RU2310965C2 - Winding of electric machine with short overhang of frontal parts - Google Patents

Winding of electric machine with short overhang of frontal parts Download PDF

Info

Publication number
RU2310965C2
RU2310965C2 RU2003109296/09A RU2003109296A RU2310965C2 RU 2310965 C2 RU2310965 C2 RU 2310965C2 RU 2003109296/09 A RU2003109296/09 A RU 2003109296/09A RU 2003109296 A RU2003109296 A RU 2003109296A RU 2310965 C2 RU2310965 C2 RU 2310965C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
frontal
frontal parts
rod
coils
Prior art date
Application number
RU2003109296/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003109296A (en
Inventor
Виктор Владимирович Лыткин (RU)
Виктор Владимирович Лыткин
Original Assignee
Виктор Владимирович Лыткин
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виктор Владимирович Лыткин filed Critical Виктор Владимирович Лыткин
Priority to RU2003109296/09A priority Critical patent/RU2310965C2/en
Publication of RU2003109296A publication Critical patent/RU2003109296A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2310965C2 publication Critical patent/RU2310965C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electric engineering and electro-mechanical industry, namely, windings of electric machines.
SUBSTANCE: winding of electric machine, consisting of rigid coils, is made of rectangular cross-section wire and has groove and frontal parts. In accordance to the invention, each rod of winding during transition from groove part to frontal part and backwards is twice bent along the line passing at an angle of 45 degrees to longitudinal axis of wide side of rod, and frontal parts of coils of different phases of winding are positioned one after the other along the rotation axis of machine and bent along a circle.
EFFECT: ensured minimal possible overhang of frontal parts of winding coils due to their radial positioning, and also due to simplified manufacturing technology of coil and reduced fault probability of winding isolation due to the fact that rods are bent along their wide side.
5 dwg

Description

Изобретение относится к электромашиностроению, а именно к обмоткам электрических машин, и может быть применено при проектировании и конструировании электрических машин, имеющих стержневые обмотки.The invention relates to electrical engineering, in particular to the windings of electrical machines, and can be applied in the design and construction of electrical machines having rod windings.

На данный момент существует ряд конструкций двухслойных стержневых обмоток электрических машин. Известна двухслойная обмотка, выполненная из проводников прямоугольного сечения, состоящая из активных прямолинейных пазовых частей и сопряженных с ними изогнутых с наличием переходной петли лобовых частей [1].At the moment, there are a number of designs of two-layer rod windings of electrical machines. Known two-layer winding made of conductors of rectangular cross section, consisting of active rectilinear groove parts and conjugate with them curved with the presence of a transitional loop of the frontal parts [1].

Недостаток такой обмотки заключается в большом вылете лобовых частей, большой трудоемкости ее изготовления и недостаточной надежности катушек из-за возможности повреждения витковой изоляции при растяжке заготовки катушки (лодочки) на растяжном станке.The disadvantage of such a winding is the large overhang of the frontal parts, the high complexity of its manufacture and the insufficient reliability of the coils due to the possibility of damage to the coil insulation when stretching the billet of the coil (boat) on a stretching machine.

Также известна катушка жесткой двухслойной обмотки, выполненная из проводников прямоугольного сечения, состоящая ив активных прямолинейных пазовых частей и сопряженных с ними лобовых частей, изогнутых по эвольвенте [2]. У обмотки, состоящей из таких катушек, также большой вылет лобовых частей, а изгиб их по эвольвенте представляет значительные технологические сложности.Also known is a coil of a rigid two-layer winding made of conductors of rectangular cross section, consisting of active rectilinear groove parts and associated frontal parts curved along the involute [2]. The winding, consisting of such coils, also has a large overhang of the frontal parts, and their bending along the involute presents significant technological difficulties.

Известна другая катушка двухслойной обмотки, выполненная из провода прямоугольного сечения, имеющая изогнутую по овально-винтовой линии лобовую часть со средней линией, расположенной по спирали на поверхности, образованной вращением вокруг продольной оси машины овала, большая ось которого составляет с продольной осью машины острый угол, а поперечное сечение катушки плавно повернуто в лобовой части вокруг средней линии на угол, равный сумме 180 и центрального угла между пазами, занимаемыми катушкой [3].Another coil of a two-layer winding is known, made of a wire of rectangular cross section, having a frontal part curved in an oval helix with a middle line arranged in a spiral on a surface formed by rotation around the longitudinal axis of the oval machine, the major axis of which is an acute angle with the longitudinal axis of the machine, and the cross section of the coil is smoothly rotated in the frontal part around the midline by an angle equal to the sum of 180 and the central angle between the grooves occupied by the coil [3].

Изготовление такой катушки является трудоемким процессом из-за необходимости поворота поперечного сечения заготовки (лодочки) в лобовой части вокруг средней линии на угол, равный сумме 180 и центрального угла между пазами, занимаемыми катушкой. Для этого необходимо специальное устройство, а поворот поперечного сечения катушки на такой большой угол ведет к деформации и повреждению витковой изоляции в лобовой части, расслоению витков из-за изменения радиусов изгибов и сопряжений, что снижает надежность обмотки.The manufacture of such a coil is a time-consuming process due to the need to rotate the cross section of the billet (boat) in the frontal part around the midline by an angle equal to the sum of 180 and the central angle between the grooves occupied by the coil. This requires a special device, and turning the coil cross-section through such a large angle leads to deformation and damage to the coil insulation in the frontal part, stratification of the coils due to changes in the radii of bends and mates, which reduces the reliability of the winding.

Наиболее близкой к изобретению по технической сущности является обмотка по авторскому свидетельству [4]. В этой обмотке катушка жесткой двухслойной обмотки электрической машины представляет собой совокупность n-витков провода прямоугольного сечения и имеет прямолинейные пазовые части и изогнутые по овально-винтовой линии лобовые части. Последние, в свою очередь, имеют верхние и нижние ветви, сопряженные с пазовыми частями и между собой дугами окружностей. При этом в лобовой части имеет место поворот каждого витка вокруг средней линии витка, внешнего в поперечном сечении катушки. Совокупность повернутых вокруг средней линии внешнего витка всех остальных витков образует поперечное сечение катушки, плавно повернутое в лобовой части на 180 градусов.Closest to the invention in technical essence is a winding according to the copyright certificate [4]. In this winding, the coil of a rigid two-layer winding of an electric machine is a collection of n-turns of rectangular wire and has straight groove parts and frontal parts curved along an oval-helical line. The latter, in turn, have upper and lower branches, conjugated with the groove parts and between themselves by arcs of circles. Moreover, in the frontal part there is a rotation of each coil around the midline of the coil, external in the cross section of the coil. The set of all the other turns rotated around the midline of the outer turn forms a cross section of the coil, smoothly rotated 180 degrees in the frontal part.

В катушке такой конструкции для образования лобовых частей необходим шаблон специальной формы, а кроме этого вылет лобовых частей не сокращается.In a coil of this design for the formation of the frontal parts, a template of a special shape is needed, and in addition, the departure of the frontal parts is not reduced.

Цель изобретения - сокращение вылета ледовой части обмотки, упрощение технологии формовки лобовых частей, снижение повреждаемости изоляции и повышение надежности обмотки.The purpose of the invention is to reduce the departure of the ice part of the winding, simplifying the technology of molding the frontal parts, reducing damage to the insulation and increasing the reliability of the winding.

Указанная цель достигается в результате того, что стержни при переходе от активной части 1 к лобовой 2 при выходе из пазов 3 изгибаются в плоскости, перпендикулярной оси вращения, вдоль радиусов по направлению к наружному диаметру сердечника статора (обмотка статора) или к оси вращения (для обмотки фазного ротора).This goal is achieved as a result of the fact that the rods, when passing from the active part 1 to the frontal 2, when leaving the grooves 3, bend in a plane perpendicular to the axis of rotation, along radii towards the outer diameter of the stator core (stator winding) or to the axis of rotation (for windings of a phase rotor).

На фиг.1 показан переход стержня из вертикально расположенных проводников в лобовую часть под стержнем, находящимся в соседнем пазу; на фиг.2 - переход в лобовую часть катушки стержня с горизонтально расположенными проводниками; на фиг.3 показаны лобовые части одной катушечной группы; на фиг.4 - взаимное расположение лобовых частей фаз; на фиг.5 дано взаимное расположение стержней обмотки в зоне лобовых частей.Figure 1 shows the transition of the rod from vertically arranged conductors to the frontal part under the rod located in an adjacent groove; figure 2 - transition to the frontal part of the coil of the rod with horizontally located conductors; figure 3 shows the frontal part of one coil group; figure 4 - the relative position of the frontal parts of the phases; figure 5 shows the relative position of the rods of the winding in the area of the frontal parts.

Каждый стержень обмотки 1, выходя из паза 3 на некотором расстоянии от торца сердечника 4 статора (ротора), определяемом по классу напряжения, дважды сгибается по линии, проходящей под углом в 45 градусов к оси стержня вдоль его широкой стороны. Благодаря тому что стержень сгибается по своей широкой стороне, вероятность повреждения изоляции стержней обмотки существенно ниже, чем при изгибе стержней на ребро, как это происходит в катушках обычной конструкции при переходе от верхнего стержня к нижнему. После второго изгиба стержень находится в плоскости, перпендикулярной оси вращения, и располагается вдоль радиальной линии. При этом расстояние между линиями сгиба выбирается таким образом, чтобы после двух изгибов стержень проходил под стержнем, расположенным в соседнем пазу. После этого стержень изгибается плашмя либо по дуге окружности, либо по прямой и образует лобовую часть обмотки 2. Затем после двух таких же изгибов, идущих в обратном порядке, стержень переходит в соответствующий шагу обмотки паз. Для стержней, проводники в которых находятся в горизонтальном положении, лобовая часть формируется уже после двух изгибов.Each rod of the winding 1, leaving the groove 3 at some distance from the end face of the stator core (rotor) 4, determined by the voltage class, double bends along a line passing at an angle of 45 degrees to the axis of the rod along its wide side. Due to the fact that the rod bends along its wide side, the probability of damage to the insulation of the winding rods is significantly lower than when the rods bend to the rib, as happens in coils of a conventional design when moving from the upper rod to the lower one. After the second bend, the rod is in a plane perpendicular to the axis of rotation, and is located along the radial line. In this case, the distance between the fold lines is selected so that after two bends the rod passes under the rod located in the adjacent groove. After this, the rod is bent flat either along an arc of a circle or in a straight line and forms the frontal part of the winding 2. Then, after two of the same bends, going in the opposite order, the rod goes into the groove corresponding to the step of the winding. For rods in which the conductors are in a horizontal position, the frontal part is formed after two bends.

Лобовые части стержней, лежащих в соседних пазах и образующих одну катушечную группу, располагаются друг под другом.The frontal parts of the rods lying in adjacent grooves and forming one coil group are located under each other.

Лобовые части катушек разных фаз смещены друг относительно друга вдоль оси вращения на необходимую по условиям электрической прочности величину. Стержни катушек, лежащих в одном пазу и принадлежащих одной фазе, изгибаются в противоположные стороны в следующей последовательности: сначала нижний, затем верхний.The frontal parts of the coils of different phases are displaced relative to each other along the axis of rotation by the amount required by the conditions of electric strength. The rods of coils lying in one groove and belonging to the same phase are bent in opposite directions in the following sequence: first lower, then upper.

Таким образом, по сравнению с известными конструкциями стержневых обмоток, предлагаемая конструкция обмотки дает минимальный вылет лобовых частей обмотки, позволяет значительно упростить технологию их формовки и повысить надежность обмотки за счет снижения повреждаемости ее изоляции.Thus, in comparison with the known designs of the core windings, the proposed design of the winding gives a minimum overhang of the frontal parts of the winding, significantly simplifies the technology of their molding and improves the reliability of the winding by reducing the damage to its insulation.

Источники информацииInformation sources

1. Каганов Л.М. Технология жестких статорных обмоток. М. - Л.: Энергия, 1965, с.12-16.1. Kaganov L.M. Rigid stator winding technology. M. - L .: Energy, 1965, p. 12-16.

2. Видеман Г., Келленбергер В. Конструкции электрических машин. Л., Энергия, 1972, с.189, рис.7-20.2. Wiedemann G., Kellenberger V. Designs of electrical machines. L., Energy, 1972, p. 189, Fig. 7-20.

3. Авторское свидетельство СССР № 521633, кл. Н02K 3/04, 1976.3. Copyright certificate of the USSR No. 521633, cl. H02K 3/04, 1976.

4. Авторское свидетельство СССР № 1725319, кл. Н02K 3/04, 1987. - прототип.4. Copyright certificate of the USSR No. 1725319, cl. Н02K 3/04, 1987. - prototype.

Claims (1)

Обмотка электрической машины, состоящая из жестких катушек, выполненная из провода прямоугольного сечения и имеющая пазовые и лобовые части, отличающаяся тем, что каждый стержень обмотки при переходе от пазовой части к лобовой и обратно дважды сгибается по линии, проходящей под углом в 45° к продольной оси широкой стороны стержня, а лобовые части катушек разных фаз обмотки размещаются друг за другом вдоль оси вращения машины и изгибаются по окружности.The winding of an electric machine, consisting of rigid coils, made of rectangular wire and having groove and frontal parts, characterized in that each winding rod, when moving from the groove to the frontal and back, is twice bent along a line passing at an angle of 45 ° to the longitudinal the axis of the wide side of the rod, and the frontal parts of the coils of different phases of the winding are placed one after another along the axis of rotation of the machine and bend around the circumference.
RU2003109296/09A 2003-04-02 2003-04-02 Winding of electric machine with short overhang of frontal parts RU2310965C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003109296/09A RU2310965C2 (en) 2003-04-02 2003-04-02 Winding of electric machine with short overhang of frontal parts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003109296/09A RU2310965C2 (en) 2003-04-02 2003-04-02 Winding of electric machine with short overhang of frontal parts

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003109296A RU2003109296A (en) 2004-11-10
RU2310965C2 true RU2310965C2 (en) 2007-11-20

Family

ID=38959603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003109296/09A RU2310965C2 (en) 2003-04-02 2003-04-02 Winding of electric machine with short overhang of frontal parts

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2310965C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2711084C1 (en) * 2018-10-01 2020-01-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Electromechanical converter with liquid cooling and electronic control

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101772877B (en) * 2007-08-03 2012-07-25 阿尔斯通技术有限公司 Electric machine, particularly asynchronous three-phase current hydrogenerator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
КАГАНОВ Л.М. Технология жестких статорных обмоток. - М.-Л.: Энергия, 1965, с.12-16. ВИДЕМАН Г., КЕЛЛЕНБНРГЕР В. Конструкции электрических машин. - Л.: Энергия, 1972, с.189, рис.7-20. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2711084C1 (en) * 2018-10-01 2020-01-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Electromechanical converter with liquid cooling and electronic control

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7891082B2 (en) Method of manufacturing coil assembly unit for rotary electric machine
US9859764B2 (en) Rotary electric machine with distributed armature winding
EP2166645B1 (en) Group of three stator windings for a stator of an electric machine, a stator arrangement, a generator, and wind turbine
JP6120987B2 (en) Armature of electric machine
CN103119833B (en) The manufacture method of windings construction, electric rotating machine and electric rotating machine
NZ579117A (en) Three stator windings that exit slots at different tilted angles, at least one head having a 90 degree curvature
JP5924710B2 (en) Rotating electric machine
WO2016072480A1 (en) Stator for rotary electric machine
CN111934462B (en) Motor stator winding, stator and motor
CN105981266A (en) Rotating electrical machine and method for manufacturing coil of rotating electrical machine
CN111181264A (en) Motor stator and motor
CN111342576A (en) Stator of novel flat wire motor
JP2009044901A (en) Stator coil winding method of rotary electric machine, and the rotary electric machine
RU2310965C2 (en) Winding of electric machine with short overhang of frontal parts
JP5152578B2 (en) Method for manufacturing coil assembly of rotating electrical machine
CN212784944U (en) Motor stator winding, stator and motor
JP6116492B2 (en) Rotating electric machine
JP2012110105A (en) Method for manufacturing coil assembly for rotary electric machine
CN219918519U (en) Stator assembly with inner layer flaring and motor
US20020121829A1 (en) Coil for an electrical machine, and method for producing a coil
TWI811814B (en) Flat-wire wave windings, multiphase motor and three-phase motor
US20240030757A1 (en) Coil intended to be inserted in the notches of a stator of a rotating electrical machine
US20230369953A1 (en) Method for producing a winding for a stator of an electric rotating machine, stator, method for producing the stator, and electric rotating machine
CN212033861U (en) Motor stator and motor
CN115995900B (en) Single-turn connection type winding and stator of electric drive permanent magnet motor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080403