σ d
Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной 2р=4c-полюсной обмотки, выполненной в z=18c пазах из 6с равномерно смещенных катушечных групп с концентрическими катушками при среднем их шаге по пазам yк=4, целом числе с=1, 2,... и 2wк витках каждого паза:The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase 2p = 4c-pole winding made in z = 18c grooves of 6s uniformly displaced coil groups with concentric coils with an average groove pitch of y k = 4, the total number of c = 1, 2, ... and 2w to the turns of each groove:
по первому варианту двухслойные группы содержат по три катушки с шагами yпi=6, 4, 2 и числами витков wк, (1+x)wк, (1-х)wк, где x=0,65;according to the first embodiment, the two-layer groups contain three coils with steps y pi = 6, 4, 2 and the number of turns w k , (1 + x) w k , (1-x) w k , where x = 0.65;
по второму варианту одно-двухслойные группы содержат по две катушки с шагами yпi=5, 3 и числами витков 2wк, wк.according to the second variant, one-two-layer groups contain two coils with steps y pi = 5, 3 and the number of turns 2w k , w k .
На фиг.1 показаны развертки пазовых слоев предлагаемой обмотки по первому варианту при 2р=4 (с=1), z=18 пазах с номерами 1...18, 6с=6 катушечных группах с номерами 1Г...6Г с их верхними лобовыми частями, чередованиями фазных зон в последовательности А-В-С верхнего и X, Y, Z нижнего слоев, а на фиг.2 построены (по треугольной сетке) ее многоугольники МДС при катушках равно- (внутренний) и неравновитковых (наружный) для х=0,5; на фиг.3, 4 - то же, что и на фиг.1, 2, но для второго варианта. При с=2, 3,... обмотка имеет 2р=4с=8, 12,... полюсов, z=18c=36, 54,... и повторе 2, 3,... раза развертки фиг.1, 3. Предлагаемая m'=3-зонная обмотка соединяется в фазах обычным образом при согласном последовательном (a=1) или параллельном (a=2) включении групп фазы: 1Г, 4Г с началом фазы из начала 1Г в фазе I; 2Г, 5Г с началом из 2Г в фазе II; 3Г, 6Г с началом из 3Г в фазе III, а фазы могут сопрягаться в звезду (Y) или треугольник (Δ).Figure 1 shows the reamers of the groove layers of the proposed winding according to the first embodiment with 2p = 4 (c = 1), z = 18 grooves with numbers 1 ... 18, 6s = 6 coil groups with numbers 1G ... 6G with their upper frontal parts, alternating phase zones in the sequence A-B-C of the upper and X, Y, Z lower layers, and in Fig. 2, its MDS polygons are constructed (along a triangular grid) with coils equal to (internal) and unequal (external) for x = 0.5; figure 3, 4 - the same as in figure 1, 2, but for the second option. With c = 2, 3, ... the winding has 2p = 4c = 8, 12, ... poles, z = 18c = 36, 54, ... and a repeat of 2, 3, ... times the sweep of figure 1 , 3. The proposed m '= 3-zone winding is connected in phases in the usual way with the consent of the sequential (a = 1) or parallel (a = 2) inclusion of phase groups: 1G, 4G with the beginning of the phase from the beginning of 1G in phase I; 2G, 5G with the beginning of 2G in phase II; 3G, 6G with the beginning of 3G in phase III, and the phases can mate in a star (Y) or a triangle (Δ).
Для обмотки по фиг.1 коэффициенты Kyi=sm(90°упi/τп) укорочения катушек при полюсном делении τп=z/2р=18/4=4,5, 2wк=2 витках паза равны: Кyi=0,8660254 (упi=6), (1+х)0,984808 (упi=4), (1-х)0,642788 (упi=2) и тогда обмоточный коэффициент Коб и средний шаг катушек уп.ср равны:For winding 1 on the coefficients K yi = sm (at 90 ° pi / τ n) shortening coils when the pole pitch τ p = z / 2p = 18/4 = 4,5, 2w k = 2 turns of the groove are equal to: yi K = 0.8660254 (for pi = 6), (1 + x) 0.984808 (for pi = 4), (1-x) 0.642788 (for pi = 2) and then the winding coefficient K r and the average pitch of the coils at p.s.
Из многоугольников МДС фиг.2 (в центре показаны единичные векторы токов фазных зон A-Z-B-X-C-Y) по соотношениямOf the polygons of the MDS of figure 2 (in the center are the unit vectors of the currents of the phase zones A-Z-B-X-C-Y) according to the relations
определяется коэффициент дифференциального рассеяния σд, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу ее МДС, где R2 д - квадрат среднего радиуса j=1...q пазовых точек относительно центра, Ro - радиус окружности для основной гармонической МДС [Попов В.И. Определение, 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 ... q of the groove points relative to the center, R o is the radius of the circle for the main harmonic MDS [Popov V.I. . Determination, optimization of the parameters of three-phase windings along MDS polygons // Electricity, 1997, No. 9, p. 53-55]:
при х=0-R2 j=22+1+2=7 - для точек j=1, 3, R2 j=22=4 - для точки j=2, R2 д=Σ(R2 j)/3=6, Ro=18·0,83121/2π при Коб=0,83121 из (1) и по (2) σд%=5,82;for x = 0-R 2 j = 2 2 + 1 + 2 = 7 - for points j = 1, 3, R 2 j = 2 2 = 4 - for point j = 2, R 2 d = Σ (R 2 j ) / 3 = 6, R o = 18 · 0.83121 / 2π with K about = 0.83121 from (1) and by (2) σ d% = 5.82;
при х=0,5-R2 j=7 - для j=1,3, R2 j=(2+x)2=4+4+x2 - для j=2' иat x = 0.5-R 2 j = 7 - for j = 1.3, R 2 j = (2 + x) 2 = 4 + 4 + x 2 - for j = 2 'and
тогда по (1)-(3) из условия d(σд)/d(х)=0 вычисляется оптимальное значение Хопт=0,65, соответствующее минимальной величине σд%мин: при хопт=0,65-Kоб=0,90531, R2 д=21,0225/3, Ro=18·0,90531/2π и σд%мин=4,18, т.е. значение σд% при хопт=0,65 снижается в 5,82/4,18=1,39 раза; с учетом повышения Коб эффективность обмотки равна Кэф=(0,90531/0,83121)(5,82/4,18)=1,52. По (1) при хопт=0,65-Уп.ср=4+2х/3-13,3/3=4,433.then, according to (1) - (3), from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal value X opt = 0.65 is calculated, which corresponds to the minimum value of σ d% min : for x opt = 0.65-K r = 0.90531, R 2 d = 21.0225 / 3, R o = 18 · 0.90531 / 2π and σ d% min = 4.18, i.e. the value of σ d% at x opt = 0.65 decreases by 5.82 / 4.18 = 1.39 times; taking into account the increase in K about the efficiency of the winding is equal to K eff = (0,90531 / 0,83121) (5,82 / 4,18) = 1,52. According to (1), at x opt = 0.65-U, sr = 4 + 2x / 3-13.3 / 3 = 4.433.
Подобным образом для обмотки по второму варианту (фиг.3, 4):Similarly, for the winding in the second embodiment (figure 3, 4):
Kyi=2·0,984808 (yпi=5), 0,8660254 (упi=3), Коб=Σ(Кyiwкi)/3=0,9452, yп.ср=13/3=4,333, R2 д=23/3 и σд%=4,56, т.е. по сравнению с равновитковой обмоткой (х=0) по фиг.1 значение σд% снижается в 5,82/4,56=1,28 раза и Кэф=1,45.K yi = 2 · 0.984808 (y pi = 5), 0.8660254 (at pi = 3), K rev = Σ (K yi w ki ) / 3 = 0.9452, y pp cf = 13/3 = 4.333, R 2 d = 23/3 and σ d% = 4.56, i.e. in comparison with an equal-turn winding (x = 0) in FIG. 1, the value of σ d% decreases by 5.82 / 4.56 = 1.28 times and K eff = 1.45.
Отметим, что m'=6-зонной двухслойной обмотке при 2р=4, z=18, 6р=12 группах, q=z/6p=1,5, yп=4 соответствуют чередование фазных зон по фиг.3 при двух-, однокатушечных чередующихся группах, многоугольник МДС по фиг.4 и параметры Kоб=0,9452, σд%=4,56 предлагаемой m'=3-зонной обмотки (одно-двухслойной) по второму варианту при yп.ср=yп=4.Note that m '= 6-zone two-layer winding for 2p = 4, z = 18, 6p = 12 groups, q = z / 6p = 1.5, y p = 4 correspond to the alternation of phase zones in figure 3 with two , single-coil alternating groups, the MDS polygon according to Fig. 4 and the parameters K rev = 0.9452, σ d% = 4.56 of the proposed m '= 3-zone winding (one-two-layer) according to the second embodiment with y pp = y n = 4.
Таким образом, предлагаемая m'=3-зонная обмотка характеризуются повышенным Коб, пониженным σд% и эффективнее в Кэф≈1,5 по сравнению с равновитковой обмоткой; она проще m'=6-зонной обмотки в технологичности изготовления из-за вдвое меньшего числа (3р) катушечных групп.Thus, the proposed m '= 3-zone winding is characterized by an increased K rev , reduced σ d% and more efficient in K eff ≈1.5 compared to an equal-turn winding; it is simpler m '= 6-zone winding in manufacturability due to half the number (3p) of coil groups.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134616/09A RU2273941C2 (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | THREE-PHASED WINDING OF ELECTRIC MACHINES AT 2p=4c POLES, z=18c GROOVES (VARIANTS) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2003134616/09A RU2273941C2 (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | THREE-PHASED WINDING OF ELECTRIC MACHINES AT 2p=4c POLES, z=18c GROOVES (VARIANTS) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003134616A RU2003134616A (en) | 2005-05-10 |
RU2273941C2 true RU2273941C2 (en) | 2006-04-10 |
Family
ID=35746571
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2003134616/09A RU2273941C2 (en) | 2003-11-28 | 2003-11-28 | THREE-PHASED WINDING OF ELECTRIC MACHINES AT 2p=4c POLES, z=18c GROOVES (VARIANTS) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2273941C2 (en) |
-
2003
- 2003-11-28 RU RU2003134616/09A patent/RU2273941C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ВОЛЬДЕК А.И., Электрические машины, Ленинград, Энергия, 1978, с.392-393. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2003134616A (en) | 2005-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2273941C2 (en) | THREE-PHASED WINDING OF ELECTRIC MACHINES AT 2p=4c POLES, z=18c GROOVES (VARIANTS) | |
RU2264028C2 (en) | Double-layer fractional-slot three-phase winding | |
RU2267209C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,5) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267206C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,5) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2268539C1 (en) | THREE-PHASED ONE-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z-36c GROOVES | |
RU2267203C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=2,5) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2312443C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER LAP WINDING PLACED IN z = 171 SLOTS, 2p = 34 POLES | |
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 | |
RU2335067C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN B z=3(8·b+7)·c SLOTS | |
RU2311713C2 (en) | Three-phase double-layer loop winding placed in 78 slots, 2p = 34 poles | |
RU2324277C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13) | |
RU2270515C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=36c SLOTS | |
RU2335062C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN z=3(8·b+1)·c SLOTS | |
RU2270506C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=24c SLOTS | |
RU2340065C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN GROOVES z=225 AT 2p=56 POLES (g=75/28) | |
RU2277283C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER FRACTIONAL-SLOT (q = b + 0.5) WINDING (ALTERNATIVES) | |
RU2267210C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=6,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2270504C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=72c SLOTS | |
RU2270507C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=108 (q=18/5) | |
RU2270510C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE SINGLE/DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=2c POLES IN z=27c SLOTS (q=4.5) | |
RU2268537C1 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z=27c GROOVES | |
RU2268538C1 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z=21c GROOVES | |
RU2270508C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=144(q=24/5) | |
RU2270505C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121129 |