RU2293427C2 - ASYMMETRIC THREE-PHASE SLOT-PITCH WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 21c SLOTS - Google Patents
ASYMMETRIC THREE-PHASE SLOT-PITCH WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 21c SLOTS Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293427C2 RU2293427C2 RU2004124498/09A RU2004124498A RU2293427C2 RU 2293427 C2 RU2293427 C2 RU 2293427C2 RU 2004124498/09 A RU2004124498/09 A RU 2004124498/09A RU 2004124498 A RU2004124498 A RU 2004124498A RU 2293427 C2 RU2293427 C2 RU 2293427C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil
- phase
- groups
- coil groups
- slot
- 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 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 3 2 2 2 2 2 3 2 3 2 для q=7/3; 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 3 2 2 2 2 2 3 2 3 2 for q = 7/3; Due to phase asymmetry, differential scattering increases.
В изобретении ставится задача снижения коэффициентов несимметрии, дифференциального рассеяния несимметричной m′=3-зонной обмотки при q=7/3.The invention aims at reducing the asymmetry coefficients, the differential scattering of an asymmetric m ′ = 3-zone winding at q = 7/3.
Решение поставленной задачи достигается тем, что для m=3-фазной несимметричной пробной обмотки при 2р=6с полюсах в z=21с пазах, выполняемой двуслойной m′=3-зонной с числом пазов на полюс и фазу q=z/3р=7/3 из 3рс катушечных групп 1Г...9Г с группировкой 3 2 2 2 2 3 2 3 2, повторяемой с раз:The solution of this problem is achieved by the fact that for m = 3-phase asymmetric test winding with 2p = 6s poles in z = 21s grooves, performed by a two-layer m ′ = 3-zone with the number of grooves per pole and phase q = z / 3p = 7 / 3 of 3pc coil groups 1G ... 9G with a group of 3 2 2 2 2 3 2 3 2, repeated with time:
концентрические катушки имеют шаги по пазам yпi=5, 3, 1 с числами витков (1-x)wк, (1+х)wк, (1-x)wк для групп трехкатушечных 1Г, 6Г, 8Г, y'пi=4,2 с числами витков (1+x)wк, (1-х)wк для двухкатушечных групп 3Г, 4Г, 7Г, 9Г, а для групп 2Г, 5Г при yп=3 - (1+x)wк, (1-х)wк витках катушек в 2Г и (1-х)wк, (1+х)wк в 5Г при wк витках в остальных катушках групп, где с=1, 2, 3,..., х=0,6, а 2wк - число витков пазов, полностью заполненных обмоткой.concentric coils have groove steps y pi = 5, 3, 1 with the number of turns (1-x) w k , (1 + x) w k , (1-x) w k for groups of three-coil 1G, 6G, 8G, y ' pi = 4,2 with the number of turns (1 + x) w k , (1-x) w k for double-coil groups 3G, 4G, 7G, 9G, and for groups 2G, 5G with y p = 3 - (1+ x) w to , (1-x) w to turns of coils in 2G and (1-x) w to , (1 + x) w to 5G with w to turns in other coils of groups, where c = 1, 2, 3, ..., x = 0.6, and 2w k is the number of turns of the slots completely filled with the winding.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при с=1, 2р=6, z=21 с номерами 1...21 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 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 с началами из 1Г, 2Г, 3Г; фазы могут сопрягаться в Y и Δ. При с=2, 3,... обмотка имеет 2р=6с=12, 18,... полюсов, z=21с=42, 63,... 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 = 21 with numbers 1 ... 21 from the bottom, 3p = 9 groups with numbers 1G ... 9G from above, alternating phase zones A-B -From the upper, XYZ lower layers and the blackened grooves contain 2 (1) w to turns at 2w to turns in the remaining grooves, and the shifts of the axes of the groups are marked from the bottom, in Fig. 2 a diagram of the shifts of the groups, their phase EMF E A E B , E C , relative to the axis of symmetry 8G; figure 3, 4 on a triangular grid constructed polygons of the MDS winding for the coils is equal to - (figure 3) and unequal (figure 4). The winding, Fig. 1, is connected with series-consonant inclusion of the groups: 1G, 4G, 7G in phase I, 2G, 5G, 8G in phase II, 3G, 6G, 9G in phase III with beginnings from 1G, 2G, 3G; phases can mate in Y and Δ. With c = 2, 3, ... the winding has 2p = 6s = 12, 18, ... poles, z = 21s = 42, 63, ... 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/7) при полюсном делении τп=z/2р=3,5: Кyi=(1-х)0,781832 (упi=5), (1+х)0,974928 (упi=3), (1-x)0,433884 (yпi=1) при Ег.б=2,190643-х0,240787 для групп трехкатушечных (больших), (1+х)0,974928 (y′пi=4), (1-х)0,781832 (y'пi=2) при Ег.м=1,75676+х0,193097 групп 3Г, 4Г, 7Г, 9Г двухкатушечных (малых). Диаграмма фиг.2 построена для 2р=6, z=21, αп=360°/z=120°/7 при углах сдвигов осей групп по фиг.1: 8Г→9Г=2,5αпр=120°+0,5αп и 8Г→7Г=240°-0,5αп; 8Г→1Г=5αпp=240°+αп и 8Г→6Г=120°-αп; 8Г→2Г=7,5αпр=360°+1,5αп и 8Г→5Г=360°-1,5αп; 8Г→3Г=9,5αПр=120°+0,5αП; и 8Г→4Г=240°-0,5αП, по которой: EВ=E8Г(б)+2E2Г(м)cos1,5αп=5,356214+x0,493353 - вертикальный вектор, где для неконцентрических групп 2Г, 5Г - 2x[cos1,5αп-cos(1,5+0,5·3)αп]0,974928=x0,734141; 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=5,56893, угол γ на (фиг.2) определяется по теореме синусов 2Е4Г/sinγ=EA/sin(180°-1,5αп), откуда γ=15,8872° и тогда углы сдвигов фазных ЭДС равны φBA=φBC=120°-αп+γ=118,7443 и φAC=122,5114°. По фазным ЭДС и углам сдвигов определяются линейные ЭДС а=ЕBA=b=ЕBC=9,40165, с=ЕAC=9,76540 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%=2,56% при Коб=(ЕАС+2ЕВА)/·21=0,78544.For winding 1 EMF groups are determined from the coefficients of shortening concentric coils K yi = sin (90y pi / τ n) = sin (180 ° at pi / 7) at the pole pitch τ p = z / 2p = 3.5: K yi = (1-x) 0.781832 (for pi = 5), (1 + x) 0.974928 (for pi = 3), (1-x) 0.433884 (y pi = 1) for E gb = 2.190643-х0.240787 for groups of three-coil (large), (1 + х) 0.974928 (y ′ pi = 4), (1-х) 0.781832 (y ′ pi = 2) with E g. m = 1.75676 + x0.193097 of groups 3G, 4G, 7G, 9G of two-coil (small). The diagram of FIG. 2 is constructed for 2p = 6, z = 21, α n = 360 ° / z = 120 ° / 7 at angles of displacement of the axes of the groups of FIG. 1: 8G → 9G = 2.5α n p = 120 ° + 0 , 5α p and 8G → 7G = 240 ° -0.5α p ; 8G → 1G = 5α p p = 240 ° + α p and 8G → 6G = 120 ° -α p ; 8G → 2G = 7.5α p p = 360 ° + 1.5α p and 8G → 5G = 360 ° -1.5α p ; 8G → 3G = 9.5α 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 n = 5.356214 + x0.493353 is a vertical vector, where for non-concentric groups 2G, 5G - 2x [cos1.5α p -cos (1.5 + 0.5 · 3) α p ] 0.974928 = x0.734141; E 2 A = (2E 4G (m) ) 2 + E 2 1G (b) -4E 4G (m) E 1G (b) cos (180 ° -1.5α n - by the cosine theorem and for x = 0 - E A = E C = 5,56893, γ angle on (Figure 2) is defined by the sine theorem 2E 4D / sinγ = E A / sin (180 ° -1,5α n) where γ = 15,8872 ° angles and then of phase EMF shifts are equal to φ BA = φ BC = 120 ° -α n + γ = 118.7443 and φ AC = 122.5114 °. Linear EMFs are determined from phase EMF and shift angles a = Е BA = b = Е BC = 9 , 40165, c = E AC = 9.76540 and then according to the expressions: S = a + b + c, A = (a 2 + b 2 + c 2 ) / 6, B = D = , K carried% = (F / D) [Petrov G.N. Electric cars, part 2. Asynchronous and synchronous machines. M.-L.: SEI, 1963, p. 162], the asymmetry coefficient K be carried% = 2.56% at K about = (E AC + 2E VA ) / 21 = 0.78544.
Подобным образом для неравновитковой обмотки по фиг.1 при х=0,6: ЕВ=5,65223, ЕА=ЕС=5,65885, γ=16,688°, φВА=φВС=119,5452°, φАС=120,9096°, а=ЕВА=b=ЕВС=9,7732, с=ЕАС=9,8460, Кнес%=0,63, Kоб=(EАС+2EВА)(z-3x)=0,88384 и z′=21-3x=19,2 - эквивалентное число полностью заполненных обмоткой пазов, т.е. она имеет больший Коб и меньший Кнес% (в 2,56/0,63=4,1 раза).Similarly, for the non-uniform winding of FIG. 1 at x = 0.6: E B = 5.65223, E A = E C = 5.65885, γ = 16.688 °, φ VA = φ BC = 119.5452 °, φ AC = 120.9096 °, a = E BA = b = E BC = 9.7732, c = E AC = 9.8460, K carried% = 0.63, K rev = (E AC + 2E VA ) (z-3x) = 0.88384 and z ′ = 21-3x = 19.2 is the equivalent number of grooves completely filled by the winding, i.e. it has a larger K about and a smaller K carried% (2.56 / 0.63 = 4.1 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 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=0,78544 - R2 д=81/21, Ro=21·0,78544/3π и σД%=25,93; при х=0,6 и Коб=0,88384 - R2 д=77,76/21, Ro=19,2·0,88384/3π, σД%=14,22 %, т.е. σД% снижается в 25,93/14,22=1,82 раза. С учетом изменений Коб, Кнес%, σд% обмотка по фиг.1 при х=0,6 имеет высокую эффективность Кэф=(0,88384/0,78544)(2,56/0,63)(25,93/14,22)(19,2/21)=7,65; при оптимальном значении х=хопт - Кнес%=0.According to (1) - (2): at x = 0, K r = 0.78544 - R 2 d = 81/21, R o = 21 · 0.78544 / 3π and σ D% = 25.93; when x = 0.6 and K r = 0.88384 - R 2 d = 77.76 / 21, R o = 19.2 · 0.88384 / 3π, σ D% = 14.22%, i.e. σ D% decreases by 25.93 / 14.22 = 1.82 times. Given the changes in K about , K carried% , σ d%, the winding of Fig. 1 with x = 0.6 has a high efficiency K eff = (0.88384 / 0.78544) (2.56 / 0.63) (25 93 / 14.22) (19.2 / 21) = 7.65; at the optimal value x = x opt - K carried% = 0.
Предлагаемая m′=3-зонная обмотка в сравнении с m′=6-зонной при z=21, 2р=6, q=z/6р=7/6, уп=3, группировке 211111121111112111, Коб=0,9250, Кнес%=0,82, σД%=14,65 имеет пониженное Кнес и σД при вдвое меньшем числе групп.The proposed m = 3-zone winding in comparison with m = 6-zone for z = 21, 2p = 6, q = z / 6p = 7/6, for n = 3, the grouping 211111121111112111, K rev = 0.9250 , K carried% = 0.82, σ D% = 14.65 has a reduced K carried and σ 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 |
---|---|---|---|
RU2004124498/09A RU2293427C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ASYMMETRIC THREE-PHASE SLOT-PITCH WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 21c SLOTS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124498/09A RU2293427C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ASYMMETRIC THREE-PHASE SLOT-PITCH WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 21c SLOTS |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004124498A RU2004124498A (en) | 2006-01-27 |
RU2293427C2 true RU2293427C2 (en) | 2007-02-10 |
Family
ID=36047550
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004124498/09A RU2293427C2 (en) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ASYMMETRIC THREE-PHASE SLOT-PITCH WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 21c SLOTS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2293427C2 (en) |
-
2004
- 2004-08-10 RU RU2004124498/09A patent/RU2293427C2/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 |
---|---|
RU2004124498A (en) | 2006-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2293427C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE SLOT-PITCH WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 21c 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 | |
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 | |
RU2293419C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 51c SLOTS | |
RU2293426C2 (en) | ASYMMETRIC FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 57c SLOTS | |
RU2293421C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 66c 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 | |
RU2328814C2 (en) | THREE-PHASE NON-SYMMETRIC FRACTIONAL WINDING AT 2p=12 c POLES IN z=57·c GROOVES | |
RU2293425C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES IN z = 60c SLOTS | |
RU2293420C2 (en) | ASYMMETRIC THREE-PHASE FRACTIONAL-SLOT WINDING WITH 2p = 6c POLES PLACED IN z = 24c SLOTS | |
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 | |
RU2335065C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=111·c SLOTS AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2328806C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=87·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 | |
RU2335077C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN z=3(8·b+5) ·c SLOTS | |
RU2335062C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN z=3(8·b+1)·c SLOTS | |
RU2328807C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=90·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
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) | |
RU2335069C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=16·c POLES IN z=3(8·b+3)·c SLOTS |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120811 |