RU2293425C2 - ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 60c SLOTS - Google Patents
ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 60c SLOTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293425C2 RU2293425C2 RU2004124496/09A RU2004124496A RU2293425C2 RU 2293425 C2 RU2293425 C2 RU 2293425C2 RU 2004124496/09 A RU2004124496/09 A RU 2004124496/09A RU 2004124496 A RU2004124496 A RU 2004124496A RU 2293425 C2 RU2293425 C2 RU 2293425C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil
- coils
- phase
- groups
- 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 и синхронных.The invention relates to three-phase windings of electrical machines of alternating current - asynchronous and synchronous.
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 ни 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 or a couple 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 767677776 для q=20/3: 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 .: GEI, 1959, p. 254], for example 767677776 for q = 20/3: differential scattering increases due to phase asymmetry.
В изобретении славится задача снижения коэффициентов несимметрии, дифференциального рассеяния несимметричной m′=3-зонной обмотки при q=20/3.The invention is famous for the task of reducing the asymmetry coefficients, differential scattering of an asymmetric m ′ = 3-zone winding at q = 20/3.
Решение поставленной задачи достигается тем, что для m=3-фазной несимметричной пробной обмотки при 2р=6·с полюсах в z=60·с пазах, выполняемой двуслойной m′=3-зонной с числом пазов на полюс и фазу q=z/3р=20/3 из 3р·с катушечных групп с группировкой 767677776, повторяемой с раз:The solution of this problem is achieved by the fact that for m = 3-phase asymmetrical test winding at 2p = 6 · with poles in z = 60 · with grooves, a two-layer m ′ = 3-zone with the number of grooves per pole and phase q = z / 3р = 20/3 of 3р · from coil groups with a grouping 767677776, repeated with time:
концентрические катушки имеют шаги по пазам yПi=16-2(i-1) с числами витков (1-х)wк катушек с i=1,7 и (1+x)wк катушки с i=4 для групп семикатушечных, y′Пi=15-2(i′-1) с числом витков (1+x)wк катушки с i′=4 для групп шестикатушечных при wк витках остальных катушек групп, где с=1, 2, 3,..., i=1...7 и i=1...6 - номера катушек в группах, начиная с наружной, х=0,5, а 2wк - число витков пазов, полностью заполненных обмоткой.concentric coils have groove steps y Pi = 16-2 (i-1) with the number of turns (1-x) w to the coils with i = 1.7 and (1 + x) w to the coils with i = 4 for groups of seven-coil , y ′ Пi = 15-2 (i′-1) with the number of turns (1 + x) w to the coils with i ′ = 4 for six-coil groups with w to the turns of the remaining coils of the groups, where c = 1, 2, 3, ..., i = 1 ... 7 and i = 1 ... 6 are the numbers of coils in the groups, starting with the outer one, x = 0.5, and 2w k is the number of turns of the grooves completely filled with the winding.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при с=1, 2р=6, z=60 с номерами 1...60 снизу, 3р=9 группах с номерами 1Г...9Г сверху, чередованиями фазных зон А-В-С верхнего, X-Y-Z нижнего слоев, где 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 ЭДС групп, фаз ЕА, ЕВ. ЕС относительно оси симметрии 2Г группировки; на фиг.3, 4 построены по треугольной сетке построены многоугольники МДС обмотки фиг.1 для катушек равно- (фиг.3) и не равновитковых (фиг.4). m'-зонная обмотка фиг.1 соединяется при последовательно-согласном включении в фазах 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 звездой или треугольником. При с=2, 3,... обмотка имеет 2р=6с=12, 18,... полюсов, z=60с=120, 180,... пазов и 3рс=18, 27,... группах.Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed winding with c = 1, 2p = 6, z = 60 with numbers 1 ... 60 from below, 3p = 9 groups with numbers 1G ... 9G from above, alternating phase zones A-B - From the upper, XYZ lower layers, where the blackened grooves contain (2) w to turns at 2w to turns in the remaining grooves, and the shifts of the axes of the groups are marked from below; Figure 2 is constructed diagram shifts EMF groups phases E A, E B. E C relative to the axis of symmetry of the 2G group; figure 3, 4 are built on a triangular grid are built polygons of the MDS winding of figure 1 for coils equal- (figure 3) and non-equal-coil (figure 4). The m'-zone winding of Fig. 1 is connected by series-consonant inclusion in the phases of the groups: 1G, 4G, 7G in phase I, 2G, 5G, 8G in phase II, 3G, 6G, 9G in phase III with beginnings of 1G, 2G 3G; phases can be conjugated by a star or a triangle. With c = 2, 3, ... the winding has 2p = 6s = 12, 18, ... poles, z = 60s = 120, 180, ... grooves and 3pc = 18, 27, ... groups.
Для обмотки фиг.1 ЭДС групп определяются по коэффициентам укорочения концентрических катушек Kyi=sin(90yi/τП)=sin(9°уi) при полюсном делении τП=z/2р=10: Ет.б=5,69572-x0,17557 для групп семикатушечных (больших), Ет.м=5,17160+х0,98769 для шестикатушечных (малых).For the winding of FIG. 1, EMF groups are determined by the shortening coefficients of concentric coils K yi = sin (90yi / τ П ) = sin (9 ° у i ) at pole division τ П = z / 2р = 10: Е тб = 5, 69572-x0.17557 for groups of seven-coil (large), E tm = 5.17160 + x0.98769 for six-coil (small).
Диаграмма фиг.2 построена для 2р=6, z=60, αП=360°/z=6° и углах сдвигов осей групп по фиг.1: 2Г→3Г=6,5αПр=117°=120°+0,5αП; 2Г→1Г=240°+0,5αП и 2Г-4Г=13(18°)=234°=240°+αП и 2Г→9Г=120°+αП; 2Г→5Г=19,5(18°)=351°=360°-1,5αП и 2Г→8Г=360°+1,5αП; 2Г→6Г=26,5(18°)=120°-0,5αП и 2Г→7Г=240°+0,5αП, по которой ЭДС фаз равны EВ=E2Г(м)+2E5Г(б)cos(9°)=16,4228+x0,64087 - вертикальный вектор, Е2 А=(2Е1Г(б))2+Е2 4Г(м)-4Е1Г(б)Е4Г(м)cos(180°-9°) - по теореме косинусов и при х=0-ЕA-ЕC=16,5182, а угол γ на фиг.2 определяется по теореме синусов Ет.м/sinγ=EA/sin(171°), откуда γ=2,8073°, тогда углы сдвигов фазных ЭДС равны φBA=φBC=120°-3°+γ=119,8073 и φAC=120,3854°. По фазным ЭДС и углам сдвигов определяются линейные ЭДС а=ЕBA=b=ЕBC=28,50, с=ЕAC=28,6658, тогда по выражениям: S-а+b+с, А=(а2+b2+с2)/6, B=, D= и Kнес%=(F/D)100 [Петров Г.Н. Электрические машины, ч.2. Асинхронные и синхронные машины. М.-Л.: ГЭИ, 1963, C.162] вычисляется коэффициент несимметрии Кнес%=0,84 % при Коб=(ЕАС+2ЕВА)/·60=0,82432 (x=0).The diagram of FIG. 2 is constructed for 2p = 6, z = 60, α P = 360 ° / z = 6 ° and the angles of the shift of the axes of the groups of FIG. 1: 2G → 3G = 6.5α P p = 117 ° = 120 ° + 0.5α P ; 2G → 1G = 240 ° + 0.5α P and 2G-4G = 13 (18 °) = 234 ° = 240 ° + α P and 2G → 9G = 120 ° + α P ; 2G → 5G = 19.5 (18 °) = 351 ° = 360 ° -1.5α P and 2G → 8G = 360 ° + 1.5α P ; 2G → 6G = 26.5 (18 °) = 120 ° -0.5α P and 2G → 7G = 240 ° + 0.5α P , according to which the phase emf is equal to E B = E 2G (m) + 2E 5G (b ) cos (9 °) = 16.4228 + x0.64087 - vertical vector, Е 2 А = (2Е 1Г (b) ) 2 + Е 2 4Г (m) -4Е 1Г (b) Е 4Г (m) cos ( 180 ° -9 °) - by the cosine theorem and at x = 0-E A -E C = 16.5182, and the angle γ in Fig. 2 is determined by the sine theorem E tm / sinγ = E A / sin (171 °), whence γ = 2.8073 °, then the phase angle EMF shifts are φ BA = φ BC = 120 ° -3 ° + γ = 119.8073 and φ AC = 120.3854 °. From the phase EMF and shear angles, the linear EMF a = E BA = b = E BC = 28.50, c = E AC = 28.6658 are determined, then by the expressions: S-a + b + c, A = (a 2 + b 2 + s 2 ) / 6, B = , D = and K carried% = (F / D) 100 [Petrov G.N. Electric cars, part 2. Asynchronous and synchronous machines. M.-L.: SEI, 1963, C.162] the coefficient of asymmetry is calculated K carried% = 0.84% at K about = (E AC + 2E VA ) / 60 = 0.82432 (x = 0).
Подобным образом для неравновитковой обмотки по фиг.1 при х=0,5: ЕВ=16,7432, ЕА=ЕС=16,8349, γ=3,0177°, φВА=φВС=120,0177°, φАС=119,9646°, а=ЕВА=b=ЕВС=29,0822, с=ЕАС=29,1537, Кнес%=0,16, Kоб=(EАС+2EВА)(z=3x)=0,86176 и z'=60-3x=58,5 - эквивалентное число полностью заполненных обмоткой пазов, т.е. она имеет больший Коб и меньший Кнес% (в 0,84/0,16=5,25 раза).Similarly, for the unequal winding of FIG. 1, at x = 0.5: E B = 16.7432, E A = E C = 16.8349, γ = 3.0177 °, φ VA = φ BC = 120.0177 ° , φ AC = 119.9646 °, a = E BA = b = E BC = 29.0822, c = E AC = 29.1537, K carried% = 0.16, K rev = (E AC + 2E VA ) (z = 3x) = 0.86176 and z '= 60-3x = 58.5 is the equivalent number of grooves completely filled by the winding, i.e. it has a larger K about and a smaller K carried% (0.84 / 0.16 = 5.25 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=0,82432-R2 д=1707/60, Ro=60·0,82432/3π, σД%=3,31; при х=0,5 и Коб=0,86176-R2 д=1746,5/60, Ro=58,5·0,86176/3π (для z'=60-3х=58,5), σД%=1,74 %, т.е. σД% снижается в 3,31/1,74=1,90 раза; средний шаг катушек уПср=Σ(уПiwKi)/z'=(600-33x)/(60/3x)=9,974. С учетом изменений Коб, Кнес%, σд% обмотка по фиг.1 при х=0,5 имеет высокую эффективность Кэф=(0,86176/0,82432)(0,84/0,16)(3,31/1,74)(58,5/60)=10,2.According to (1) - (2): at x = 0, K rev = 0.82432-R 2 d = 1707/60, R o = 60 · 0.82432 / 3π, σ D% = 3.31; at x = 0.5 and K about = 0.86176-R 2 d = 1746.5 / 60, R o = 58.5 · 0.86176 / 3π (for z '= 60-3x = 58.5), σ D% = 1.74%, i.e. σ D% decreases 3.31 / 1.74 = 1.90 times; the average step of the coils in Psr = Σ (in Pi w Ki ) / z '= (600-33x) / (60 / 3x) = 9.974. 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 = (0.86176 / 0.82432) (0.84 / 0.16) (3 31 / 1.74) (58.5 / 60) = 10.2.
Предлагаемая m′=3-зонная обмотка в сравнении с m′=6-зонной при z=60, 2р=6, q=z/6р=10/3, уП=4, группировке 433334343 имеет пониженные Кнес и σД при вдвое меньшем числе групп.The proposed m = 3-zone winding in comparison with m = 6-zone at z = 60, 2p = 6, q = z / 6p = 10/3, for P = 4, the grouping 433334343 has reduced K nes and σ D with half as many groups.
Ее применение позволяет снижать добавочные потери в роторе и магнитные шумы в асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором, улучшать форму кривой напряжения в синхронных генераторах.Its application allows to reduce additional losses in the rotor and magnetic noise in asynchronous squirrel-cage motors, to improve the shape of the voltage curve in synchronous generators.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124496/09A RU2293425C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 60c SLOTS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124496/09A RU2293425C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 60c SLOTS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004124496A RU2004124496A (en) | 2006-01-27 |
RU2293425C2 true RU2293425C2 (en) | 2007-02-10 |
Family
ID=36047548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004124496/09A RU2293425C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 60c SLOTS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2293425C2 (en) |
-
2004
- 2004-08-10 RU RU2004124496/09A patent/RU2293425C2/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 |
---|---|
RU2004124496A (en) | 2006-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2293425C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 60c SLOTS | |
RU2298869C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 42c 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 | |
RU2293423C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 33c 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 | |
RU2324276C2 (en) | THREE-PHASE ASYMMETRICAL FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p=12·c POLES IN z = 75·c SLOTS | |
RU2293424C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 30c SLOTS | |
RU2280937C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-PITCH WINDING ON 2p=6c POLES IN z = 15c SLOTS | |
RU2293418C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 48c SLOTS | |
RU2328814C2 (en) | THREE-PHASE NON-SYMMETRIC FRACTIONAL WINDING AT 2p=12 c POLES IN z=57·c GROOVES | |
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 | |
RU2268539C1 (en) | THREE-PHASED ONE-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=2c POLES WITHIN z-36c GROOVES | |
RU2312443C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER LAP WINDING PLACED IN z = 171 SLOTS, 2p = 34 POLES | |
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) | |
RU2264028C2 (en) | Double-layer fractional-slot three-phase winding | |
RU2270509C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE SINGLE/DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=2c POLES IN z=21c SLOTS (q=3.5) | |
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) | |
RU2270507C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=108 (q=18/5) | |
RU2267213C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120811 |