RU2293421C2 - ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 66c SLOTS - Google Patents
ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 66c SLOTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293421C2 RU2293421C2 RU2004124313/09A RU2004124313A RU2293421C2 RU 2293421 C2 RU2293421 C2 RU 2293421C2 RU 2004124313/09 A RU2004124313/09 A RU 2004124313/09A RU 2004124313 A RU2004124313 A RU 2004124313A RU 2293421 C2 RU2293421 C2 RU 2293421C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil
- groups
- coil groups
- coils
- winding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трехфазным обмоткам электрических машин переменного тока асинхронных двигателей (АД) и синхронных генераторов (СГ).The invention relates to three-phase windings of electric machines of alternating current of asynchronous motors (HELL) and synchronous generators (SG).
Известны петлевые двухслойные m=3-фазные дробные обмотки, выполняемые при 2р полюсах в z пазах из m′p катушечных групп с равношаговыми или концентрическими катушками при среднем шаге по пазам yк≈z/2p, числе пазов на полюс и фазу q=z/m′p=b+c/d, где m′=2m=6 или m′=m=3 - число фазных зон на пару полюсов, c/d<1; по условиям симметрии отношения 2p/d - целые, d/m -нецелые [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с.392-394].Known two-layer loop m = 3-phase fractional windings are known, performed at 2p poles in z grooves from m′p coil groups with equal-step or concentric coils with an average pitch of grooves y to ≈z / 2p, the number of grooves per pole and phase q = z / m′p = b + c / d, where m ′ = 2m = 6 or m ′ = m = 3 is the number of phase zones per pair of poles, c / d <1; according to the symmetry conditions, the 2p / d ratios are integer, d / m are integer [Voldek A.I. Electric cars. L .: Energy, 1978, S. 392-394].
Группировки катушек в группах дробных несимметричных (d/m - целое) обмоток задаются рядами и зависят от c/d [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока/Пер. с англ. Л.: ГЭИ,1959, с.254], например 877778787 для q=22/3; из-за несимметрии фаз возрастает дифференциальное рассеяние.Grouping coils in groups of fractional asymmetric (d / m - integer) windings are given in rows and depend on c / d [Livshits-Garik M. Windings of AC machines / Per. from English L .: SEI, 1959, p. 254], for example 877778787 for q = 22/3; Due to phase asymmetry, differential scattering increases.
В изобретении славится задача снижения коэффициентов несимметрии, дифференциального рассеяния несимметричной m′=3-зонной обмотки при q=22/3.The invention is famous for the task of reducing the asymmetry coefficients, the differential scattering of an asymmetric m ′ = 3-zone winding at q = 22/3.
Решение поставленной задачи достигается тем, что для m=3-фазной несимметричной пробной обмотки при 2р=6с полюсах в z=66с пазах, выполняемой двуслойной m′=3-зонной с числом пазов на полюс и фазу q=z/3р=22/3 из 3рс катушечных групп 1Г...9Г с группировкой 877778787, повторяемой с раз:The solution of this problem is achieved by the fact that for m = 3-phase asymmetrical test winding with 2p = 6s poles in z = 66s grooves, a two-layer m ′ = 3-zone with the number of grooves per pole and phase q = z / 3p = 22 / 3 of 3pc coil groups 1G ... 9G with a group of 877778787, repeated with time:
концентрические катушки имеют шаги по пазам yПi=18-2(i-1) с числами витков (1-x)wк катушек с i=1,8 и (1+х)wк катушки с i=4 для групп восьмикатушечных 1Г, 6Г, 8Г, y'Пi=17-2(i'-1) с числом витков (1+х)wк катушки с i'=4 для семикатушечных групп при (1-х)wк витках катушки с i'=1 в 3Г, 4Г и с i'=7 в 7Г, 9Г, а для групп 2Г, 5Г при yП=11-1(1+х)wк катушки с i'=7 в 2Г и с i'-1 в 5Г при wк витках в остальных катушках групп, где с=1, 2, 3,..., i=1...8 и i'=1...7 - номера катушек групп, начиная с наружной, х=0,5, а 2wк - число витков пазов, полностью заполненных обмоткой.concentric coils have groove steps y Pi = 18-2 (i-1) with the number of turns (1-x) w to the coils with i = 1.8 and (1 + x) w to the coils with i = 4 for groups of eight-coil 1G, 6G, 8G, y ' Pi = 17-2 (i'-1) with the number of turns (1 + x) w to the coil with i' = 4 for seven-coil groups with (1) w to the turns of the coil with i '= 1 in 3G, 4G and with i' = 7 in 7G, 9G, and for groups 2G, 5G with y П = 11-1 (1 + х) w to the coil with i '= 7 in 2G and with i' -1 in 5G with w to turns in the remaining coils of the groups, where c = 1, 2, 3, ..., i = 1 ... 8 and i '= 1 ... 7 are the numbers of the coils of the groups, starting from the outer , x = 0.5, and 2w to - the number of turns of the grooves, completely filled with a winding.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при с=1, 2р=6, z=66 с номерами 1...66 снизу, 3р=9 группах с номерами 1Г...9Г сверху, чередованиями фазных зон А-В-С верхнего, X-Y-Z нижнего слоев и зачерненные пазы содержат 2(1-х)wк витков при 2wк витках в остальных пазах, а снизу размечены сдвиги осей групп, на фиг.2 построена диаграмма сдвигов групп, их ЭДС фаз ЕА, ЕВ, ЕС относительно оси симметрии 8Г; на фиг.3, 4 по треугольной сетке построены многоугольники МДС обмотки для катушек равно- (фиг.3) и не равновитковых (фиг.4). Обмотка фиг.1 соединяется при последовательно-согласном включении групп: 1Г, 4Г, 7Г в фазе I, 2Г, 5Г, 8Г в фазе II, 3Г, 6Г, 9Г в фазе III c началами из 1Г, 2Г, 3Г; фазы могут сопрягаться в Y и Δ. При с=2, 3,... обмотка имеет 2р=6с=12, 18,... полюсов, z=66 с=132, 198,... пазов и 3рс=18, 27,... групп.Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed winding with c = 1, 2p = 6, z = 66 with
Для обмотки фиг.1 ЭДС групп определяются по коэффициентам укорочения концентрических катушек Kyi=sin(90yПi/τП)=sin(90°уПi/11) при полюсном делении τП=z/2р=11; Кyi=(1-х)0,540641 (уПi=18 и 4), (1+х)0,9898214 (уПi=12) для групп восмикатушечных (больших) при Ет.б=6,39169+х0,09146, (1-х)0,654861 (y'Пi=17 или 5), (1+х)1,0 (y'Пi=11) при Ет.м.=5,911215+х0,3451393 для групп 3Г, 4Г, 7Г, 9Г семикатушечных (малых).For the winding of FIG. 1, EMF groups are determined by the shortening coefficients of concentric coils K yi = sin (90y Pi / τ P ) = sin (90 ° at Pi / 11) with pole division τ P = z / 2p = 11; To yi = (1-x) 0.540641 (for Pi = 18 and 4), (1 + x) 0.9898214 (for Pi = 12) for groups of eight-coil (large) with E tb = 6.39169 + х0.09146, (1-х) 0.654861 (y ' Пi = 17 or 5), (1 + х) 1.0 (y' Пi = 11) at Е tm = 5.911215 + х0.3451393 for groups 3G, 4G, 7G, 9G seven-coil (small).
Диаграмма фиг.2 построена для 2р=6, z=66, αП=360°/z=60°/11 при углах сдвигов осей групп по фиг.1: 8Г→9Г=7,5αПр=120°+0,5αП и 8Г→7Г=240°-0,5αП; 8Г→1Г=15αПp=240°+αП и 8Г→6Г=120°-αП; 8Г→2Г=22,5αПр=360°+1,5αП и 8Г→5Г=360°-1,5αП; 8Г→3Г=29,5αПр=120°+0,5αП; и 8Г→4Г=240°-0,5αП, по которой: EВ=E8Г(б)+2E2Г(м)cos1,5αП=18,093781+x0,8069011 - вертикальный вектор, где для неконцентрических групп 2Г, 5Г-2x[cos1,5αП-cos(1,5+3,3)αП]=x0,89836125; Е2 А=(2Е4Г(м))2+Е2 1Г(б)-4Е4Г(м)Е1Г(б)cos(180°-1,5αП) - по теореме косинусов и при х=0-ЕA-ЕC=18,1699, угол γ на (фиг.2) определяется по теореме синусов 2Е4Г/sinγ=EA/sin(180°-1,5αП), откуда γ=5,31313° и тогда углы сдвигов фазных ЭДС равны φBA=φBC=120°-αП+γ=119,8586 и φAC=120,2828°. По фазным ЭДС и углам их сдвигов определяются линейные ЭДС а=ЕBA=b=ЕBC=31,3829, с=ЕAC=31,5159 и тогда по выражениям: S=а+b+с, А=(а2+b2+с2)/6, B=, D=, Kнес%=(F/D) [Петров Г.Н. Электрические машины, ч.2. Асинхронные и синхронные машины. М.-Л.: ГЭИ, 1963, C.162] вычисляется коэффициент несимметрии Кнес%=0,27% при Коб=(ЕАС+2ЕВА)/·66=0,82475.The diagram of Fig. 2 is constructed for 2p = 6, z = 66, α P = 360 ° / z = 60 ° / 11 at the angles of shift of the axes of the groups of Fig. 1: 8G → 9G = 7.5α P p = 120 ° + 0 , 5α P and 8G → 7G = 240 ° -0.5α P ; 8Г → 1Г = 15α П p = 240 ° + α П and 8Г → 6Г = 120 ° -α П ; 8G → 2G = 22.5α P p = 360 ° + 1.5α P and 8G → 5G = 360 ° -1.5α P ; 8G → 3G = 29.5α P p = 120 ° + 0.5α P ; and 8G → 4G = 240 ° -0.5α P , according to which: E B = E 8G (b) + 2E 2G (m) cos1.5α P = 18.093781 + x 0.8069011 is a vertical vector, where for non-concentric groups 2G, 5G-2x [cos1.5α P -cos (1.5 + 3.3) α P ] = x0.89836125; E 2 A = (2E 4G (m) ) 2 + E 2 1G (b) -4E 4G (m) E 1G (b) cos (180 ° -1.5α П ) - by the cosine theorem and for x = 0- E A -E C = 18,1699, the angle γ in (2) is defined by the sine theorem 2E 4D / sinγ = E A / sin (180 ° -1,5α n) where γ = 5.31313 °, and then the angles of phase EMF shifts are equal to φ BA = φ BC = 120 ° -α П + γ = 119.8586 and φ AC = 120.2828 °. From the phase EMF and the angles of their shifts, the linear EMF a = E BA = b = E BC = 31.3829, c = E AC = 31.5159 are determined and then by the expressions: S = a + b + c, A = (a 2 + b 2 + s 2 ) / 6, B = , D = , K carried% = (F / D) [Petrov G.N. Electric cars,
Подобным образом для неравновитковой обмотки по фиг.1 при х=0,5: ЕВ=18,49723, ЕА=ЕС=18,47103, γ=5,3793°, φВА=φВС=119,9247°, φАС=120,1505°, а=ЕВА=b=ЕВС=32,0033, с=ЕАС=32,0170, Кнес%=0,041, Kоб=(EАС+2EВА)(z-3x)=0,859523 и z′=66-3x=64,5 - эквивалентное число полностью заполненных обмоткой пазов, т.е. она имеет больший Коб и меньший Кнес% (в 0,27/0,04=6,6 раза).Similarly, for the non-uniform winding of FIG. 1 at x = 0.5: E B = 18.49723, E A = E C = 18.47103, γ = 5.3793 °, φ VA = φ BC = 119.9247 ° , φ AC = 120.1505 °, a = E VA = b = E BC = 32.0033, c = E AC = 32.0170, K carried% = 0.041, K rev = (E AC + 2E VA ) (z-3x) = 0.859523 and z ′ = 66-3x = 64.5 is the equivalent number of grooves completely filled by the winding, i.e. it has a larger K about and a smaller K carried% (0.27 / 0.04 = 6.6 times).
Из многоугольников МДС фиг.3, 4 (с единичными векторами токов фазных зон A-Z-B-X-C-Y в центре) по треугольной сетке и соотношениямFrom the MDS polygons of Figs. 3, 4 (with unit current vectors of phase zones A-Z-B-X-C-Y in the center) according to a triangular grid and the relations
определяется коэффициент дифференциального рассеяния σД%, характеризующий качество обмотки но гармоническому составу МДС при квадрате среднего радиуса j=1...z пазовых точек R2 д, радиусе Ro окружности для основной гармонической [Попов В.И. Определение и 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 but the harmonic composition of the MDS with the square of the average radius j = 1 ... z of the groove points R 2 d , the radius R o of the circle for the main harmonic Determination and optimization of the parameters of three-phase windings along MDS polygons // Electricity. 1997, No. 9, p. 53-55]:
По (1)-(2): при x=0, Коб=0,82475-R2 д=2262/66, Ro=66·0,82475/3π и σД%=2,75; при х=0,5 и Коб=0,85952-R2 д=2322/66, Ro=64,5·0,85952/3π, σД%=1,68 %, т.е. σД% снижается в 2,75/1,68=1,64 раза. С учетом изменений Коб, Кнес%, σд% обмотка по фиг.1 при х=0,5 имеет высокую эффективность Кэф=(0,85952/0,82475)(0,27/0,04)(2,75/1,68)(64,5/66)=11,0; при оптимальном значении х=хопт-Кнес%=0.According to (1) - (2): at x = 0, K rev = 0.82475-R 2 d = 2262/66, R o = 66 · 0.82475 / 3π and σ D% = 2.75; at x = 0.5 and K rev = 0.85952-R 2 d = 2322/66, R o = 64.5 · 0.85952 / 3π, σ D% = 1.68%, i.e. σ D% decreases by 2.75 / 1.68 = 1.64 times. Given the changes in K about , K carried% , σ d%, the winding of Fig. 1 with x = 0.5 has a high efficiency K eff = (0.85952 / 0.82475) (0.27 / 0.04) (2 75 / 1.68) (64.5 / 66) = 11.0; at the optimal value x = x opt -K carried% = 0.
Предлагаемая m′=3-зонная обмотка, в сравнении с m′=6-зонной при z=66, 2р=6. q=z/6р=11/3, уП=9, группировке 433333343333334333, Коб=0,9138, Кнес%=0,29, σД%=1,96 имеет пониженные Кнес и σд при вдвое меньшем числе групп.The proposed m ′ = 3-zone winding, in comparison with m ′ = 6-zone at z = 66, 2p = 6. q = z / 6p = 11/3, for P = 9, grouped 433333343333334333, K about = 0.9138, K carried% = 0.29, σ D% = 1.96 has reduced K carried and σ d at half as much number of groups.
Ее применение позволяет снижать добавочные потери в роторе и магнитные шумы в АД с к. з. ротором, улучшать форму кривой напряжения в СГ.Its application allows to reduce additional losses in the rotor and magnetic noise in the blood pressure with short-circuit rotor, improve the shape of the voltage curve in the SG.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124313/09A RU2293421C2 (en) | 2004-08-09 | 2004-08-09 | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 66c SLOTS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124313/09A RU2293421C2 (en) | 2004-08-09 | 2004-08-09 | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 66c SLOTS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004124313A RU2004124313A (en) | 2006-01-27 |
RU2293421C2 true RU2293421C2 (en) | 2007-02-10 |
Family
ID=36047500
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004124313/09A RU2293421C2 (en) | 2004-08-09 | 2004-08-09 | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 66c SLOTS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2293421C2 (en) |
-
2004
- 2004-08-09 RU RU2004124313/09A patent/RU2293421C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978, с.392-394. * |
ЛИВШИЦ-ГАРИК М. Обмотки машин переменного тока. - Л.: ГЭИ, 1959, с.254. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004124313A (en) | 2006-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2293421C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 66c SLOTS | |
RU2298869C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 42c SLOTS | |
RU2293426C2 (en) | ASYMMETRIC FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 57c SLOTS | |
RU2293423C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 33c SLOTS | |
RU2293424C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 30c SLOTS | |
RU2293422C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 39c SLOTS | |
RU2293427C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE SLOT-PITCH WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 21c SLOTS | |
RU2293425C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 60c SLOTS | |
RU2328814C2 (en) | THREE-PHASE NON-SYMMETRIC FRACTIONAL WINDING AT 2p=12 c POLES IN z=57·c GROOVES | |
RU2324276C2 (en) | THREE-PHASE ASYMMETRICAL FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p=12·c POLES IN z = 75·c SLOTS | |
RU2293419C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 51c SLOTS | |
RU2293418C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 48c SLOTS | |
RU2280937C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-PITCH WINDING ON 2p=6c POLES IN z = 15c SLOTS | |
RU2293420C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 24c SLOTS | |
RU2328812C2 (en) | THREE-PHASE NON-SYMMETRIC FRACTIONAL WINDING AT 2p=12·c POLES IN z = 51·c GROOVES | |
RU2312443C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER LAP WINDING PLACED IN z = 171 SLOTS, 2p = 34 POLES | |
RU2328806C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=87·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2311713C2 (en) | Three-phase double-layer loop winding placed in 78 slots, 2p = 34 poles | |
RU2335067C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN B z=3(8·b+7)·c SLOTS | |
RU2324277C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13) | |
RU2328807C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=90·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2335062C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN z=3(8·b+1)·c SLOTS | |
RU2335065C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=111·c SLOTS AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2267207C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
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: 20120810 |