RU2277282C1 - Electrical machine armature winding - Google Patents
Electrical machine armature winding Download PDFInfo
- Publication number
- RU2277282C1 RU2277282C1 RU2005107385/09A RU2005107385A RU2277282C1 RU 2277282 C1 RU2277282 C1 RU 2277282C1 RU 2005107385/09 A RU2005107385/09 A RU 2005107385/09A RU 2005107385 A RU2005107385 A RU 2005107385A RU 2277282 C1 RU2277282 C1 RU 2277282C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coils
- poles
- section
- under
- winding
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к области конструирования электрических машин, и может быть использовано в электрических машинах малой мощности с тяжелыми условиями коммутации.The invention relates to electrical engineering, namely to the field of designing electric machines, and can be used in low-power electric machines with severe switching conditions.
Известен якорь коллекторной электрической машины, содержащий уложенную в пазах обмотку, включающую в себя разделенные на отдельные катушки секции с одинаковым шагом, причем, по меньшей мере, часть катушек каждой предыдущей секции размещена в одних пазах с катушками последующих секций (А. с. СССР №1489536, МКИ 4 Н 02 К 3/12).Known is the anchor of a collector electric machine, containing a winding laid in grooves, including sections divided into separate coils with the same pitch, and at least part of the coils of each previous section is placed in the same grooves with the coils of subsequent sections (A.S. USSR No. 1489536, MKI 4 H 02
Недостатком данных обмоток является сравнительно высокая индуктивность их секций, так как ее снижение ограничивается максимальным числом катушек в секции, которое можно разместить в пазах якоря со сдвигом одноименных активных сторон относительно друг друга в пределах межполюсной дуги. Поскольку с увеличением числа полюсов межполюсная дуга уменьшается, то число катушек в секции при этом также снижается, а индуктивность секций возрастает.The disadvantage of these windings is the relatively high inductance of their sections, since its decrease is limited by the maximum number of coils in the section, which can be placed in the grooves of the armature with a shift of the active sides of the same name relative to each other within the interpolar arc. Since the interpole arc decreases with an increase in the number of poles, the number of coils in the section also decreases, and the inductance of the sections increases.
Известна также обмотка якоря электрической машины, содержащая многовитковые секции, которые состоят из последовательно соединенных катушек с равным числом витков, причем число катушек в секции равно числу полюсов, близлежащие стороны соседних катушек отстоят друг от друга на одно зубцовое деление, катушки симметрично уложены под всеми полюсами, а направление намотки любых двух соседних катушек является встречным (А. с. СССР №1356131, МКИ 4 Н 02 К 23/26, опубл. 30.11.87. Бюл. №44).The winding of the armature of an electric machine is also known, containing multi-turn sections, which consist of series-connected coils with an equal number of turns, with the number of coils in a section equal to the number of poles, the adjacent sides of adjacent coils are separated by one tooth division, the coils are symmetrically laid under all poles and the direction of winding of any two adjacent coils is opposite (A. s. USSR No. 1356131, MKI 4 H 02
Данная обмотка якоря служит прототипом предлагаемого изобретения.This armature winding serves as a prototype of the invention.
Недостатком рассмотренной обмотки также является сравнительно высокая индуктивность секций, определяемая, при прочих равных условиях, числом катушек в секции, которое ограниченно здесь числом полюсов электрической машины.The disadvantage of the considered winding is also the relatively high inductance of the sections, determined, ceteris paribus, by the number of coils in the section, which is limited here by the number of poles of the electric machine.
Кроме того, данная обмотка имеет низкие демпфирующие свойства, которые зависят от числа активных сторон катушек предыдущей секции, размещенных в одних пазах с активными сторонами катушек последующей секции.In addition, this winding has low damping properties, which depend on the number of active sides of the coils of the previous section, placed in the same grooves with the active sides of the coils of the subsequent section.
В рассмотренной обмотке лишь половина активных сторон катушек каждой предыдущей секции может быть размещена в одних пазах с активными сторонами последующей секции.In the considered winding, only half of the active sides of the coils of each previous section can be placed in the same grooves with the active sides of the subsequent section.
Задачей изобретения является улучшение коммутации секций обмотки якоря путем уменьшения индуктивностей секций, увеличения взаимных магнитных связей между соседними секциями и повышения демпфирующих свойств обмотки.The objective of the invention is to improve the switching sections of the armature winding by reducing the inductances of the sections, increasing the mutual magnetic bonds between adjacent sections and increasing the damping properties of the winding.
Поставленная задача достигается тем, что в обмотке якоря электрической машины из многовитковых секций, также как в прототипе состоящих из последовательно соединенных катушек, уложенных под всеми полюсами таким образом, что близлежащие стороны соседних катушек отстоят друг от друга на одно зубцовое деление, а направление намотки любых двух соседних катушек является встречным, согласно изобретению число катушек на пару полюсов удовлетворяет условиюThe problem is achieved in that in the winding of the armature of an electric machine from multi-turn sections, as well as in the prototype consisting of series-connected coils laid under all poles in such a way that the adjacent sides of adjacent coils are separated by one tooth division, and the direction of winding is any two adjacent coils is counter, according to the invention, the number of coils per pair of poles satisfies the condition
где N - число катушек секции, приходящееся на пару полюсов;where N is the number of section coils per pair of poles;
Z - число пазов якоря;Z is the number of grooves of the anchor;
ξ=α·р/π - относительный угловой размер полюсного наконечника;ξ = α · p / π is the relative angular size of the pole piece;
α - угловой размер полюсного наконечника вдоль расточки индуктора, рад;α is the angular size of the pole piece along the bore of the inductor, rad;
р - число пар полюсов, при этом катушки, расположенные под каким-либо полюсом, смещены по пазам якоря на одно зубцовое деление и выполнены с одинаковым шагом по якорю, а величины шагов катушек по якорю под соседними полюсами при нечетном числе пазов и четном числе катушек на пару полюсов и при четном числе пазов и нечетном числе катушек на пару полюсов отличаются на одно зубцовое деление, причем при четном числе пазов якоря и нечетном числе катушек на пару полюсов больший шаг по якорю имеют катушки под тем полюсом, под которым размещается большее число катушек.p is the number of pairs of poles, while the coils located under a pole are shifted along the grooves of the armature by one tooth division and are made with the same step along the armature, and the steps of the coils along the armature under adjacent poles with an odd number of grooves and an even number of coils for a pair of poles and for an even number of grooves and an odd number of coils for a pair of poles differ by one tooth division, and for an even number of grooves of an anchor and an odd number of coils for a pair of poles, the coils below the pole under which the bol neck number of coils.
Отличительной особенностью предложенной конструкции обмотки якоря является повышенное (в сравнении с прототипом) число катушек в секции, приходящееся на пару полюсов, т.е. N>2 (в прототипе N=2).A distinctive feature of the proposed design of the armature winding is the increased (in comparison with the prototype) number of coils in the section per couple of poles, i.e. N> 2 (in the prototype N = 2).
Максимальное число активных сторон катушек, которое может быть расположено в межполюсном пространстве со сдвигом на одно зубцовое деление, равноThe maximum number of active sides of the coils, which can be located in the interpolar space with a shift of one tooth division, is
Соответственно, максимальное число катушек в секции на пару полюсов должно удовлетворять условиюAccordingly, the maximum number of coils in a section per pair of poles must satisfy the condition
Следовательно, число катушек в секции, приходящееся на пару полюсов, выбирается в пределахTherefore, the number of coils in the section per pair of poles is selected within
2<N≤1+Z·(1-ξ)/(2-p).2 <N≤1 + Z · (1-ξ) / (2-p).
При этом размещение активных сторон катушек секции, расположенных под любым из полюсов, в разных пазах якоря позволяет снизить индуктивность секции.Moreover, the placement of the active sides of the section coils located under any of the poles in different grooves of the armature reduces the inductance of the section.
Кроме того, возрастает число активных сторон витков каждой предыдущей секции, размещенных в одних пазах с активными сторонами витков последующей секции, что приводит к увеличению взаимных магнитных связей и повышению демпфирующих свойств обмотки.In addition, the number of active sides of the turns of each previous section increases, placed in the same grooves with the active sides of the turns of the subsequent section, which leads to an increase in mutual magnetic bonds and an increase in the damping properties of the winding.
Таким образом, в предлагаемой обмотке якоря секции содержат ряд катушек, которые распределены как под разными полюсами, так и под отдельно взятым полюсом, так, что их активные стороны расположены в пределах межполюсной дуги в процессе коммутации. При этом число катушек в секции может быть в несколько раз больше, чем число полюсов электрической машины, а активные стороны катушек секции расположены в разных пазах якоря. Это обуславливает значительное снижение индуктивности секций предложенной обмотки по сравнению с прототипом, поскольку индуктивность секции уменьшается пропорционально числу отдельных катушек в секции, которое здесь может быть увеличено в несколько раз.Thus, in the proposed winding, the anchors of the section contain a number of coils that are distributed both under different poles and under a single pole, so that their active sides are located within the interpolar arc during the switching process. Moreover, the number of coils in the section can be several times larger than the number of poles of the electric machine, and the active sides of the coils of the section are located in different grooves of the armature. This leads to a significant reduction in the inductance of the sections of the proposed winding compared with the prototype, since the inductance of the section decreases in proportion to the number of individual coils in the section, which can be increased several times here.
Предлагаемая обмотка может быть, например, получена путем разделения витков секции на число катушек, кратное числу полюсов электрической машины. Причем катушки, располагаемые под одним и тем же полюсом, могут быть выполнены одинаковой ширины. После чего первая группа катушек укладывается в пазах якоря, затем вторая группа катушек смещается относительно первой на одно зубцовое деление в заданном направлении и так же укладывается в пазах якоря. Третья группа катушек укладывается аналогичным образом относительно второй группы катушек и т.д.The proposed winding can, for example, be obtained by dividing the turns of the section into the number of coils, a multiple of the number of poles of an electric machine. Moreover, the coils located under the same pole can be made of the same width. After that, the first group of coils is placed in the grooves of the anchor, then the second group of coils is shifted relative to the first one tooth division in a given direction and also fits in the grooves of the anchor. The third group of coils is laid in a similar manner relative to the second group of coils, etc.
Следующая секция предлагаемой обмотки выполняется аналогичным образом и укладывается со смещением в одно зубцовое деление относительно первой секции (при одном элементарном пазу в реальном).The next section of the proposed winding is performed in a similar way and fits with an offset of one tooth division relative to the first section (with one elementary groove in real).
Увеличение числа катушек в секции предлагаемой обмотки по сравнению с прототипом и их размещение в различных пазах якоря не только снижают индуктивность секции, но и повышают демпфирующие свойства обмотки, так как при этом возрастает доля активных сторон катушек какой-либо предыдущей секции, лежащих в одних пазах с активными сторонами катушек последующей секции.The increase in the number of coils in the sections of the proposed winding compared with the prototype and their placement in various grooves of the armature not only reduce the inductance of the section, but also increase the damping properties of the winding, since this increases the proportion of active sides of the coils of any previous section lying in the same grooves with the active sides of the coils of the subsequent section.
На фиг.1 представлены секции предлагаемой обмотки с четным числом пазов якоря и четным числом катушек равной ширины на пару полюсов, у которой активные стороны расположены в пределах межполюсной дуги в процессе коммутации.Figure 1 presents the sections of the proposed winding with an even number of grooves of the armature and an even number of coils of equal width per pair of poles, in which the active sides are located within the interpolar arc during the switching process.
На фиг.2 представлены секции предлагаемой обмотки с четным числом пазов якоря и четным числом катушек равной ширины на пару полюсов, у которой часть активных сторон расположена вне пределов межполюсной дуги в процессе коммутации.Figure 2 presents the sections of the proposed winding with an even number of grooves of the armature and an even number of coils of equal width per pair of poles, in which some of the active sides are located outside the interpolar arc during the switching process.
На фиг.3 изображены секции предлагаемой обмотки с нечетным числом пазов якоря и четным числом катушек разной ширины на пару полюсов.Figure 3 shows sections of the proposed winding with an odd number of grooves of the armature and an even number of coils of different widths per pair of poles.
На фиг.4 представлено выполнение секций предлагаемой обмотки с нечетным числом пазов якоря и нечетным числом катушек равной ширины на пару полюсов.Figure 4 presents the implementation of the sections of the proposed winding with an odd number of grooves of the armature and an odd number of coils of equal width per pair of poles.
На фиг.5 изображены секции предложенной обмотки, у которой нечетное число катушек с разным шагом на пару полюсов при четном числе пазов якоря, причем больший шаг по якорю имеют катушки под тем полюсом, под которым размещается большее число катушек.Figure 5 shows sections of the proposed winding, in which an odd number of coils with different spacing per pair of poles with an even number of armature slots, with coils under the pole, under which more coils are placed, have a larger step along the armature.
На фиг.6 изображены секции предложенной обмотки, у которой нечетное число катушек с разным шагом на пару полюсов при четном числе пазов якоря, при этом больший шаг по якорю имеют катушки под тем полюсом, под которым размещается меньшее число катушек.Figure 6 shows sections of the proposed winding, in which an odd number of coils with different spacing per pair of poles with an even number of armature slots, with the coils under the pole with the smaller number of coils being placed at the greater step along the armature.
Предлагаемая простая петлевая обмотка якоря на фиг.1 выполнена в двухполюсной электрической машине с четным числом пазов на якоре (Z=14) в двухслойном исполнении и с одним элементарным пазом в реальном пазу якоря.The proposed simple loop winding of the anchor in figure 1 is made in a bipolar electric machine with an even number of grooves at the anchor (Z = 14) in a two-layer design and with one elementary groove in the real groove of the anchor.
Первая секция данной обмотки состоит из катушек 1, 2, 3, 4, имеющих одинаковый шаг по якорю У1.The first section of this winding consists of
Катушка 1, лежащая в пазах 9 и 14, и катушка 2, лежащая в пазах 10 и 15, расположены под северным полюсом (N) и смещены относительно друг друга на одно зубцовое деление. Катушка 3, лежащая в пазах 16 и 21, и катушка 4, лежащая в пазах 17 и 22, размещены под южным полюсом (S) и также смещены относительно друг друга на одно зубцовое деление. Катушки 1, 2, 3, 4 первой секции соединены последовательно и подключены к коллекторным пластинам 23, 24. Причем катушки 1, 2, расположенные под северным полюсом, включены встречно к катушкам 3, 4, расположенным под южным полюсом.The
Вторая секция данной обмотки, состоящая из катушек 5, 6 и 7, 8, размещенных соответственно в пазах 10, 15 и 11, 16, а также в пазах 17, 22 и 18, 9, аналогична по конструкции первой секции, смещена относительно последней на одно зубцовое деление и подключена к коллекторным пластинам 24, 25. Таким образом, число катушек в секции представленной обмотки в два раза больше, чем в обмотке-прототипе при прочих равных условиях. Причем все катушки здесь также лежат в разных пазах. Следовательно, индуктивность секции предложенной обмотки снижена практически в два раза.The second section of this winding, consisting of
Кроме того, активные стороны первой секции предложенной обмотки, лежащие в пазах 9, 10, 15 и 16, 17, 22, размещены совместно с активными сторонами второй секции. Следовательно, шесть активных сторон катушек первой секции из восьми лежат вместе с активными сторонами второй секции. Соответственно, коэффициент демпфирования (Толкунов В.П. Теория и практика коммутации машин постоянного тока. - М.: Энергия, 1979, - с.108) у предложенной обмотки ориентировочно равен 0,44, тогда как в обмотке-прототипе он равен 0,75. Поэтому по демпфирующим свойствам предложенная обмотка также превосходит обмотку-прототип.In addition, the active sides of the first section of the proposed winding, lying in the
У данной обмотки выполняется условие (1):For this winding, condition (1) is satisfied:
2<N≤1+Z·(1-ξ)/(2-p),2 <N≤1 + Z · (1-ξ) / (2-p),
Действительно, здесь N=4, Z=14, р=1, ξ=α·p/π=0,424 (при α=1,33). Тогда неравенство (1) запишется:Indeed, here N = 4, Z = 14, p = 1, ξ = α · p / π = 0.424 (with α = 1.33). Then inequality (1) can be written as
2<4≤1+14·(1-0,424)/(2·1),2 <4≤1 + 14 · (1-0.424) / (2 · 1),
илиor
2<4≤5,03.2 <4≤5.03.
Таким образом, условие (1) выполняется, что обеспечивает (при размещении щеток на линии геометрической нейтрали) расположение активных сторон коммутируемых секций в пределах межполюсной дуги. При этом существенно снижается воздействие поля главных полюсов на коммутацию, которое может приводить к нарушению оптимального характера протекания коммутационных процессов, особенно в реверсивных машинах.Thus, condition (1) is satisfied, which ensures (when placing the brushes on the line of geometric neutral) the location of the active sides of the switched sections within the interpolar arc. At the same time, the effect of the field of the main poles on switching is significantly reduced, which can lead to a violation of the optimal nature of the flow of switching processes, especially in reversing machines.
Так, например, условие (1) не выполняется в обмотке якоря на фиг.2 (здесь N=4, а (1+Z·(1-ξ)/(2-р))=2,98), которая отличается от обмотки якоря на фиг.1 большей шириной полюсного наконечника (α=2,25 рад). При этом активные стороны первой секции, лежащие в пазах 10, 14, 17, 21, расположены в поле главных полюсов, что сопровождается наведением ЭДС вращения от главных полюсов, а это, как указывалось выше, может существенно ухудшать качество коммутации электрической машины. Кроме того, при данном соотношении обмоточных данных якоря и геометрических параметрах индуктора не достигается полное использование магнитного потока главных полюсов, что снижает энергетические характеристики электрической машины.So, for example, condition (1) is not satisfied in the armature winding in Fig. 2 (here N = 4, and (1 + Z · (1-ξ) / (2-p)) = 2.98), which differs from windings of the armature in figure 1 with a larger width of the pole piece (α = 2.25 rad). At the same time, the active sides of the first section, lying in the
При большем числе пар полюсов в электрической машине число катушек в секции предлагаемой обмотки увеличивается пропорционально числу пар полюсов, а конструкция секций остается аналогичной рассмотренной выше.With a larger number of pole pairs in an electric machine, the number of coils in a section of the proposed winding increases in proportion to the number of pole pairs, and the section design remains similar to that discussed above.
В случае если число пазов на якоре нечетное, катушки секций, лежащие под разными полюсами, могут быть выполнены разной ширины, как это показано на фиг.3. Здесь катушка 1, лежащая в пазах 9, 14 под северным полюсом, и катушка 2, уложенная в пазах 10, 15 также под северным полюсом, имеют шаг по якорю У1, который меньше на одно зубцовое деление шага У2 катушек 3, 4. Катушки 3 и 4, в свою очередь, расположены под южным полюсом и лежат соответственно в пазах 16, 22 и 17, 23. Катушки 1, 2, 3, 4 первой секции соединены последовательно и подключены к коллекторным пластинам 24, 25.If the number of grooves at the anchor is odd, the section coils lying under different poles can be made of different widths, as shown in Fig.3. Here, the
Вторая секция якоря состоит из катушек 5, 6, 7, 8, выполнена аналогично первой секции, уложена в пазы якоря со сдвигом на одно зубцовое деление относительно первой секции и подключена к коллекторным пластинам 25, 26.The second section of the anchor consists of
Таким образом, данная обмотка якоря с нечетным числом пазов и четным числом катушек на пару полюсов под одним из полюсов имеет шаг катушек секции У1, меньший, чем шаг катушек секции У2 под другим полюсом. Благодаря этому обмотка на фиг.3, выполненная на якоре с нечетным числом пазов, имеет технические свойства, аналогичные свойствам обмотки на фиг.1, выполненной на якоре с четным числом пазов.Thus, this armature winding with an odd number of grooves and an even number of coils per pair of poles under one of the poles has a coil pitch of section U 1 smaller than the pitch of coils of section U 2 under the other pole. Due to this, the winding in figure 3, made at anchor with an odd number of grooves, has technical properties similar to the properties of the winding in figure 1, made at anchor with an even number of grooves.
Условие (1) для обмотки на фиг.3 также выполняется (2<4≤5,43).Condition (1) for the winding in FIG. 3 is also satisfied (2 <4≤5.43).
При выполнении предлагаемой обмотки (фиг.4) в двухполюсной электрической машине с нечетным числом пазов на якоре при нечетном числе катушек равной ширины на пару полюсов под северным полюсом расположены с шагом У1 катушка 1, уложенная в пазах 7, 13, и катушка 2, размещенная в пазах 8, 14. Катушка 3, уложенная в пазах 15, 21 под южным полюсом, имеет шаг У2, равный шагу У1. Катушки 1, 2, 3 первой секции соединены последовательно и подключены к коллекторным пластинам 22, 23.When the proposed winding (4) in a two-pole electrical machine with an odd number of grooves on the anchor at an odd number of coils of equal width on a pair of poles at the north pole are arranged with a pitch Y 1, the
Вторая секция, состоящая из катушек 4, 5, 6, выполнена аналогично первой секции и уложена в пазы якоря со сдвигом на одно зубцовое деление и подключена к коллекторным пластинам 23, 24.The second section, consisting of
Следовательно, секции данной обмотки под одним из полюсов имеют большее число катушек, чем под другим полюсом. По своим техническим свойствам рассмотренная обмотка также превосходит обмотку-прототип с аналогичными исходными данными, однако ее коммутирующие свойства несколько ниже, чем у обмотки на фиг.3.Therefore, sections of this winding under one of the poles have a larger number of coils than under the other pole. According to its technical properties, the considered winding also surpasses the prototype winding with the same initial data, however, its switching properties are slightly lower than that of the winding in Fig. 3.
Условие (1) для обмотки на фиг.4 выполняется (2<3≤3,925). При этом в сравнении с обмоткой на фиг.3 ширина полюсного наконечника увеличена до 1,93 рад (1,3 рад на фиг.3), что позволяет повысить энергетические характеристики электрической машины.Condition (1) for the winding in FIG. 4 is satisfied (2 <3≤3.925). Moreover, in comparison with the winding in Fig. 3, the width of the pole piece is increased to 1.93 rad (1.3 rad in Fig. 3), which makes it possible to increase the energy characteristics of the electric machine.
При выполнении предлагаемой обмотки в двухполюсной электрической машине с четным числом пазов на якоре и при нечетном числе катушек с разным шагом на пару полюсов (фиг.5) катушка 1, лежащая в пазах 7, 13 под северным полюсом, и катушка 2, уложенная в пазах 8, 14 также под северным полюсом, имеют шаг по якорю У1, больший на одно зубцовое деление, чем шаг У2 катушки 3. Катушка 3, в свою очередь, расположена под южным полюсом и лежит, соответственно, в пазах 15, 20. Катушки 1, 2, 3 первой секции соединены последовательно и подключены к коллекторным пластинам 21, 22.When performing the proposed winding in a bipolar electric machine with an even number of grooves at the anchor and with an odd number of coils with different spacing for a pair of poles (Fig. 5),
Вторая секция состоит из катушек 4, 5, 6, выполнена аналогично первой секции, уложена в пазы якоря со сдвигом на одно зубцовое деление относительно первой секции и подключена к коллекторным пластинам 22, 23.The second section consists of
Условие (1) для обмотки на фиг.5 выполняется (2<3≤3,1). При этом в сравнении с обмоткой на фиг.1 ширина полюсного наконечника увеличена до 2,2 рад (1,33 рад на фиг.1), что позволяет повысить энергетические характеристики электрической машины. Это явилось следствием того, что в сравнении с обмоткой на фиг.1 снизилось число катушек на пару полюсов и с большим шагом по якорю выполнены катушки под тем полюсом, под которым размещается большее число катушек.Condition (1) for the winding in FIG. 5 is satisfied (2 <3≤3.1). Moreover, in comparison with the winding in Fig. 1, the width of the pole piece is increased to 2.2 rad (1.33 rad in Fig. 1), which makes it possible to increase the energy characteristics of the electric machine. This was a consequence of the fact that, in comparison with the winding in Fig. 1, the number of coils per pair of poles decreased and coils were made with a large step along the armature under that pole, under which more coils are placed.
На фиг.6 представлена подобная обмотка якоря, у которой последнее из указанных выше условий не выполняется, т.е. больший шаг по якорю имеют катушки под тем полюсом, под которым размещается меньшее число катушек. Здесь катушки 1, 2 первой секции имеют шаг У1, который меньше шага У2 катушки 3 на одно зубцовое деление. В этом случае условие (1) выполняется, фиг.5, однако ширина полюсного наконечника при этом снижается до 1,34 рад, что ухудшает энергетические показатели электрической машины в сравнении с предыдущим вариантом обмотки.Figure 6 presents a similar winding of the armature, in which the last of the above conditions is not satisfied, i.e. coils under the pole, under which a smaller number of coils are placed, have a greater step along the anchor. Here, the
Таким образом, величины шагов катушек по якорю под соседними полюсами при нечетном числе пазов и четном числе катушек на пару полюсов (фиг.3), либо при четном числе пазов и нечетном числе катушек на пару полюсов (фиг.5, 6) должны отличаться на одно зубцовое деление. Причем согласно изобретению при четном числе пазов якоря и нечетном числе катушек на пару полюсов больший шаг по якорю должны иметь катушки под тем полюсом, под которым размещается большее число катушек (фиг.5).Thus, the values of the steps of the coils along the anchor under adjacent poles with an odd number of grooves and an even number of coils per pair of poles (Fig. 3), or with an even number of grooves and an odd number of coils per pair of poles (Fig. 5, 6) should differ by one tooth division. Moreover, according to the invention, with an even number of grooves of the armature and an odd number of coils per pair of poles, the coils under the pole under which the larger number of coils are placed should have a larger step along the armature (Fig. 5).
Работа предлагаемой обмотки.The work of the proposed winding.
В процессе перемещения коллектора относительно щетки последняя сначала набегает на коллекторные пластины 23, 24 (фиг.1) и закорачивает первую секцию из катушек 1, 2, 3, 4. Затем щеткой замыкаются коллекторные пластины 24, 25 (при щеточном перекрытии больше единицы) и закорачивается вторая секция из катушек 5, 6, 7, 8. После этого коллекторная пластина 23 выходит из под щетки и завершается процесс коммутации первой секции из катушек 1, 2, 3, 4. При этом одна часть электромагнитной энергии первой секции передается посредством взаимной магнитной связи второй секции из катушек 5, 6, 7, 8, а другая ее часть выделяется в воздушном зазоре под щеткой в виде искрового разряда.In the process of moving the collector relative to the brush, the latter first runs onto the
Низкая величина индуктивности секций предложенной обмотки обеспечивает снижение количества энергии, запасенной ими к моменту их размыкания щеткой, а повышенная магнитная связь соседних секций позволяет снизить долю запасенной энергии секций, выделяемую под щеткой в виде искрения. Поэтому результирующая величина энергии, реализуемая в воздушном зазоре под щеткой, в предложенной обмотке существенно ниже, чем в обмотке-прототипе.The low value of the inductance of the sections of the proposed winding reduces the amount of energy stored by them at the time of their opening by the brush, and the increased magnetic coupling of adjacent sections reduces the share of the stored energy of the sections released under the brush in the form of sparking. Therefore, the resulting amount of energy realized in the air gap under the brush in the proposed winding is significantly lower than in the prototype winding.
Расчеты показывают, что количество указанной энергии в предложенной обмотке на фиг.1 или фиг.3 почти в 3,4 раза меньше, чем в прототипе с аналогичными обмоточными данными.Calculations show that the amount of specified energy in the proposed winding in figure 1 or figure 3 is almost 3.4 times less than in the prototype with similar winding data.
Таким образом, предлагаемая обмотка позволяет значительно снизить коммутационную напряженность электрической машины, повысить ресурс и надежность ее работы.Thus, the proposed winding can significantly reduce the switching voltage of the electric machine, increase the resource and reliability of its operation.
Наиболее предпочтительно использовать предложенную обмотку в электрических машинах малой мощности с тяжелыми условиями коммутации.It is most preferable to use the proposed winding in low-power electric machines with severe switching conditions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005107385/09A RU2277282C1 (en) | 2005-03-16 | 2005-03-16 | Electrical machine armature winding |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005107385/09A RU2277282C1 (en) | 2005-03-16 | 2005-03-16 | Electrical machine armature winding |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2277282C1 true RU2277282C1 (en) | 2006-05-27 |
Family
ID=36711417
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005107385/09A RU2277282C1 (en) | 2005-03-16 | 2005-03-16 | Electrical machine armature winding |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2277282C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2508593C1 (en) * | 2012-08-27 | 2014-02-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Winding of stator of three-phase alternating-current electric machines |
-
2005
- 2005-03-16 RU RU2005107385/09A patent/RU2277282C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2508593C1 (en) * | 2012-08-27 | 2014-02-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Winding of stator of three-phase alternating-current electric machines |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0920107B1 (en) | Winding arrangement for switched reluctance machine based internal starter generator | |
US20170338726A1 (en) | Polyphase motor having an alternation of permanent magnets and salient poles | |
CN108777520B (en) | Alternating-pole motor | |
US10707798B2 (en) | Low-noise, high rotor pole switched reluctance motor | |
CN103023264A (en) | Mechanically commutated switched reluctance motor | |
DE112017004514T5 (en) | Rotary machine of field winding type | |
CN108696092B (en) | Flux switching permanent magnet linear motor | |
CN207994763U (en) | Two-phase rotary magnetic field motor | |
JP3704857B2 (en) | Reluctance motor | |
RU2277282C1 (en) | Electrical machine armature winding | |
US5717269A (en) | Reluctance machine with auxiliary flux path | |
CN207910572U (en) | Rotary magnetic field motor with the poles 2p stator | |
WO2013127436A1 (en) | Electric motor | |
AU766315B2 (en) | Electrical machine with large number of poles | |
RU2306628C1 (en) | Multiphase transformer with circular windings on different spiral cores | |
RU2167482C1 (en) | Direct-current machine | |
RU2269192C1 (en) | Commutator electrical machine armature | |
US11682995B2 (en) | Low-noise, high rotor pole switched reluctance motor | |
RU2265945C1 (en) | Magnetic circuit of electric machine | |
KR101905512B1 (en) | Permanent magnet single phase motor without starting device | |
US11271509B2 (en) | Low-noise, high rotor pole switched reluctance motor | |
USRE48399E1 (en) | Distributed winding arrangement for an electric motor | |
RU2122270C1 (en) | Multiple armature winding for slotless dc machines | |
SU1120456A1 (en) | Electric machine with non-magnetic cylindrical armature | |
RU2043688C1 (en) | Three-phase fractional-slot armature winding |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070317 |