RU2293424C2 - ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 30c SLOTS - Google Patents
ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 30c SLOTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293424C2 RU2293424C2 RU2004124494/09A RU2004124494A RU2293424C2 RU 2293424 C2 RU2293424 C2 RU 2293424C2 RU 2004124494/09 A RU2004124494/09 A RU 2004124494/09A RU 2004124494 A RU2004124494 A RU 2004124494A RU 2293424 C2 RU2293424 C2 RU 2293424C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil
- coils
- groups
- coil groups
- phase
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture Of Motors, Generators (AREA)
- Stabilization Of Oscillater, Synchronisation, Frequency Synthesizers (AREA)
- Coil Winding Methods And Apparatuses (AREA)
- 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 symmetry conditions, the 2p / d ratios are integer, d / m are non-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 4 3 3 3 3 4 3 4 3 для q=10/3; 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 4 3 3 3 3 4 3 4 3 for q = 10/3; Due to phase asymmetry, differential scattering increases.
В изобретении ставится задача снижения коэффициентов несимметрии, дифференциального рассеяния несимметричной m′=3-зонной обмотки при q=10/3.The invention aims at reducing the asymmetry coefficients, differential scattering of an asymmetric m ′ = 3-zone winding at q = 10/3.
Решение поставленной задачи достигается тем, что для m=3-фазной несимметричной дробной обмотки при 2р=6с полюсах в z=30с пазах, выполняемой двуслойной m′=3-зонной с числом пазов на полюс и фазу q=z/3р=10/3 из 3рс катушечных групп 1Г...9Г с группировкой 4 3 3 3 3 4 3 4 3, повторяемой с раз, концентрические катушки имеют шаги по пазам yпi=8-2(i-1) с числами витков (1-х)wк катушек с i=1, 4 и (1+x)wк катушки с i=2 для групп четырехкатушечных 1Г, 6Г, 8Г, y′пi=7 - 2(i′-1) с числом витков (1+x)wк катушки с i′=2 для всех трехкатушечных групп при (1-х)wк витках катушек с i′=1 групп 3Г, 4Г и c i'=3 групп 7Г, 9Г, а для групп 2Г, 5Г при yП=5 - (1-x)wк витках катушки с i'=3 в 2Г и с i'=1 в 5Г при wк в остальных катушках групп, где с=1, 2, 3,..., i=1...4 и i'=1...3 номера катушек в группах, начиная с наружной, х=0,55, а 2wк - число витков пазов, полностью заполненных обмоткой.The solution of this problem is achieved by the fact that for m = 3-phase asymmetric fractional winding with 2p = 6s poles in z = 30s grooves, a two-layer m ′ = 3-zone with the number of grooves per pole and phase q = z / 3p = 10 / 3 of 3pc coil groups 1G ... 9G with a group of 4 3 3 3 3 4 3 4 3, repeated with time, concentric coils have steps along the grooves y pi = 8-2 (i-1) with the number of turns (1 ) w to coils with i = 1, 4 and (1 + x) w to coils with i = 2 for groups of four-coil 1G, 6G, 8G, y ′ pi = 7 - 2 (i′-1) with the number of turns (1 + x) w to coils with i ′ = 2 for all three-coil groups with (1-x) w to turns of coils with i ′ = 1 groups 3G, 4G and c i '= 3 groups 7G, 9G, and for groups 2G, 5G with y P = 5 - (1-x) w to the turns of the coil with i '= 3 in 2G and with i' = 1 in 5G with w to the other coils of the groups, where = 1, 2, 3, ..., i = 1 ... 4 and i '= 1 ... 3 are the numbers of coils in the groups, starting from the outside, x = 0.55, and 2w k is 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=30 с номерами 1...30 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-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 и 4 по треугольной сетке построены многоугольники МДС обмотки для катушек равно- (фиг.3) и неравновитковых (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=30с=60, 90,... 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 = 30 with
Для обмотки (фиг.1) ЭДС групп определяются по коэффициентам укорочения концентрических катушек Kyi=sin(90yпi/τп)=sin(18°упi) при полюсном делении τп=z/2р=5; Кyi=(1-х)0,587770 (упi=8 и 2), (1+х)0,951057 (упi=6) при Ег.б=3,0777-х0,22451 для групп четырехкатушечных (больших), (1-х)0,80902 (y′пi=7 или 3), (1+х)1,0 при Ег.м=2,6187034+х0,190983 для групп 3Г, 4Г, 7Г, 9Г трехкатушечных (малых). Диаграмма фиг.2 построена для 2р=6, z=30, αп=360°/z=12° и углах сдвигов осей групп по фиг.1: 8Г→9Г=3,5αпр=126°=120°+0,5αп и 8Г→7Г=240°-0,5αп; 8Г→1Г=7(36°)=252°=240°+αп и 8Г→6Г=120°-αП; 8Г→2Г=10,5(36°)=378°=360°+1,5αп и 8Г→5Г=360°-1,5αп; 8Г→3Г=13,5(36°)=120°+0,5αп и 8Г→4Г=240°-0,5αп, по которой: EВ=E8Г(б)+2E2Г(м)cos18°=8,05748+x0,50203 - вертикальный вектор, где для неконцентрических групп 2Г, 5Г-2x[cos1,5αп-cos(1,5+3)αп]=х0,726543; Е2 А=(2Е4Г(м))2+Е2 4Г(б)-4Е4Г(м)Е1Г(б)cos(180°-18°) - по теореме косинусов и при х=0 - ЕA=ЕC=8,21842, угол γ на фиг.2 определяется по теореме синусов 2Е4Г/sinγ=EA/sin(162°), откуда γ=11,3545° и тогда углы сдвигов фазных ЭДС равны: φBA=φBC=120°-12°+γ=119,3545 и φAC=121,291°. По фазным ЭДС и углам сдвигов определяются линейные ЭДС а=ЕBA=b=ЕBC=14,0951, с=ЕAC=14,3264 и тогда по выражениям: S=а+b+с, А=(а2+b2+с2)/6, Kнес%=(F/D)100 [Петров Г.Н. Электрические машины, ч.2. Асинхронные и синхронные машины. М.-Л.: ГЭИ, 1963, с.162] вычисляется коэффициент несимметрии Кнес%=4,49 % при Коб=(ЕАС+2ЕВА)/·30=0,81823 (x=0).For winding (1) groups EMF determined by the coefficients of shortening concentric coils K yi = sin (90y pi / τ n) = sin (18 ° y pi) with the pole pitch τ p = z / 2p = 5; By yi = (1-x) 0.587770 (y pi = 8 & 2), (1 + x) 0.951057 (y pi = 6) at E = 3.0777 g.b-h0,22451 groups for chetyrehkatushechnyh (large), (1-x) 0.80902 (y ′ pi = 7 or 3), (1 + x) 1.0 with E gm = 2.6187034 + х0.190983 for groups 3G, 4G, 7G, 9G three-coil (small). Figure 2 is constructed for 2p = 6, z = 30, α p = 360 ° / z = 12 ° and the angles of the axes of
Подобным образом для неравновитковой обмотки по фиг.1 при х=0,5: ЕВ=8,3085, ЕА=ЕС=8,2982, γ=11,6597°, φВА=φВС=119,6597°, φАС=120,6806°, а=ЕВА=b=ЕВС=14,3571, с=ЕАС=14,4219, Кнес%=0,294, Kоб=(EАС+2EВА)(z-3x)=0,87385 и z=30-3x=28,5 - эквивалентное число полностью заполненных обмоткой пазов, т.е. она имеет больший Коб и меньший Кнес% (в 4,49/0,294=15,3 раза).Similarly, for the unequal winding of FIG. 1, at x = 0.5: E B = 8.3085, E A = E C = 8.2982, γ = 11.6597 °, φ VA = φ BC = 119.6597 ° , φ AC = 120.6806 °, a = E BA = b = E BC = 14.3571, c = E AC = 14.4219, K carried% = 0.294, K rev = (E AC + 2E VA ) (z-3x) = 0.87385 and z = 30-3x = 28.5 is the equivalent number of grooves completely filled by the winding, i.e. it has a larger K about and a smaller K carried% (4.49 / 0.294 = 15.3 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 по 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 by 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 [Popov V. Determination and optimization of the parameters of three-phase windings along the MDS polygons // Electricity, 1997, No. 9, p. 53-55]:
По (1)-(2): при x=0, Коб=0,81823 - R2 д=228/30, Ro=30·0,81823/3π и σД%=12,04; при х=0,5 и Коб=0,87385 - R2 д=226,5/30, Ro=28,5·0,87385/3π, σД%=8,13 %, т.е. σД% снижается в 12,04/8,13=1,48 раза. С учетом изменений Коб, Кнес%, σд% обмотка по фиг.1 при х=0,5 имеет высокую эффективность Кэф=(0,87385/0,81823)(4,490/0,29)(12,04/8,13)(28,5/30)=23,0, а при оптимальном х=хопт=0,55 параметры улучшаются: Коб=0,87992, Кнес=0,236, σД%=7,93 и Кэф=29,4.According to (1) - (2): at x = 0, K rev = 0.81823 - R 2 d = 228/30, R o = 30 · 0.81823 / 3π and σ D% = 12.04; when x = 0.5 and K r = 0.87385 - R 2 d = 226.5 / 30, R o = 28.5 · 0.87385 / 3π, σ D% = 8.13%, i.e. σ D% decreases by 12.04 / 8.13 = 1.48 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 = (0.87385 / 0.81823) (4.490 / 0.29) (12.04 / 8.13) (28.5 / 30) = 23.0, and with optimal x = x opt = 0.55, the parameters improve: K about = 0.87992, K carried = 0.236, σ D% = 7.93 and K eff = 29.4.
Предлагаемая m′=3-зонная обмотка, в сравнении с m′=6-зонной при z=30, 2р=6, q=z/6р=5/3, уП=4, группировке 2 1 2 1 2 2 2 2 1, Коб=0,8971, Кнес%=1,310, σД%=7,93, имеет пониженное Кнес (в 1,31/0,24=5,5) при вдвое меньшем числе групп.The proposed m = 3-zone winding, in comparison with m = 6-zone at z = 30, 2p = 6, q = z / 6p = 5/3, for P = 4, grouping 2 1 2 1 2 2 2 2 1, K about = 0.8971, K carried% = 1.310, σ D% = 7.93, has a reduced K carried (1.31 / 0.24 = 5.5) with half as many 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 |
---|---|---|---|
RU2004124494/09A RU2293424C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 30c SLOTS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124494/09A RU2293424C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 30c SLOTS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004124494A RU2004124494A (en) | 2006-01-27 |
RU2293424C2 true RU2293424C2 (en) | 2007-02-10 |
Family
ID=36047547
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004124494/09A RU2293424C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 30c SLOTS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2293424C2 (en) |
-
2004
- 2004-08-10 RU RU2004124494/09A patent/RU2293424C2/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 |
---|---|
RU2004124494A (en) | 2006-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2293424C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 30c SLOTS | |
RU2298869C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 42c SLOTS | |
RU2293423C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 33c SLOTS | |
RU2293427C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE SLOT-PITCH WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 21c SLOTS | |
RU2293422C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 39c SLOTS | |
RU2293418C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 48c SLOTS | |
RU2293421C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 66c SLOTS | |
RU2293426C2 (en) | ASYMMETRIC FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 57c SLOTS | |
RU2293419C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 51c 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 | |
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 | |
RU2328812C2 (en) | THREE-PHASE NON-SYMMETRIC FRACTIONAL WINDING AT 2p=12·c POLES IN z = 51·c GROOVES | |
RU2324277C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13) | |
RU2312443C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER LAP WINDING PLACED IN z = 171 SLOTS, 2p = 34 POLES | |
RU2270505C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5) | |
RU2328806C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=87·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2335065C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=111·c SLOTS AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2270508C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=144(q=24/5) | |
RU2328807C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=90·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2335067C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN B z=3(8·b+7)·c SLOTS | |
RU2270507C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=108 (q=18/5) | |
RU2335077C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN z=3(8·b+5) ·c SLOTS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120811 |