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 PDF

Info

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
Application number
RU2003134616/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003134616A (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
Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN"(ЭЛДИН)
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 Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN"(ЭЛДИН), Волжская государственная инженерно-педагогическая Академия - ВГИПА filed Critical Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN"(ЭЛДИН)
Priority to RU2003134616/09A priority Critical patent/RU2273941C2/en
Publication of RU2003134616A publication Critical patent/RU2003134616A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2273941C2 publication Critical patent/RU2273941C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electric engineering, possible use in electro-mechanical engineering, in particular - engineering of three-phased asynchronous and synchronous machines.
SUBSTANCE: three-phased winding of electric machines at 2p=4c poles, z=18c grooves is made of 6c evenly shifted coil groups with concentric coils with their average step by grooves yc=4, integer number c=1,2,... and 2wc coils of each groove. In accordance to first variant of realization of invention, two-layer groups contain three coils each with steps yπi=6,4,2 and numbers of coils wc,(1+x)wc,(1-x)wc, where x = 0,65. In accordance to second variant of invention realization one-two layer groups contain two coils each with steps yπi=5,3 and coil numbers 2wc,wc.
EFFECT: increased winding coefficient and decreased differential dissipation σd of symmetric m' = 3-zoned winding at 2p=4·c poles and z=18·c grooves.
2 cl, 4 dwg

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°упiп) 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.

Figure 00000002
Figure 00000002

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

Figure 00000003
Figure 00000003

определяется коэффициент дифференциального рассеяния σд, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу ее МДС, где R2д - 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-R2j=22+1+2=7 - для точек j=1, 3, R2j=22=4 - для точки j=2, R2д=Σ(R2j)/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-R2j=7 - для j=1,3, R2j=(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

Figure 00000004
Figure 00000004

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, R2д=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, R2д=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)

1. Трехфазная обмотка электрических машин при 2р=4·с полюсах, z=18·с пазах, выполняемая из 6·с равномерно смещенных катушечных групп с концентрическими катушками при среднем их шаге по пазам ук=4, целом числе с=1, 2,... и 2wк витках каждого паза, отличающаяся тем, что двухслойные группы содержат по три катушки с шагами упi=6, 4, 2 и числами витков wк, (1+х)wк, (1-х)wк, где х=0,65.1. A three-phase windings of electrical machines with 2p = 4 · s poles, z = 18 · with grooves, performed from 6 × with uniformly spaced concentric coil groups with coils at the middle step of the grooves at k = 4, c = an integer 1, 2, ... and 2w to the coils of each groove, characterized in that the two-layer band comprise three coils with steps y pi = 6, 4, 2, and numbers of turns w k (1 + x) w k (1-x ) w k , where x = 0.65. 2. Трехфазная обмотка электрических машин при 2р=4·с полюсах, z=18·с пазах, выполняемая из 6·с равномерно смещенных катушечных групп с концентрическими катушками при среднем их шаге по пазам ук=4, целом числе с=1, 2,... и 2wк витках каждого паза, отличающаяся тем, что одно-двухслойные группы содержат по две катушки с шагами упi=5, 3 и числами витков 2 wк, wк.2. Three-phase winding of electric machines at 2p = 4 · with poles, z = 18 · with grooves, made of 6 · with uniformly shifted coil groups with concentric coils with an average groove pitch of k = 4, the total number of c = 1, 2, ... and 2w to the coils of each groove, characterized in that the one-group two-layer comprise two coils with steps y pi = 5, numbers 2 and 3 w turns to, w k.
RU2003134616/09A 2003-11-28 2003-11-28 THREE-PHASED WINDING OF ELECTRIC MACHINES AT 2p=4c POLES, z=18c GROOVES (VARIANTS) RU2273941C2 (en)

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)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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