RU2324273C2 - THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=102·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=34/13) - Google Patents

THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=102·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=34/13) Download PDF

Info

Publication number
RU2324273C2
RU2324273C2 RU2004135261/09A RU2004135261A RU2324273C2 RU 2324273 C2 RU2324273 C2 RU 2324273C2 RU 2004135261/09 A RU2004135261/09 A RU 2004135261/09A RU 2004135261 A RU2004135261 A RU 2004135261A RU 2324273 C2 RU2324273 C2 RU 2324273C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
winding
turns
groups
slots
coil
Prior art date
Application number
RU2004135261/09A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2004135261A (en
Inventor
Турсун Абдалимович Ахунов (RU)
Турсун Абдалимович Ахунов
Лев Николаевич Макаров (RU)
Лев Николаевич Макаров
Виктор Иванович Попов (RU)
Виктор Иванович Попов
Юрий Николаевич Петров (RU)
Юрий Николаевич Петров
Original Assignee
Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод-ОАО "ELDIN" (ЭЛДИН)
Волжская государственная инженерно-педагогическая Академия-ВГИПА
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 Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод-ОАО "ELDIN" (ЭЛДИН), Волжская государственная инженерно-педагогическая Академия-ВГИПА filed Critical Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод-ОАО "ELDIN" (ЭЛДИН)
Priority to RU2004135261/09A priority Critical patent/RU2324273C2/en
Publication of RU2004135261A publication Critical patent/RU2004135261A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2324273C2 publication Critical patent/RU2324273C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electric machinery industry.
SUBSTANCE: three-phase double-layered electric machine winding in z=102·c slots with 2р=26·C poles with number of slots per pole and phase q=z/3p=34/13 is composed of 3р·c coil groups with numbers from 1G to 39G·c and coil grouping as 3323323233232 sequence repeated 3·c times: In 1G...13G groups of the first grouping concentric coils have slot pitches of Уsi=6, 4, 2 with (l-x)wK, (l+x) wK, (l-x)wK turns for three-coil groups and y'si=5, 3 with wK, (l+x)wK turns for two-coil groups at х=0.56, where c=1, 2, 3, ...; 2wK is the number of turns in those slots that are completely filled with winding. This distribution of coils with different number of turns is repeated in every next grouping.
EFFECT: lowering of differential scattering factor σd of asymmetric t'=3-zone fractional-slot (q=34/13) lap winding of electric machinery.
4 dwg

Description

Изобретение относится к трехфазным обмоткам электрических машин переменного тока, может использоваться на статоре асинхронных и синхронных машин, фазном роторе асинхронных двигателей (АД).The invention relates to three-phase windings of electrical AC machines, can be used on a stator of asynchronous and synchronous machines, a phase rotor of asynchronous motors (HELL).

Известны петлевые двухслойные симметричные m=3-фазные, 2р-полюсные обмотки, выполняемые в z пазах из m'p катушечных групп с катушками равношаговыми или концентрическими при среднем шаге по пазам ук≈τп=z/2р, числе пазов на полюс и фазу q=z/m'p целом или дробном, где m'=2m=6 или m'=m=3 - число фазных зон на пару полюсов [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с.392-394]. Дробные обмотки при q=z/m'p=N/d и d≥2, не кратных m=3, создают при симметричном синусоидальном токе гармонические МДС по ряду ν=km'/d±1 [там же, с.450], в том числе низшие (ν<1) при возрастании дифференциального рассеяния σд, где ±k - целое число, дающее порядок гармонической ν>0 при ее прямом (+) или встречном (-) вращении.Known loop two-layer symmetrical m = 3-phase, 2p-pole windings, performed in z grooves from m'p coil groups with coils of equal steps or concentric with an average pitch of grooves y to ≈τ p = z / 2p, the number of grooves per pole and phase q = z / m'p whole or fractional, where m '= 2m = 6 or m' = m = 3 is the number of phase zones per pair of poles [A. Voldek Electric cars. L .: Energy, 1978, S. 392-394]. Fractional windings with q = z / m'p = N / d and d≥2, not multiple of m = 3, create, with a symmetric sinusoidal current, harmonic MDSs in the series ν = km '/ d ± 1 [ibid, p. 450] , including the lowest (ν <1) with increasing differential scattering σ d , where ± k is an integer giving the order of the harmonic ν> 0 with its direct (+) or counter (-) rotation.

В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния m'=3-зонной двухслойной обмотки в z=102c пазах при 2р=26·с полюсах, выполняемой с q=z/3p=34/13 (N=34, d=13) из 3р·с катушечных групп с группировкой по ряду 3323323233232, повторяемому 3·с раза [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока / Пер. с англ. Л.: ГЭИ, 1959, с.225].The invention aims to reduce the differential scattering m '= 3-zone two-layer winding in z = 102c grooves at 2p = 26 · with poles performed with q = z / 3p = 34/13 (N = 34, d = 13) of 3p · From coil groups with a grouping in the series 3323323233232, repeated 3 · s times [Livshits-Garik M. Windings of AC machines / Trans. from English L .: SEI, 1959, p.225].

Решение поставленной задачи достигается тем, что для m=3-фазной двухслойной электромашинной обмотки в z=102·c пазах при 2р=26·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=34/13, выполняемой из 3р·с катушечных групп с номерами 1Г...39Г·с и группировкой катушек по ряду 3323323233232, повторяемому 3·с раз:The solution of this problem is achieved by the fact that for m = 3-phase two-layer electric machine winding in z = 102 · c grooves at 2р = 26 · with poles with the number of grooves per pole and phase q = 34/13, made of 3Р · с coil groups with numbers 1G ... 39G · s and a grouping of coils in a series of 3323323233232, repeated 3 · s times:

в группах 1Г...13Г первой группировки концентрические катушки имеют шаги по пазам уПi=6, 4, 2 с (1-х)wк, (1+х)wк, (1-x)wк витками для групп трехкатушечных и у'Пi=5, 3 с wк, (1+x)wк витками для двухкатушечных, причем такое распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где c=1, 2, 3, ...; 2wк - число витков пазов, полностью заполненных обмоткой, а значение х=0,56.in groups 1G ... 13G of the first grouping, concentric coils have groove steps for Pi = 6, 4, 2 s (1-x) w k , (1 + x) w k , (1-x) w k turns for groups three-coil and y ' Pi = 5, 3 with w k , (1 + x) w k turns for two-coil, and this distribution of unequal coils is repeated in each subsequent grouping, where c = 1, 2, 3, ...; 2w to - the number of turns of the grooves, completely filled with a winding, and the value of x = 0.56.

На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при c=1 и z=102 с группами 1Г...39Г (пронумерованы сверху) для z'=z/3=34 пазов с номерами 1...34 (снизу) и чередованиями фазных зон в последовательности А-В-С и X-Y-Z в верхнем и нижнем слое, где зачерненные пазы имеют неполное заполнение при эквивалентных zэ=3(N-3х) пазах, полностью заполненных обмоткой; на фиг.2 показана диаграмма сдвигов осей групп зон А относительно оси симметрии 16Г; на фиг.3, 4 по треугольной сетке при ее стороне в единицу длины построены многоугольники МДС обмотки фиг.1 при х=0 (фиг.3), х=0,5 (фиг.4). Такая m'=3-зонная обмотка соединяется обычным образом при последовательно-согласном включении в фазах групп 1Г+(3к)Г=1Г, 4Г, 7Г, ..., 14Г+(3к)Г=14Г, 17Г, 20Г, ..., 27Г+(3к)Г=27Г, 30Г, 33Г, ... в фазах I, II, III, а фазы могут сопрягаться в звезду или треугольник. При, например с=2, обмотка выполняется в z=204 пазах и 2р=52 полюсах из 78 катушечных групп 1Г...78Г.Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed winding at c = 1 and z = 102 with groups 1G ... 39G (numbered above) for z '= z / 3 = 34 grooves with numbers 1 ... 34 (bottom) and alternating phase zones in the sequence ABC and XYZ in the upper and lower layer, where the blackened grooves are incomplete when equivalent z e = 3 (N-3x) grooves are completely filled with a winding; figure 2 shows a diagram of the shifts of the axes of the groups of zones A relative to the axis of symmetry 16G; figure 3, 4 on a triangular grid with its side per unit length constructed polygons MDS winding figure 1 at x = 0 (figure 3), x = 0.5 (figure 4). Such an m '= 3-zone winding is connected in the usual way with sequentially-consistent inclusion in the phases of the groups 1Г + (3к) Г = 1Г, 4Г, 7Г, ..., 14Г + (3к) Г = 14Г, 17Г, 20Г,. .., 27Г + (3к) Г = 27Г, 30Г, 33Г, ... in phases I, II, III, and the phases can mate in a star or a triangle. With, for example, c = 2, the winding is performed in z = 204 grooves and 2p = 52 poles out of 78 coil groups 1G ... 78G.

Для обмотки фиг.1 равновитковой (х=0) обмоточный коэффициент Кобо по коэффициентам укорочения Ку=sin(90°укп) при ук=4, τп=2р=51/13, распределения Kp=sin(60°)/Nsin(60°/N) равен Kобо=KуKp=0,82673, а при х≠0 к Кобо добавляется значение неравновитковости катушек групп, определяемое по фиг.2 при αп=360°/z=60°/17:-2x(0,673696-0,999526+0,717912)(cos0,5αп+cos1,5αп+cos2,5αп+cos3,5αn)=-x3,105503 для (1Г+31Г)+(4Г+28Г)+(7Г+25Г)+(10Г+22Г), х0,93247 (1+2cosαп+2cos2αп)=x4,64469 для 16Г+(13Г+19Г)+(34Г+37Г) при Куi=0,673696 (упi=6), 0,999526 (упi=4), 0,717912 (упi=2), 0,93247 (у'пi=3), KобоN=28,10888, ∑x=+1,53919 и тогда -For winding 1 ravnovitkovoy (x = 0), the winding factor K is about by shortening K coefficients y = sin (90 ° to the y / τ n) as y k = 4, τ n = 2p = 51/13, the distribution of K p = sin (60 °) / Nsin (60 ° / N) is equal to K ob = K for K p = 0.82673, and when x ≠ 0, the value of the non-uniformity of the coils of the groups, determined by figure 2 with α p = 360, is added to K ob ° / z = 60 ° / 17: -2x (0.673696-0.999526 + 0.717912) (cos0.5α n + cos1.5α n + cos2.5α n + cos3.5α n ) = - x3.105503 for (1G + 31G) + (4G + 28G) + (7G + 25G) + (10G + 22G), x0.93247 (1 + 2cosα n + 2cos2α n ) = x4.64469 for 16G + (13G + 19G) + (34g + 37g) with yi = 0.673696 K (y pi = 6) 0.999526 (y pi = 4) 0.717912 (y pi = 2) 0.93247 (y 'pi = 3) K about N = 28.10888, ∑x = + 1.53919 and then -

Figure 00000002
Figure 00000002

Из многоугольников МДС фиг.3 и 4 (в центре показаны единичные векторы токов фазных зон) по треугольной сетке и соотношениям [Попов В.И. Определение и оптимизация параметров трехфазных обмоток по их многоугольникам МДС// Электричество, 1997, №9, с.53-55]Of the polygons of the MDS of Figs. 3 and 4 (in the center, the unit vectors of the currents of the phase zones are shown) according to a triangular grid and relations [Popov V.I. Determination and optimization of the parameters of three-phase windings according to their polygons MDS // Electricity, 1997, No. 9, p.53-55]

Figure 00000003
Figure 00000003

определяется коэффициент дифференциального рассеяния σд%, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу МДС, где R2д - квадрат среднего радиуса j=1...N=34 пазовых точек, Ro и Коб - для гармонической ν=1:the differential scattering coefficient σ d% is determined, which characterizes the quality of the winding according to the harmonic composition of the MDS, where R 2 d is the square of the average radius j = 1 ... N = 34 groove points, R o and K rev are for harmonic ν = 1:

Figure 00000004
Figure 00000004

По (1)-(3) из условия d(σд)/d(х)=0 вычисляется оптимальное xопт=0,56, соответствующее σд%мин: Коб=0,89638, R2д=164,3856/34, Ro=96,96·0,89638/13π и σд%=6,76 (для эквивалентных пазов zэ=3(N-3x)=3-32,32=96,96, полностью заполненных обмоткой), а при х=0-σд%=16,60, т.е. значение σд% при xопт=0,56 снижается в 16,60/6,76=2,45 раза из-за устранения гармонической МДС ν=1/13; с учетом повышения Коб ее эффективность равна Kэф=(0,89638/0,82673)(16,60/6,76)zэ/z=2,62 в сравнении с равновитковой (х=0) обмоткой; по сравнению с m'=6-зонной обмоткой при 2p=26, z=102, q=z/6p=17/13, Ук=3, Kоб=0,8906, σд%=9,39 и группировке 2112112112111, предлагаемая m'=3-зонная обмотка характеризуется пониженным σд% в 9,39/6,76=1,39 раза и значительно проще в изготовлении из-за вдвое меньшего числа (3р) катушечных групп.According to (1) - (3) from the condition d (σ d ) / d (x) = 0, the optimal x opt = 0.56 is calculated, corresponding to σ d% min : K rev = 0.89638, R 2 d = 164, 3856/34, R o = 96.96 · 0.89638 / 13π and σ d% = 6.76 (for equivalent grooves z e = 3 (N-3x) = 3-32.32 = 96.96, completely filled winding), and at x = 0-σ d% = 16.60, i.e. the value of σ d% at x opt = 0.56 decreases by 16.60 / 6.76 = 2.45 times due to the elimination of harmonic MDS ν = 1/13; taking into account the increase in K about its efficiency is equal to K eff = (0.89638 / 0.82673) (16.60 / 6.76) z e / z = 2.62 in comparison with the equal-coil (x = 0) winding; compared with m '= 6-zone winding at 2p = 26, z = 102, q = z / 6p = 17/13, Y k = 3, K rev = 0.8906, σ d% = 9.39 and grouped 2112112112111, the proposed m '= 3-zone winding is characterized by a reduced σ d% of 9.39 / 6.76 = 1.39 times and is much easier to manufacture due to half the number (3p) of coil groups.

Применение предлагаемой обмотки на статоре АД позволяет снижать добавочные потери в стали и асинхронные моменты от гармонических полей, улучшать виброакустические характеристики, повышать КПД и cosφ1, перегрузочную способность машины, а в синхронных генераторах улучшает форму кривой выходного напряжения.The application of the proposed winding on the stator HELL allows you to reduce additional losses in steel and asynchronous moments from harmonic fields, improve vibroacoustic characteristics, increase efficiency and cosφ 1 , the overload capacity of the machine, and in synchronous generators improves the shape of the output voltage curve.

Claims (1)

Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка в z=102·c пазах при 2р=26·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=z/3p=34/13, выполняемая из 3р·с катушечных групп с номерами от 1Г до 39Г·c и группировкой катушек по ряду 3323323233232, повторяемому 3·с раз, отличающаяся тем, что в группах 1Г...13Г первой группировки концентрические катушки имеют шаги по пазам упi=6, 4, 2 с (1-x)wк, (1+x)wк, (1-x)wк витками для групп трехкатушечных и у'пi=5, 3 с wк, (1+x)wк витками для двухкатушечных, причем такое распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где с=1, 2, 3, ...; 2wк - число витков пазов, полностью заполненных обмоткой, а значение х=0,56.Three-phase two-layer electromachine winding in z = 102 · c grooves at 2p = 26 · s poles with the number of grooves per pole and phase q = z / 3p = 34/13, made of 3p · s coil groups with numbers from 1G to 39G · s and grouping coils in a series of 3323323233232, repeated 3 · s times, characterized in that in groups 1G ... 13G of the first grouping, concentric coils have groove steps at pi = 6, 4, 2 s (1-x) w k , ( 1 + x) w to , (1-x) w to turns for groups of three-coil and y ' pi = 5, 3 with w to , (1 + x) w to turns for two-coil, and this distribution of unequal coils is repeated in each subsequent grouper ovke, where c = 1, 2, 3, ...; 2w to - the number of turns of the grooves, completely filled with a winding, and the value of x = 0.56.
RU2004135261/09A 2004-12-02 2004-12-02 THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=102·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=34/13) RU2324273C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004135261/09A RU2324273C2 (en) 2004-12-02 2004-12-02 THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=102·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=34/13)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2004135261/09A RU2324273C2 (en) 2004-12-02 2004-12-02 THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=102·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=34/13)

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2004135261A RU2004135261A (en) 2006-05-10
RU2324273C2 true RU2324273C2 (en) 2008-05-10

Family

ID=36656937

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2004135261/09A RU2324273C2 (en) 2004-12-02 2004-12-02 THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=102·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=34/13)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2324273C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2843806B1 (en) * 2013-09-03 2016-02-24 Alstom Technology Ltd Stator winding of a rotating electrical machine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛИВШИЦ - ГАРИК М. Обмотки машин переменного тока. Пер. с англ. - Л.: ГЭИ, 1959, с.225. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2004135261A (en) 2006-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2324273C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=102·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=34/13)
RU2324277C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13)
RU2324274C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=66·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=22/13)
RU2324275C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=120·c SLOTS WITH 2p=22·c POLES (q=40/11)
RU2335074C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=141·c SLOTS AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES
RU2335070C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=22·c POLES IN z=150·c AND z=153·c SLOTS
RU2335076C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=177·c SLOTS AT 2p=22·c AND 2p= 26·c POLES
RU2335073C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=144·c SLOTS AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES
RU2335066C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=26·c POLES IN z=162·c AND z=168·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
RU2343618C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=186·c SLOTS WITH 2p=22·c AND 2p=26·c POLES
RU2335075C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=26·c POLES IN z=96·c AND z=99·c SLOTS
RU2335064C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=26·c POLES IN z=126·c AND z = 129·c SLOTS
RU2328810C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING AT 2p=26 c POLES IN z=60·c AND z=63·c GROOVES
RU2328811C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=81·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES
RU2328808C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING AT 2p=22·c POLES IN z=51·c AND z=54·c GROOVES
RU2328804C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=93·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES
RU2335072C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=22·c POLES IN z=156·c AND z=159·c SLOTS
RU2335071C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=180·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
RU2335065C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=111·c SLOTS AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES
RU2328803C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=105·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES
RU2328805C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=84·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES
RU2335068C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=22·c POLES IN z=114·c AND z=117·cSLOTS
RU2335063C2 (en) ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH z=135·c SLOTS AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES

Legal Events

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

Effective date: 20121203