RU2293426C2 - ASYMMETRIC FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 57c SLOTS - Google Patents
ASYMMETRIC FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 57c SLOTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293426C2 RU2293426C2 RU2004124497/09A RU2004124497A RU2293426C2 RU 2293426 C2 RU2293426 C2 RU 2293426C2 RU 2004124497/09 A RU2004124497/09 A RU 2004124497/09A RU 2004124497 A RU2004124497 A RU 2004124497A RU 2293426 C2 RU2293426 C2 RU 2293426C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil
- groups
- coils
- turn number
- phase
- 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 - не целые [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 not integer [Voldek AI 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 7 6 6 6 6 7 6 7 6 для q=19/3; из-за несимметрия 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 7 6 6 6 6 7 6 7 6 for q = 19/3; Due to phase asymmetry, differential scattering increases.
В изобретении славится задача снижения коэффициентов несимметрии, дифференциального рассеяния несимметричной m′=3-зонной обмотки при q=19/3.The invention is famous for the task of reducing the asymmetry coefficients, differential scattering of an asymmetric m ′ = 3-zone winding at q = 19/3.
Решение поставленной задачи достигается тем, что для m=3-фазной несимметричной дробной обмотки при 2р=6 с полюсах в z=57 с пазах, выполняемой двухслойной m′=3-зонной с числом пазов на полюс и фазу q=z/3р=19/3 из 3р с катушечных групп 1Г...9Г с группировкой 7 6 6 6 6 7 6 7 6, повторяемой с раз:The solution of this problem is achieved by the fact that for m = 3-phase asymmetric fractional winding at 2р = 6 with poles in z = 57 with grooves, a two-layer m ′ = 3-zone with the number of grooves per pole and phase q = z / 3р = 19/3 of 3p with coil groups 1G ... 9G with a group of 7 6 6 6 6 7 6 7 6, repeated with time:
концентрические катушки имеют шаги по пазам yПi=15-2(i-1) с числами витков (1-х)wк катушек с i=1,7 и (1+x)wк катушки с i=4 для групп семикатушечных 1Г, 6Г, 8Г, y′Пi=14-2(i′-1) с числом витков (1+x)wк катушки с i′=3 для всех шестикатушечных групп при (1-х)wк витках катушек с i′=6 групп 3Г, 4Г, 7Г, 9Г, а для групп 2Г, 5Г при yП=9-(1-x)wк витках катушки с i′=6 в 2Г и с i′=1 в 5Г при wк в остальных катушках групп, где с=1, 2, 3,..., i=1...7 и i=1...6 - номера катушек в группах, начиная с наружной, х=0,55, а 2wк - число витков пазов, полностью заполненных обмоткой.concentric coils have groove steps y Pi = 15-2 (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 1Г, 6Г, 8Г, y ′ Пi = 14-2 (i′-1) with the number of turns (1 + x) w to the coils with i ′ = 3 for all six-coil groups with (1) w to the turns of coils with i ′ = 6 groups 3G, 4G, 7G, 9G, and for groups 2G, 5G with y П = 9- (1-x) w to the coil turns with i ′ = 6 in 2G and with i ′ = 1 in 5G at w to in 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 from the outer, x = 0.55 , 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=57 с номерами 1...57 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, 4 по треугольной сетке построены многоугольники МДС обмотки для катушек равно - фиг.3 и не равновитковых фиг.4.Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed winding with c = 1, 2p = 6, z = 57 with
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=57с=114, 171,... пазов и 3рс=18, 27,... групп.The winding of Fig. 1 is connected with series-consonant inclusion of 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 mate in Y and Δ. With c = 2, 3, ... the winding has 2p = 6s = 12, 18, ... poles, z = 57c = 114, 171, ... grooves and 3pc = 18, 27, ... groups.
Для обмотки фиг.1 ЭДС групп определяются по коэффициентам укорочения концентрических катушек Kyi=sin(90yПi/τП)=sin(180°уПi/19) при полюсном делении τП=z/2р=9,5: Кyi=(1-х)0,614213 (уПi=15), (1+х)0,996585 (уПi=9), (1-x)0,47595 (yПi=3) при Ег.б=5,54481-x0,093576 для групп семикатушечных (больших), (1+х)0,996585 (y′Пi=10), (1-х)0,614213 (y'Пi=4) при Ет.м=5,068861+х0,329586 групп 3Г, 4Г, 7Г, 9Г шестикатушечных (малых). Диаграмма фиг.2 построена для 2р=6, z=57. αП=360°/z=120°/19 и углах сдвигов осей групп по фиг.1: 8Г→9Г=6,5αПр=120°+0,5αП и 8Г→7Г=240°-0,5αП; 8Г→1Г=13αПр=240°+αП и 8Г→6Г=120°-αП; 8Г→2Г=19,5αПр=360°+1,5αП и 8Г→5Г=360°-1,5αП; 8Г→3Г=25,5αПр=120°+0,5αП; и 8Г→4Г=240°=0,5αП, по которой EВ=E8Г(б)+2E2Г(м)cos1,5αП=15,544266+x0,78225 - вертикальный вектор, где для неконцентрических групп 2Г, 5Г-2x[cos1,5αП-cos(1,5-2,5-3)αП]=х0,875825; 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=15,6336, угол γ на (фиг.2) определяется по теореме синусов 2Е4Г/sinγ=EA/sin(180°-1,5αП), откуда γ=6,1270° и тогда углы сдвигов фазных ЭДС равны φBA=φBC=120°-αП +γ=119,8112 и φAC=120,3776°. По фазным ЭДС и углам сдвигов определяются линейные ЭДС а=ЕBA=b=ЕBC=26,9751, с=ЕAC=27,1295, 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%=0,39% при Коб=(ЕАС+2ЕВА)/·57=0,8213.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 (180 ° at Pi / 19) with pole division τ P = z / 2p = 9.5: K yi = (1-x) 0.614213 (for Pi = 15), (1 + x) 0.996585 (for Pi = 9), (1-x) 0.47595 (y Pi = 3) for E gb = 5.54481-x0.093576 for groups of seven-coil (large), (1 + х) 0.996585 (y ′ Пi = 10), (1-х) 0.614213 (y ′ Пi = 4) at Е т. m = 5.068861 + х0.329586 of groups 3G, 4G, 7G, 9G of six-coil (small). The diagram of Fig. 2 is constructed for 2p = 6, z = 57. α П = 360 ° / z = 120 ° / 19 and the angles of shift of the axes of the groups of Fig. 1: 8Г → 9Г = 6,5α П р = 120 ° + 0,5α П and 8Г → 7Г = 240 ° -0,5α P ; 8Г → 1Г = 13α П р = 240 ° + α П and 8Г → 6Г = 120 ° -α П ; 8G → 2G = 19.5α P p = 360 ° + 1.5α P and 8G → 5G = 360 ° -1.5α P ; 8G → 3G = 25.5α 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 = 15.544266 + x0.78225 is a vertical vector, where for non-concentric groups 2G 5G-2x [cos1.5α P -cos (1.5-2.5-3) α P ] = x0.875825; 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 = 15,6336, the angle γ in (2) is defined by the sine theorem 2E 4D / sinγ = E A / sin (180 ° -1,5α n), where γ = 6.1270 ° and then the angles of phase EMF shifts are equal to φ BA = φ BC = 120 ° -α П + γ = 119.8112 and φ AC = 120.3776 °. From the phase EMF and the shift angles, the linear EMF a = E BA = b = E BC = 26.9751, c = E AC = 27.1295, and then from 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, part 2. Asynchronous and synchronous machines. M.-L.: SEI, 1963, C.162] the coefficient of asymmetry is calculated K carried% = 0.39% at K about = (E AC + 2E VA ) / 57 = 0.8213.
Подобным образом для неравновитковой обмотки по фиг.1 при х=0,5: ЕВ=15,9354, ЕА=ЕС=15,9688, γ=6,225°, φВА=φВС=119,9092°, φАС=120,1816°, а=ЕВА=b=ЕВС=27,6172, с=ЕАС=27,6840, Кнес%=0,17, Kоб=(EАС+2EВА)(z-3x)=0,8626 и z′=57-3x=55,5 - эквивалентное число полностью заполненных обмоткой пазов, т.е. она имеет больший Коб и меньший Кнес% (в 0,39/0,17=2,3 раза).Similarly, for the non-uniform winding of FIG. 1 at x = 0.5: E B = 15.9354, E A = E C = 15.9688, γ = 6.225 °, φ VA = φ BC = 119.9092 °, φ AC = 120.1816 °, a = E BA = b = E BC = 27.6172, c = E AC = 27.6840, K carried% = 0.17, K rev = (E AC + 2E VA ) (z-3x) = 0.8626 and z ′ = 57-3x = 55.5 is the equivalent number of grooves completely filled by the winding, i.e. it has a larger K about and a smaller K carried% (0.39 / 0.17 = 2.3 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 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=0,8213-R2 д=1458/57, Ro=57·0,8213/3π и σД%=3,69; при х=0,5 и Коб=0,8626-R2 д=1499,25/57, Ro=55,5·0,8626/3π, σД%=1,94%, т.е. σД% снижается в 3,69/1,94=1,90 раза. С учетом изменений Коб, Кнес%, σд% обмотка по фиг.1 при х=0,5 имеет высокую эффективность Кэф=(0,8626/0,8213)(0,39/0,17)(3,69/1,94)(55,5/57)=4,54, а при значении х=хопт=0,55 параметры улучшаются: Коб=0,86683, Кнес=0,126, σД%=1,88 и Кэф=6,23.According to (1) - (2) at x = 0, K rev = 0.8213-R 2 d = 1458/57, R o = 57 · 0.8213 / 3π and σ D% = 3.69; at x = 0.5 and K rev = 0.8626-R 2 d = 1499.25 / 57, R o = 55.5 · 0.8626 / 3π, σ D% = 1.94%, i.e. σ D% decreases 3.69 / 1.94 = 1.90 times. Given the changes K about , K carried% , σ d%, the winding of Fig. 1 with x = 0.5 has a high efficiency K eff = (0.8626 / 0.8213) (0.39 / 0.17) (3 , 69 / 1.94) (55.5 / 57) = 4.54, and with the value x = x opt = 0.55, the parameters improve: K rev = 0.86683, K carried = 0.126, σ D% = 1 88 and K eff = 6.23.
Предлагаемая m′=3-зонная обмотка, в сравнении с m′=6-зонной при z=39, 2р=6, q=z/6р=19/6, уП=8, группировке 4 3 3 3 3 3 3 4 3 3 3 3 3 3 4 3 3 3, Коб=0,9249, Кнес%=0,14, σД%=2,08, имеет пониженные Кнес и δД при вдвое меньшем числе групп.The proposed m = 3-zone winding, in comparison with m = 6-zone for z = 39, 2p = 6, q = z / 6p = 19/6, for P = 8, grouping 4 3 3 3 3 3 3 4 3 3 3 3 3 3 4 3 3 3, K about = 0.9249, K carried% = 0.14, σ D% = 2.08, has reduced K carried and δ D 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 |
---|---|---|---|
RU2004124497/09A RU2293426C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ASYMMETRIC FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 57c SLOTS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124497/09A RU2293426C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ASYMMETRIC FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 57c SLOTS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004124497A RU2004124497A (en) | 2006-01-27 |
RU2293426C2 true RU2293426C2 (en) | 2007-02-10 |
Family
ID=36047549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004124497/09A RU2293426C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ASYMMETRIC FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 57c SLOTS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2293426C2 (en) |
-
2004
- 2004-08-10 RU RU2004124497/09A patent/RU2293426C2/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 |
---|---|
RU2004124497A (en) | 2006-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2293426C2 (en) | ASYMMETRIC FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 57c SLOTS | |
RU2298869C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 42c SLOTS | |
RU2293422C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 39c SLOTS | |
RU2293421C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 66c SLOTS | |
RU2293427C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE SLOT-PITCH WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 21c 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 | |
RU2293419C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 51c SLOTS | |
RU2293425C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 60c 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 | |
RU2324276C2 (en) | THREE-PHASE ASYMMETRICAL FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p=12·c POLES IN z = 75·c 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 | |
RU2324277C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13) | |
RU2267207C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,75) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267213C2 (en) | THREE-PHASE SPLIT (q=5,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2335072C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=22·c POLES IN z=156·c AND z=159·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 | |
RU2328807C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=90·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2270514C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=96 (q=16/5) | |
RU2267852C2 (en) | THREE-PHASED SPLIT (q=6,75) WINDING FOR ELECTRIC MACHINES | |
RU2328806C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=87·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2270506C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=24c SLOTS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120811 |