RU2324275C2 - THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=120·c SLOTS WITH 2p=22·c POLES (q=40/11) - Google Patents
THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=120·c SLOTS WITH 2p=22·c POLES (q=40/11) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2324275C2 RU2324275C2 RU2004133224/09A RU2004133224A RU2324275C2 RU 2324275 C2 RU2324275 C2 RU 2324275C2 RU 2004133224/09 A RU2004133224/09 A RU 2004133224/09A RU 2004133224 A RU2004133224 A RU 2004133224A RU 2324275 C2 RU2324275 C2 RU 2324275C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- winding
- turns
- coils
- slots
- grouping
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к обмоткам электрических машин переменного тока, может использоваться на статоре трехфазных асинхронных и синхронных машин, фазном роторе асинхронных двигателей (АД).The invention relates to the windings of electrical AC machines, can be used on a stator of three-phase asynchronous and synchronous machines, a phase rotor of asynchronous motors (HELL).
Известны петлевые двухслойные симметричные m=3-фазные обмотки, выполняемые 2р-полюсными в z пазах из m'p катушечных групп с равношаговыми или концентрическими катушками при среднем шаге по пазам yк≈τп=z/2p, 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.392-393]. Дробные обмотки при q=z/m'p=N/d и d≥2, не кратном m=3, создают при симметричном синусоидальном токе гармонические МДС по ряду ν=m'k/d±1 [там же, с.450], в том числе низшие (ν<1) при возрастании дифференциального рассеяния σд, где ±k - целое число, дающее порядок гармонической v>0 при ее прямом (+) и встречном (-) вращении.Known loop two-layer symmetrical m = 3-phase windings, performed by 2-pole in z grooves from m'p coil groups with equal-step or concentric coils with an average pitch of y grooves 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 [Voldek A.I. Electric cars. L .: Energy. 1978, p. 392-393]. Fractional windings at q = z / m'p = N / d and d≥2, not a multiple of m = 3, create, with a symmetric sinusoidal current, harmonic MDSs in the series ν = m'k / d ± 1 [ibid, p. 450 ], including lower ones (ν <1) with increasing differential scattering σ d , where ± k is an integer giving the order of harmonic v> 0 with its forward (+) and counter (-) rotation.
В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния m'=3-зонной двухслойной обмотки в z=120·c пазах при 2р=22·с полюсах, выполняемой с q=z/3p=40/11 (N=40, d=11) из 3р·с катушечных групп с группировкой по ряду 4 4 3 4 4 3 4 4 3 4 3, повторяемому 3·с раза [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока/Пер. с англ. Л.: ГЭИ, 1959, с.225].The invention seeks to reduce the differential scattering m '= 3-zone two-layer winding in z = 120 from 3p · with coil groups grouped in a series of 4 4 3 4 4 3 4 4 3 4 3 repeated 3 · times [Livshits-Garik M. Windings of AC machines / Trans. from English L .: SEI, 1959, p.225].
Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной двухслойной электромашинной обмотки в z=120·с пазах при 2р=22·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=40/11, выполняемой из 3р·с катушечных групп с номерами 1Г...33Г·с и группировкой катушек 4 4 3 4 4 3 4 4 3 4 3, повторяемой 3·с раза:The solution of this problem is achieved by the fact that for a three-phase two-layer electromachine winding in z = 120 ..33Г · s and a group of coils 4 4 3 4 4 3 4 4 3 4 3, repeated 3 · s times:
в группах 1Г...11Г первой группировки концентрические катушки имеют шаги по пазам упi=8, 6, 4, 2 с числами витков (1-х)wк, (1+х)wк, wк, (1-x)wк для групп четырехкатушечных и у'пi=7, 5, 3 с wк, (1+х)wк, Wк витками для трехкатушечных, причем указанное распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где с=1, 2, 3,..., 2wк - число витков пазов, полностью заполненных обмоткой, а значение х=0,58.in groups 1G ... 11G of the first grouping, concentric coils have groove steps for pi = 8, 6, 4, 2 with the number of turns (1-x) w k , (1 + x) w k , w k , (1- x) w k for groups of four- coil and y ' pi = 7, 5, 3 with w k , (1 + x) w k , W k turns for three-coil, and the indicated distribution of unequal coils is repeated in each subsequent group, where c = 1 , 2, 3, ..., 2w k is the number of turns of the grooves completely filled with the winding, and the value x = 0.58.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при c=1 и z=120 для групп 1Г...11Г первой группировки (пронумерованы сверху), z'=z/3=40 пазов с номерами 1...40 (снизу) и чередованиями фазных зон в последовательности А-В-С и X-Y-Z верхнего и нижнего слоев, где зачерненные пазы имеют неполное заполнение при эквивалентных zэ=3(N-3х) полностью заполненных обмоткой пазах, на фиг.2 показана диаграмма сдвига осей групп фазы А относительно оси симметрии 10Г; на фиг.3, 4 построены по треугольной сетке (при ее стороне в единицу длины) многоугольники МДС обмотки фиг.1 при х=0 (фиг.3) и 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,..., 12Г+(3к)Г=12Г, 15Г, 18Г,..., 23Г+(3к)Г=23Г, 26Г, 29Г,... в фазах I, II, III, а фазы могут сопрягаться в Y или в Δ. При, например, с=2 обмотка выполняется в z=240 пазах и 2р=44 полюсах из 66 катушечных групп.Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed winding at c = 1 and z = 120 for groups 1G ... 11G of the first group (numbered above), z '= z / 3 = 40 grooves with numbers 1 ... 40 (bottom ) and alternating phase zones in the sequence A-B-C and XYZ of the upper and lower layers, where the blackened grooves are incomplete with equivalent z e = 3 (N-3x) grooves completely filled with winding, Fig. 2 shows a diagram of the shift of the axes of the groups phase A relative to the axis of symmetry 10G; figure 3, 4 are built on a triangular grid (with its side per unit length) polygons of the MDS winding of figure 1 with x = 0 (figure 3) and 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 1G + (3k) G = 1G, 4G, 7G, ..., 12G + (3k) G = 12G, 15G, 18G ,. .., 23Г + (3к) Г = 23Г, 26Г, 29Г, ... in phases I, II, III, and the phases can be conjugated in Y or in Δ. For example, with c = 2, the winding is performed in z = 240 grooves and 2p = 44 poles from 66 coil groups.
Для обмотки фиг.1 равновитковой (х=0) обмоточный коэффициент Кобо по коэффициентам укорочения Ку=sin(90°ук/τп) при ук=5, τп=z/2p=60/11, распределения Kp=sin(60°)/Nsin(60°/N) равен Кобо=КуКр=0,8200, а при х≠0 к Кобо добавляется значение неравновитковости катушек групп, определяемое по фиг.2 при сдвиге пазов αп=360°/z=3°: -x(0,743145-0,987688+0,544639)(1+2cosαп+2cos2αп+cos3αп)=-x2,08917 для 10Г+(1Г+19Г)+(4Г+16Г)+(7Г+13Г), 2×0,991445(cos0,5αп+cos1,5αп)=+x3,95899 для 22Г+31Г+25Г+28Г при Куi=0,743145 (упi=8), 0,987688 (упi=6), 0,544639 (yпi=2), 0,991445 (у'пi=5), тогда при KобоN=32,80048, ∑x=1,8698For winding 1 ravnovitkovoy (x = 0), the winding factor K is about by shortening K coefficients y = sin (90 ° to the y / τ n) for k = 5, y, τ p = z / 2p = 60/11, the distribution of K p = sin (60 °) / Nsin (60 ° / N) is equal to K ob = K y K p = 0.8200, and when x ≠ 0 to K ob is added the value of the non-uniformity of the coils of the groups, determined according to figure 2 when the grooves are shifted α n = 360 ° / z = 3 °: -x (0.743145-0.987688 + 0.544639) (1 + 2cosα n + 2cos2α n + cos3α n ) = - x2.08917 for 10Г + (1Г + 19Г ) + (+ 4D 16G) + (7D + 13D), 2 × 0,991445 (cos0,5α n + cos1,5α n) = + x3,95899 to 22g + 31G + 25G + yi 28g when K = 0.743145 (at pi = 8), 0.987688 (at pi = 6), 0.544639 (y pi = 2), 0.991445 (y ' pi = 5), then at K both N = 32.80048, ∑x = 1.8698
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]
определяется коэффициент дифференциального рассеяния σд%, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу МДС, где R2 д - квадрат среднего радиуса j=1...N=40 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 = 40 groove points, R o and K rev are for harmonic ν = 1:
По (1)-(3) из условия d(σд)/d(x)=0 вычисляется оптимальное хопт=0,58, соответствующее σд%мин: Коб=0,88565, R2 д=359,3544/40, Ro=114,78·0,88565/11π и σд%мин=3,82 (для эквивалентного числа полностью заполненных обмоткой пазов zэ=3(N-3x)=3·38,26=114,78), а при х=0-σд%=8,53, т.е. значение σд% при хопт=0,58 снижается в 8,53/3,82=2,23 раза из-за устранения гармонической МДС ν=1/11; с учетом повышения Коб ее эффективность равна Кэф=(0,88565/0,8200)(8,53/3,82)(zэ/z)=2,31 в сравнении с равновитковой (х=0) обмоткой. По сравнению с m'=6-зонной обмоткой при 2p=22, z=120, q=z/6p=20/11 и группировке 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 1, имеющей ук=5, Kоб=0,9469, σд%=5,45, предлагаемая m'=3-зонная обмотка характеризуется пониженным σд% в 5,45/3,82=1,43 раза, проще ее 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 = 0.58 is calculated, corresponding to σ d% min : K rev = 0.88565, R 2 d = 359, 3544/40, R o = 114.78 · 0.88565 / 11π and σ d% min = 3.82 (for the equivalent number of grooves completely filled with winding z e = 3 (N-3x) = 3 · 38.26 = 114 , 78), and at x = 0-σ d% = 8.53, i.e. the value of σ d% at x opt = 0.58 decreases by 8.53 / 3.82 = 2.23 times due to the elimination of harmonic MDS ν = 1/11; taking into account the increase in K , its efficiency is equal to K eff = (0.88565 / 0.8200) (8.53 / 3.82) (z e / z) = 2.31 in comparison with an equal-turn (x = 0) winding. Compared to the m '= 6-zone winding at 2p = 22, z = 120, q = z / 6p = 20/11 and the grouping 2 2 2 2 2 1 2 2 2 2 1, having k = 5, K rev = 0.9469, σ d% = 5.45, the proposed m '= 3-zone winding is characterized by a lower σ d% 5.45 / 3.82 = 1.43 times, it is easier to manufacture due to half the number (3p) coil groups.
Применение предлагаемой обмотки на статоре АД позволяет снижать добавочные потери в стали и асинхронные моменты от гармонических полей, улучшать вибро-акустические 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 HF stator allows reducing additional losses in steel and asynchronous moments from harmonic fields, improving vibration-acoustic characteristics, increasing the efficiency and cosφ 1 overload capacity of the machine, and in synchronous generators it improves the shape of the output voltage curve.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004133224/09A RU2324275C2 (en) | 2004-11-15 | 2004-11-15 | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=120·c SLOTS WITH 2p=22·c POLES (q=40/11) |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004133224/09A RU2324275C2 (en) | 2004-11-15 | 2004-11-15 | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=120·c SLOTS WITH 2p=22·c POLES (q=40/11) |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004133224A RU2004133224A (en) | 2006-04-20 |
RU2324275C2 true RU2324275C2 (en) | 2008-05-10 |
Family
ID=36607862
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004133224/09A RU2324275C2 (en) | 2004-11-15 | 2004-11-15 | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=120·c SLOTS WITH 2p=22·c POLES (q=40/11) |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2324275C2 (en) |
-
2004
- 2004-11-15 RU RU2004133224/09A patent/RU2324275C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛИВШИЦ - ГАРИК М. Обмотки машин переменного тока. Пер. с англ. - Л.: ГЭИ, 1959, с.225. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004133224A (en) | 2006-04-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2324275C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=120·c SLOTS WITH 2p=22·c POLES (q=40/11) | |
RU2324277C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13) | |
RU2324273C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=102·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=34/13) | |
RU2324274C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=66·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=22/13) | |
RU2328811C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=81·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 | |
RU2328803C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=105·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2328813C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=174·c GROOVES AT 2p=22·c POLES (q=58/11) | |
RU2335070C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=22·c POLES IN z=150·c AND z=153·c SLOTS | |
RU2343618C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=186·c SLOTS WITH 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 | |
RU2335074C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=141·c SLOTS 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 | |
RU2335073C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING IN z=144·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 | |
RU2328809C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING AT 2p=22·c POLES IN z=72·c AND z=78·c GROOVES | |
RU2270504C2 (en) | ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10c POLES IN z=72c SLOTS | |
RU2267204C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=4,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267208C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=3,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2267851C2 (en) | THREE-PHASED TWO-LAYER SPLIT (q=5,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES | |
RU2328804C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=93·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2328802C2 (en) | THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=108·c GROOVES AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2335064C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING AT 2p=26·c POLES IN z=126·c AND z = 129·c SLOTS | |
RU2335063C2 (en) | ELECTRIC MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH z=135·c SLOTS AT 2p=22·c AND 2p=26·c POLES | |
RU2267210C2 (en) | THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=6,25) WINDING OF ELECTRIC MACHINES |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121116 |