RU2362253C1 - DOUBLE-WINDING STATOR WITH m=3-PHASE 2p1=10- AND 2р2=14-POLE LAP WINDINGS IN z=168 SLOTS - Google Patents

DOUBLE-WINDING STATOR WITH m=3-PHASE 2p1=10- AND 2р2=14-POLE LAP WINDINGS IN z=168 SLOTS Download PDF

Info

Publication number
RU2362253C1
RU2362253C1 RU2008108547/09A RU2008108547A RU2362253C1 RU 2362253 C1 RU2362253 C1 RU 2362253C1 RU 2008108547/09 A RU2008108547/09 A RU 2008108547/09A RU 2008108547 A RU2008108547 A RU 2008108547A RU 2362253 C1 RU2362253 C1 RU 2362253C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
windings
phase
coils
pole
winding
Prior art date
Application number
RU2008108547/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Турсун Абдалимович Ахунов (RU)
Турсун Абдалимович Ахунов
Виктор Иванович Попов (RU)
Виктор Иванович Попов
Юрий Николаевич Петров (RU)
Юрий Николаевич Петров
Сергей Иванович Тихонов (RU)
Сергей Иванович Тихонов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN" (ЭЛДИН)
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волжский государственный инженерно-педагогический университет" (ВГИПУ)
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), Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Волжский государственный инженерно-педагогический университет" (ВГИПУ) filed Critical Открытое акционерное общество "Ярославский электромашиностроительный завод - ОАО "ELDIN" (ЭЛДИН)
Priority to RU2008108547/09A priority Critical patent/RU2362253C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2362253C1 publication Critical patent/RU2362253C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering and electrical machine building and can be used in three-phase double-speed cage asynchronous motors. Each of the 3-phase windings with m=3-phase 2p1=10- and 2p2-14-pole lap windings in z=168 slots of the double-winding stator of the asynchronous motor is symmetrical with m'=6-zone from uniformly displaced windings, placed in slots in two layers. According to this invention: of the K = z windings with numbers from 1K to (z)K, the 2p1 - pole winding relates to K/2 windings with odd numbers 1K, 3K, …, (z-1)K, each containing wk1 turns and connected in 6p1 sub-groups of windings with q'1 = 14/5 with grouping of their windings in a series 33332, repeated six times, and the 2p2 - pole winding relates to K/2 windings with even numbers 2K, 4K,…, (z)K, each containing wk2 turns and connected in 6p2 sub-groups of windings with q'2=2 neighbouring windings in each. All windings have slot pitch yk= 13, where q'1 = z/12p1 and q'2 = z/12p2.
EFFECT: easier manufacture and increased use of active materials while reducing amount of insulating materials used and differential scattering coefficients.
3 dwg

Description

Изобретение относится к трехфазным обмоткам статора двухскоростных АД (асинхронных двигателей) с короткозамкнутым ротором.The invention relates to three-phase stator windings of two-speed HELL (asynchronous motors) with a squirrel-cage rotor.

Известны симметричные петлевые двухслойные (однослойные) m=3-фазные 2р-полюсные обмотки, выполняемые в z пазах из m'p катушечных групп (полугрупп) с шагом их катушек по пазам ук, близким к полюсному делению τп=z/2p, числе пазов на полюс и фазу q=z/m'p и фазных зон на пару полюсов m'=6 (зоны A, Z, B, X, C, Y) [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с.393]. При целых числах q каждая катушечная группа содержит q соседних катушек, а при дробных q=z/m'p=N/d=b+c/d (для чисел d не кратных m) числа катушек в группах соответствуют группировке обмотки в виде числового ряда, определяемого по дробной части c/d числа q [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока / Пер. с англ. Л.: ГЭИ, 1959, с.224]. Например, при р=5, q'=14/5=2+4/5 обмотка имеет группировку катушек по ряду 33332, повторяемому 6p/d=6 раз.Known symmetric loop bilayer (unilamellar) m = 3-phase 2p-pole winding, performed in z grooves m'p of the coil groups (semigroup) of coils with a pitch of grooves in a close to pole pitch τ p = z / 2p, the number of grooves per pole and phase q = z / m'p and phase zones per pair of poles m '= 6 (zones A, Z, B, X, C, Y) [Voldek AI Electric cars. L .: Energy, 1978, p.393]. For integers q, each coil group contains q neighboring coils, and for fractional q = z / m'p = N / d = b + c / d (for numbers d not multiples of m), the numbers of coils in the groups correspond to the grouping of the winding in the form of a numerical series determined by the fractional part c / d of the number q [Livshits-Garik M. Windings of AC machines / Per. from English L .: SEI, 1959, p.224]. For example, at p = 5, q '= 14/5 = 2 + 4/5, the winding has a grouping of coils in a series of 33332, repeated 6p / d = 6 times.

На статоре двухскоростных АД при отношении скоростей 3:2, 4:3 и т.д. применяются обычно две отдельные разнополюсные трехфазные обмотки, выполняемые в виде обычных петлевых двухслойных, образующих после укладки четыре пазовых слоя, что увеличивает расход изоляционных материалов и повышает пазовое рассеяние обмотки, располагаемой в нижних пазовых слоях. Обе обмотки могут выполняться и подобно однослойным цепным при расположении их пазовых и лобовых частей в два слоя [Сергеев П.С. и др. Проектирование электрических машин. М.: Энергия, 1970, с.450-453].On the stator of two-speed blood pressure with a ratio of speeds of 3: 2, 4: 3, etc. usually two separate three-phase, three-phase windings are used, which are made in the form of ordinary double-layer loops that form four groove layers after laying, which increases the consumption of insulating materials and increases the groove scattering of the winding located in the lower groove layers. Both windings can also be carried out like single-layer chains with the location of their grooves and frontal parts in two layers [Sergeev P.S. et al. Design of electrical machines. M .: Energy, 1970, p. 450-453].

В изобретении ставится задача упрощения изготовления и повышения использования активных материалов при снижении расхода изоляционных материалов, пазового и дифференциального σд% рассеяния m=3-фазных 2p1=10- и 2р2=14-полюсных петлевых обмоток статора при z=168 пазах.The invention aims to simplify the manufacture and increase the use of active materials while reducing the consumption of insulating materials, groove and differential σ d% scattering m = 3-phase 2p 1 = 10- and 2p 2 = 14-pole stator loop windings with z = 168 grooves.

Решение поставленной задачи достигается тем, что для статора с m=3-фазными 2p1=10- и 2р2=14-полюсными петлевыми обмотками в z=168 пазах, каждая из которых выполнена симметричной m'=6-зонной из равномерно смещенных катушек, уложенных в пазах в два слоя: из K=z катушек с номерами от 1K до (z)K к 2р1-полюсной обмотке относятся K/2 катушек с нечетными номерами 1K, 3K, …, (z-1)K, содержащих по wк1 витков и соединяемых в 6p1 катушечных полугрупп при q'1=14/5 с группировкой их катушек по ряду 33332, повторяемому шесть раз, а к 2р2-полюсной обмотке относятся K/2 катушек с четными номерами 2K, 4K, …, (z)K, содержащих по wк2 витков и соединяемых в 6р2 катушечных полугрупп с q'2=2 соседними ее катушками в каждой, при этом все катушки имеют шаг по пазам ук=13, где q'1=z/12p1 и q'2=z/12p2.The solution of this problem is achieved by the fact that for a stator with m = 3-phase 2p 1 = 10- and 2p 2 = 14-pole loop windings in z = 168 grooves, each of which is made symmetrical m '= 6-zone of uniformly shifted coils laid in grooves in two layers: from K = z coils with numbers from 1K to (z) K, to the 2p 1- pole winding are K / 2 coils with odd numbers 1K, 3K, ..., (z-1) K containing w k1 turns and connected in 6p 1 coil semigroups at q ' 1 = 14/5 with a grouping of their coils in a row 33332 repeated six times, and K / 2 coils with even n belong to the 2p 2- pole winding with 2K, 4K, ..., (z) K gauges, each containing w k2 turns and connected in 6p to 2 coil semigroups with q ' 2 = 2 adjacent coils in each, all coils having a groove pitch of k = 13, where q ' 1 = z / 12p 1 and q' 2 = z / 12p 2 .

На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемых обмоток двухобмоточного статора при z=168, ук=13 для z/2=84 пазов с номерами пазов 1…84 снизу, катушек 1K, 2K, … сверху с фазными зонами A-Z-B-X-C-Y слоев для 2p1=10-полюсной обмотки с q1=28/5 (нечетные катушки), A'-Z'-B'-X'-C'-Y' для 2р2=14-полюсной обмотки при q2=4 (четные катушки) и сверху показаны лобовые части катушек 1K и 2K; на фиг.2 и 3 по чередованиям фазных зон фиг.1 и треугольной сетке (при ее стороне в две единицы длины) построены их многоугольники МДС для Figure 1 shows a scan of the groove layers of the proposed windings of a double-winding stator at z = 168, for k = 13 for z / 2 = 84 grooves with groove numbers 1 ... 84 from the bottom, coils 1K, 2K, ... from above with phase zones of AZBXCY layers for 2p 1 = 10-pole winding with q 1 = 28/5 (odd coils), A'-Z'-B'-X'-C'-Y 'for 2p 2 = 14-pole winding with q 2 = 4 (even coils) and the frontal parts of the coils 1K and 2K are shown above; figure 2 and 3 on the alternation of the phase zones of figure 1 and a triangular grid (with its side in two units of length) built their polygons MDS for

2p1=10 (фиг.2), 2р2=14 (фиг.3) с нумерацией первых 28 (для q1=z/6p1=28/5) и q2=z/6p2=4 пазовых точек с единичными векторами токов фазных зон А-Z-B-X-C-Y в центре.2p 1 = 10 (Fig. 2), 2p 2 = 14 (Fig. 3) with the numbering of the first 28 (for q 1 = z / 6p 1 = 28/5) and q 2 = z / 6p 2 = 4 groove points with unit current vectors of phase zones A-ZBXCY in the center.

Обмотки по фиг.1 соединяются обычным для m'=6-зонных обмоток образом, т.е. полугруппы зон X, Y, Z включаются в фазах встречно относительно полугрупп зон А, В, С, а их фазы следует сопрягать звездой. Стороны катушек занимают на фиг.1 половину каждого паза, но могут иметь сечения, большие для одной и соответственно меньшие для другой обмотки при различных числах витков wк и сечений проводников их катушек. Такие обмотки, подобные цепным однослойным, получаются как бы встроенными одна в другую при двух слоях для их пазовых и лобовых частей, что уменьшает расход изоляционных материалов и снижает пазовое рассеяние. Для крупных АД соединения катушек разнополюсных частей могут выполняться на противоположных сторонах статора.The windings of Fig. 1 are connected in the usual way for m '= 6-zone windings, i.e. the semigroups of zones X, Y, Z are switched on in phases opposite to the semigroups of zones A, B, C, and their phases should be conjugated by a star. The sides of the coils in FIG. 1 occupy half of each groove, but can have sections that are large for one and accordingly smaller for the other winding for different numbers of turns w k and cross-sections of the conductors of their coils. Such windings, like single-layer chains, are obtained as if built-in one into the other with two layers for their groove and frontal parts, which reduces the consumption of insulating materials and reduces groove scattering. For large AMs, the connections of the coils of opposite-pole parts can be performed on opposite sides of the stator.

Коэффициент дифференциального рассеяния σд% определяется из многоугольника МДС обмотки с использованием треугольной сетки [Попов В.И. Определение и оптимизация параметров трехфазных обмоток по их многоугольникам МДС // Электричество, 1997, №9, с.53-55] по соотношениямThe differential scattering coefficient σ d% is determined from the polygon of the MDS winding using a triangular grid [V. Popov Determination and optimization of the parameters of three-phase windings according to their polygons MDS // Electricity, 1997, No. 9, p. 53-55] according to the ratios

Figure 00000001
;
Figure 00000002
;
Figure 00000003
Figure 00000001
;
Figure 00000002
;
Figure 00000003

где R2д - квадрат среднего радиуса для j=1…N=q·d пазовых точек одной повторяющейся части многоугольника; R2j определяются по теореме косинусов.where R 2 d is the square of the average radius for j = 1 ... N = q · d of the groove points of one repeating part of the polygon; R 2 j are determined by the cosine theorem.

На фиг.1 2р1=10-полюсная обмотка при q1=z/6p1=28/5, q'1=14/5, τп=16,8 и ук=13 имеет коэффициенты: укорочения катушек Kу=sin(90°укп)=sin(90°13/16,8), распределения Kp=0,5/14sin(30°/14) и обмоточный Kоб=KуKр=0,8955. По многоугольнику МДС (фиг.2): R2j=62+42+6·4=76 для j=1, 2, 6, 7; R2j=82+22+8·2=84 для j=3, 5, 8, 10, 14, 16, 20, 22, 26, 28; R2j=82=64 для j=4; R2j=102=100 для j=9, 15, 21, 27; R2j=82+42+8·4=112 для j=11, 13, 17, 19, 23, 25; R2j=3·62=108 для j=12, 18, 24 и R2д=ΣR2j/28=93, по (1) Ro=168·0,8955/5π и σд%=1,385. Для 2р2=14 при q2=z/6p2=4, q'2=2, τп=12 по многоугольнику МДС (фиг.3): Kу=sin97,5°, Kр=0,5/2sin15°, Kоб=0,95766, R2д=ΣR2j/4=54, Ro=168·0,95766/7π и σд%=0,89.1, 2p-1 = 10-pole winding when q 1 = z / 6p 1 = 28/5, q '= 1 14/5, τ n = 16.8 and k = 13 has the coefficients: K shortening coils y = sin (90 ° to the y / τ n) = sin (90 ° 13 / 16.8), the distribution p = 0.5 K / 14sin (30 ° / 14) and the winding of K = K y K p = 0, 8955. According to the polygon MDS (figure 2): R 2 j = 6 2 +4 2 + 6 · 4 = 76 for j = 1, 2, 6, 7; R 2 j = 8 2 +2 2 + 8 · 2 = 84 for j = 3, 5, 8, 10, 14, 16, 20, 22, 26, 28; R 2 j = 8 2 = 64 for j = 4; R 2 j = 10 2 = 100 for j = 9, 15, 21, 27; R 2 j = 8 2 +4 2 + 8 · 4 = 112 for j = 11, 13, 17, 19, 23, 25; R 2 j = 3 · 6 2 = 108 for j = 12, 18, 24 and R 2 d = ΣR 2 j / 28 = 93, according to (1) R o = 168 · 0.8955 / 5π and σ d% = 1.385. For 2p 2 = 14 with q 2 = z / 6p 2 = 4, q ' 2 = 2, τ n = 12 along the MDS polygon (Fig. 3): K y = sin97.5 °, K p = 0.5 / 2sin15 °, K rev = 0.95766, R 2 d = ΣR 2 j / 4 = 54, R o = 168 · 0.95766 / 7π and σ d% = 0.89.

Применение предлагаемых обмоток на статоре двухскоростных АД с короткозамкнутым ротором позволяет упрощать изготовление, снижать расход изоляционных материалов, улучшать электромагнитные параметры обмоток из-за уменьшения их пазового и дифференциального рассеяния в сравнении с обычными раздельными разнополюсными одно- и двухслойными обмотками.The application of the proposed windings on the stator of two-speed squirrel-cage motor with a short-circuited rotor allows simplifying the manufacture, reducing the consumption of insulating materials, improving the electromagnetic parameters of the windings due to the reduction of their groove and differential scattering in comparison with conventional separate single-pole and double-layer windings.

Claims (1)

Двухобмоточный статор с m=3-фазными 2p1=10- и 2р2=14-полюсными петлевыми обмотками в z=168 пазах, каждая из которых выполнена симметричной m′=6-зонной из равномерно смещенных катушек, уложенных в пазах в два слоя, отличающийся тем, что из K=z катушек с номерами от 1K до (z)K к 2p1-полюсной обмотке относятся K/2 катушек с нечетными номерами 1K, 3K, …(z-1)K, содержащих no wк1 витков и соединяемых в 6p1 катушечных полугрупп при q′1=14/5 с группировкой их катушек по ряду 33332, повторяемому шесть раз, а к 2р2-полюсной обмотке относятся K/2 катушек с четными номерами 2K, 4K, …, (z)K, содержащих по wк2 витков и соединяемых в 6р2 катушечных полугрупп с q′2=2 соседними ее катушками в каждой, при этом все катушки имеют шаг по пазам ук=13, где q′1=z/12p1 и q′2=z/12p2. Double winding stator with m = 3-phase 2p 1 = 10- and 2p 2 = 14-pole loop windings in z = 168 grooves, each of which is made symmetrical m ′ = 6-zone of uniformly shifted coils laid in grooves in two layers characterized in that from K = z coils with numbers from 1K to (z) K, the 2p 1- pole winding includes K / 2 coils with odd numbers 1K, 3K, ... (z-1) K containing no w k1 turns and connected to one coil 6p semigroup when q '1 = 14/5, grouping them in a number of coils 33332, repeated six times, and a 2p 2 -polyusnoy winding are K / 2 coils with even numbers 2K, 4K, ..., (z ) K containing w k2 turns and connected in 6p 2 coil semigroups with q ′ 2 = 2 adjacent coils in each, with all coils having a pitch in the grooves at k = 13, where q ′ 1 = z / 12p 1 and q ′ 2 = z / 12p 2 .
RU2008108547/09A 2008-03-04 2008-03-04 DOUBLE-WINDING STATOR WITH m=3-PHASE 2p1=10- AND 2р2=14-POLE LAP WINDINGS IN z=168 SLOTS RU2362253C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008108547/09A RU2362253C1 (en) 2008-03-04 2008-03-04 DOUBLE-WINDING STATOR WITH m=3-PHASE 2p1=10- AND 2р2=14-POLE LAP WINDINGS IN z=168 SLOTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2008108547/09A RU2362253C1 (en) 2008-03-04 2008-03-04 DOUBLE-WINDING STATOR WITH m=3-PHASE 2p1=10- AND 2р2=14-POLE LAP WINDINGS IN z=168 SLOTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2362253C1 true RU2362253C1 (en) 2009-07-20

Family

ID=41047326

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2008108547/09A RU2362253C1 (en) 2008-03-04 2008-03-04 DOUBLE-WINDING STATOR WITH m=3-PHASE 2p1=10- AND 2р2=14-POLE LAP WINDINGS IN z=168 SLOTS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2362253C1 (en)

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ЛИВШИЦ-ГАРИК М. Обмотки машин переменного тока. - Л.: Энергия, 1959, с.224. ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978, с.393. *
СЕРГЕЕВ П.С. и др. Проектирование электрических машин. - М.: Энергия, 1970, с.450-453. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2362253C1 (en) DOUBLE-WINDING STATOR WITH m=3-PHASE 2p1=10- AND 2р2=14-POLE LAP WINDINGS IN z=168 SLOTS
RU2362258C1 (en) DOUBLE-WINDING STARTOR WITH m=3-PHASE 2p1=4·k- AND 2р2=6·k- POLE LAP WINDINGS IN z=144·k SLOTS
RU2362254C1 (en) DOUBLE-WINDING STARTOR WITH m=3-PHASE 2p1=8·k- AND 2р2=10·k-POLE LAP WINDINGS IN z=120·k SLOTS
RU2362257C1 (en) DOUBLE-WINDING STARTOR WITH m=3-PHASE 2p1=12- AND 2p2=14- POLE LAP WINDINGS IN z=144 SLOTS
RU2355095C1 (en) DOUBLE-WINDING STATOR WITH C m=3-PHASE 2p1=8·k- AND 2p2=10·k-POLE LAP WINDINGS IN z=144·k SLOTS
RU2355099C1 (en) DOUBLE-WINDING STATOR WITH C m=3-PHASE 2p1=14- AND 2p2=16-POLE LAP WINDINGS IN z=168 SLOTS
RU2355094C1 (en) DOUBLE-WINDING STATOR WITH m=3-PHASE 2p1=6·k- AND 2p2=8·k-POLE LAP WINDINGS IN z=72·k SLOTS
RU2355093C1 (en) DOUBLE WINDING STATOR WITH m=3-PHASE 2p1=8·k- AND 2р2=10·k-POLAR LAP WINDINGS IN z=96·k SLOTS
RU2355096C1 (en) DOUBLE-WINDING STATOR WITH m=3-PHASE 2p1=12·k- AND 2p2=14·k-POLE LAP WINDINGS IN z=126·k SLOTS
RU2362256C1 (en) DOUBLE-WINDING STARTOR WITH m=3-PHASE 2p1=8·k- AND 2p2=10·k-POLE LAP WINDINGS IN z=90·k SLOTS
RU2355097C1 (en) DOUBLE-WINDING STATOR WITH m=3-PHASE 2p1=6·k- AND 2p2=8·k-POLE LAP WINDINGS IN z=144·k SLOTS
RU2362251C1 (en) DOUBLE-WINDING STARTOR WITH m=3-PHASE 2p1=10- AND 2р2=12-POLE LAP WINDINGS IN z=180 SLOTS
RU2362255C1 (en) DOUBLE-WINDING STARTOR WITH m=3-PHASE 2p1=10·k- AND 2р2=12·k-POLE LAP WINDINGS IN z=108·k SLOTS
RU2355098C1 (en) DOUBLE-WINDING STATOR WITH C m=3-PHASE 2p1=4·k- AND 2р2=6·k-POLE LAP WINDINGS IN z=72·k SLOTS
RU2311713C2 (en) Three-phase double-layer loop winding placed in 78 slots, 2p = 34 poles
RU2264028C2 (en) Double-layer fractional-slot three-phase winding
RU2324277C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYERED ELECTRIC MACHINE WINDING IN z=132·c SLOTS WITH 2p=26·c POLES (q=44/13)
RU2312443C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER LAP WINDING PLACED IN z = 171 SLOTS, 2p = 34 POLES
RU2270507C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=108 (q=18/5)
RU2340065C2 (en) THREE-PHASE DOUBLE-LAYER ELECTRIC MACHINE WINDING IN GROOVES z=225 AT 2p=56 POLES (g=75/28)
RU2268530C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14, z=96, q=16/7
RU2270505C2 (en) ELECTRICAL-MACHINE THREE-PHASE DOUBLE-LAYER WINDING WITH 2p=10, z=84 (q=14.5)
RU2268534C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14, z=144, g=24/7
RU2268529C2 (en) THREE-PHASED TWO-LAYERED ELECTRO-MECHANICAL WINDING WITH 2p=14c, z=108 GROOVES WITH q=18/7
RU2267203C2 (en) THREE-PHASE TWO-LAYER SPLIT (q=2,5) WINDING OF ELECTRIC MACHINES

Legal Events

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

Effective date: 20130305