RU2472273C1 - Four-pole stator winding of asynchronous electric machine - Google Patents

Four-pole stator winding of asynchronous electric machine Download PDF

Info

Publication number
RU2472273C1
RU2472273C1 RU2011118675/07A RU2011118675A RU2472273C1 RU 2472273 C1 RU2472273 C1 RU 2472273C1 RU 2011118675/07 A RU2011118675/07 A RU 2011118675/07A RU 2011118675 A RU2011118675 A RU 2011118675A RU 2472273 C1 RU2472273 C1 RU 2472273C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
beginning
stator winding
electric machine
pole stator
asynchronous electric
Prior art date
Application number
RU2011118675/07A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011118675A (en
Inventor
Владимир Николаевич Ванурин
Алим Казбекович Джанибеков
Кирилл Борисович Пономаренко
Александр Аркадьевич Емелин
Original Assignee
Государственное научное учреждение "Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук" (ГНУ СКНИИМЭСХ Россельхозакадемии)
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 Государственное научное учреждение "Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук" (ГНУ СКНИИМЭСХ Россельхозакадемии) filed Critical Государственное научное учреждение "Северо-Кавказский научно-исследовательский институт механизации и электрификации сельского хозяйства Российской академии сельскохозяйственных наук" (ГНУ СКНИИМЭСХ Россельхозакадемии)
Priority to RU2011118675/07A priority Critical patent/RU2472273C1/en
Publication of RU2011118675A publication Critical patent/RU2011118675A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2472273C1 publication Critical patent/RU2472273C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: four-pole stator winding of an asynchronous electric machine comprises 12 coil groups, at the same time the end 1 of the coil group is connected with the start 7, the end 7 - with the start 8, the end 8 - with the start 2, the end 3 - with the start 9, the end 9 - with the start 10, the end 10 - with the start 4, the end 5 - with the start 11, the end 11 - with the start 12, the end 12 - with the start 6, leads are taken from the start 1, from the start 3, from the start 5, from the end 2, from the end 4, from the end 6, from coil groups of combined end 7 and start 8, from combined end 9 and start 10 of coil groups, from combined end 10 and start 12 of coil groups.
EFFECT: expansion of application area for a four-pole stator winding of an asynchronous electric machine.
15 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве многофункциональных асинхронных электрических машин.The invention relates to electrical engineering and can be used in the production of multifunctional asynchronous electric machines.

Известна четырехполюсная статорная обмотка асинхронной электрической машины из 6 катушечных групп, у которой конец 1 катушечной группы соединен с началом 4, конец 2 - с началом 5, конец 3 - с началом 6. Выводы от начал 1, 2, 3 и концов 4, 5, 6 катушечных групп позволяют соединять фазные обмотки в звезду или в треугольник (рисунок 2.8 на странице 16 книги Богатырева Н.И., Ванурина В.Н., Вронского О.В. «Схемы статорных обмоток, параметры и характеристики электрических машин переменного тока», Краснодар, 2007, 301 с.).A four-pole stator winding of an asynchronous electric machine of 6 coil groups is known, in which the end of 1 coil group is connected to the beginning of 4, the end of 2 to the beginning of 5, the end of 3 to the beginning of 6. Conclusions from beginnings 1, 2, 3 and ends 4, 5 , 6 coil groups allow you to connect the phase windings into a star or a triangle (Figure 2.8 on page 16 of the book by N. N. Bogatyrev, V. N. Vanurin, O. V. Vronsky, “Stator winding circuits, parameters and characteristics of AC electric machines” , Krasnodar, 2007, 301 p.).

Недостаток данной обмотки в ограниченности ее применения.The disadvantage of this winding is its limited application.

Известна четырехполюсная статорная обмотка асинхронной электрической машины из 12 катушечных групп, у которой конец 1 катушечной группы соединен с концом 4, начало 4 - с началом 7, конец 7 - с концом 10, конец 3 - с концом 6, начало 6 - с началом 9, конец 9 - с концом 12, конец 5 - с концом 8, начало 8 - с началом 11, конец 11 - с концом 2. Выводы от начал 1, 3, 5 и начал 2, 10, 11 катушечных групп позволяют соединять фазные обмотки в звезду или в треугольник (рисунок 3.5 на странице 42 книги Богатырева Н.И., Ванурина В.Н., Вронского О.В. «Схемы статорных обмоток, параметры и характеристики электрических машин переменного тока», Краснодар, 2007, 301 с. - прототип).A four-pole stator winding of an asynchronous electric machine of 12 coil groups is known, in which the end of 1 coil group is connected to the end 4, the beginning 4 to the end 7, the end 7 to the end 10, the end 3 to the end 6, the beginning 6 to the beginning 9 , end 9 - with the end 12, end 5 - with the end 8, beginning 8 - with the beginning 11, end 11 - with the end 2. The conclusions from the beginnings 1, 3, 5 and the beginnings of 2, 10, 11 coil groups allow you to connect phase windings into a star or a triangle (Figure 3.5 on page 42 of the book by Bogatyrev NI, Vanurina VN, Vronsky OV “Schemes of stator windings, parameters and characteristics eristiki electric alternating current machines ", Krasnodar, 2007, 301 pp. - prototype).

Недостаток данной обмотки в ограниченности ее применения.The disadvantage of this winding is its limited application.

Техническим решением изобретения является расширение области применения четырехполюсной статорной обмотки асинхронной электрической машины.The technical solution of the invention is to expand the scope of the four-pole stator winding of an asynchronous electric machine.

Решение поставленной задачи достигается тем, что четырехполюсная статорная обмотка асинхронной электрической машины содержит 12 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с началом 7, конец 7 - с началом 8, конец 8 - с началом 2, конец 3 - с началом 9, конец 9 - с началом 10, конец 10 - с началом 4, конец 5 - с началом 11, конец 11 - с началом 12, конец 12 - с началом 6, выводы взяты от начала 1, от начала 3, от начала 5, от конца 2, от конца 4, от конца 6, от объединенных конца 7 и начала 8 катушечных групп, от объединенных конца 9 и начала 10 катушечных групп, от объединенных конца 10 и начала 12 катушечных групп.The solution to this problem is achieved by the fact that the four-pole stator winding of an asynchronous electric machine contains 12 coil groups, with the end of 1 coil group connected to the beginning of 7, the end of 7 to the beginning of 8, the end of 8 to the beginning of 2, the end of 3 to the beginning of 9, end 9 - with beginning 10, end 10 - with beginning 4, end 5 - with beginning 11, end 11 - with beginning 12, end 12 - with beginning 6, conclusions are taken from beginning 1, from beginning 3, from beginning 5, from end 2, from end 4, from end 6, from the combined end of 7 and the beginning of 8 reel groups, from the combined end of 9 and the beginning of 10 reel groups, from the combined end of 10 and the beginning of 12 reel groups.

На фигуре 1 показаны соединения катушечных групп фазных обмоток, на фигуре 2 - последовательность соединения фаз в треугольник обмотки асинхронного генератора, на фигурах 3-6 - схема включения конденсаторов, векторная диаграмма ЭДС и токов намагничивания, на фигурах 7-10 - векторная диаграмма ЭДС и токов при нагрузке на генератор и характер изменения токов в частях фазной обмотки, на фигурах 11-13 - последовательность соединения фаз в треугольник обмотки асинхронного двигателя, на фигурах 14-15 - соединение фаз в две звезды обмотки асинхронного двигателя.Figure 1 shows the connections of the coil groups of the phase windings, Figure 2 shows the sequence of the phases connected to the triangle of the winding of the asynchronous generator, Figures 3-6 show the capacitor switching circuit, the vector diagram of the EMF and magnetization currents, and Figures 7-10 show the vector diagram of the EMF and currents under load on the generator and the nature of the change in currents in the parts of the phase winding, in figures 11-13 - the sequence of the phases in the triangle winding of the induction motor, in figures 14-15 - the phase connection in two stars of the winding of the asynchronous motor gatel.

Согласно фигуре 1 в четырехполюсной статорной обмотке асинхронной электрической машины из 12 катушечных групп конец 1 катушечной группы соединен с началом 7, конец 7 - с началом 8, конец 8 - с началом 2, конец 3 - с началом 9, конец 9 - с началом 10, конец 10 - с началом 4, конец 5 - с началом 11, конец 11 - с началом 12, конец 12 - с началом 6, выводы взяты от начала 1, от начала 3, от начала 5, от конца 2, от конца 4, от конца 6, от объединенных конца 7 и начала 8 катушечных групп, от объединенных конца 9 и начала 10 катушечных групп, от объединенных конца 10 и начала 12 катушечных групп.According to figure 1, in the four-pole stator winding of an asynchronous electric machine of 12 coil groups, end 1 of the coil group is connected to beginning 7, end 7 to beginning 8, end 8 to beginning 2, end 3 to beginning 9, end 9 to beginning 10 , end 10 - with beginning 4, end 5 - with beginning 11, end 11 - with beginning 12, end 12 - with beginning 6, conclusions are taken from beginning 1, from beginning 3, from beginning 5, from end 2, from end 4 , from the end of 6, from the combined end of 7 and the beginning of 8 reel groups, from the combined end of 9 and the beginning of 10 reel groups, from the combined end of 10 and the beginning of 12 reel RUPP.

Согласно фигуре 2 фазы статорной обмотки асинхронного генератора соединяются в треугольник в последовательности: конец первой (вывод 15) с началом второй (вывод 16), конец второй (вывод 17) с началом третьей (вывод 18), конец третьей (вывод 19) с началом первой (вывод 14).According to figure 2, the phases of the stator winding of the asynchronous generator are connected in a triangle in the sequence: the end of the first (terminal 15) with the beginning of the second (terminal 16), the end of the second (terminal 17) with the beginning of the third (terminal 18), the end of the third (terminal 19) with the beginning first (pin 14).

Согласно фигурам 3-6 конденсаторы возбуждения С включены на выводы (14, 19), (15, 16), (17, 18). При холостом ходе генератора магнитный поток от токов намагничивания iµа, iµв, iµс индуцирует относительно выводов (14 и 15) и (20 и 21), например, фазной обмотке А одинаковые по величине ЭДС E 14-15 и Е 20-21 со смещением на 60° электрических градусов. На фигуре 4 стороны катушек фазы А обозначены квадратами, фазы В - треугольниками и фазы С - кругами (отмечено и расположение выводов). Относительно выводов 14 и 15, а также относительно выводов 20 и 21 фазные зоны составляют 120 электрических градусов.According to figures 3-6, the field capacitors C are included at the terminals (14, 19), (15, 16), (17, 18). When the generator is idling, the magnetic flux from the magnetization currents i µa , i µv , i µs induces, with respect to terminals (14 and 15) and (20 and 21), for example, phase winding A, the same EMF values E 14-15 and E 20-21 with a shift of 60 ° electrical degrees. In the figure 4, the sides of the phase A coils are indicated by squares, phases B by triangles and phases C by circles (the location of the terminals is also noted). With respect to terminals 14 and 15, as well as with respect to terminals 20 and 21, the phase zones are 120 electrical degrees.

Согласно фигурам 7-9 при включении активной нагрузки R на выводы 20, 21, 13 векторная сумма токов возбуждения и нагрузки в частях фазной обмотки (также на примере фазы А) составляет разные величины. Расположение сторон катушек частей фазных обмоток с большим и малым током позволяет выполнять катушки частей обмоток проводом разного сечения.According to figures 7-9, when the active load R is turned on at the terminals 20, 21, 13, the vector sum of the excitation currents and the load in the parts of the phase winding (also using phase A as an example) is different. The arrangement of the sides of the coils of the parts of the phase windings with high and low current allows the coils of the parts of the windings to be made with wires of different sections.

Согласно фигурам 10-12 фазы статорной обмотки асинхронного двигателя соединяются в треугольник в такой последовательности: конец первой фазы (вывод 15) с началом третьей (вывод 18), конец третьей (вывод 19) с началом второй (вывод 16), конец второй (вывод 17) с началом первой (вывод 14). В сеть включаются выводы (17, 14), (15, 18), (19, 14). Ширина фазной зоны также 120 электрических градусов. ЭДС между выводами Е 20-21=E 21-13=Е 13-20=0.According to figures 10-12, the phases of the stator winding of an induction motor are connected in a triangle in the following sequence: the end of the first phase (terminal 15) with the beginning of the third (terminal 18), the end of the third (terminal 19) with the beginning of the second (terminal 16), the end of the second (terminal 17) with the beginning of the first (conclusion 14). The network includes conclusions (17, 14), (15, 18), (19, 14). The width of the phase zone is also 120 electrical degrees. EMF between the terminals E 20-21 = E 21-13 = E 13-20 = 0.

Согласно фигурам 13-15 объединением выводов 13, 20, 21 в нулевую точку статорная обмотка двигателя соединена в две параллельные звезды, ширина фазной зоны становится равной 60 электрическим градусам, как и у стандартного четырехполюсного двигателя. Соединения в треугольник и в две параллельные звезды определяют разную номинальную мощность на валу двигателя, а пусковой ток двигателя при соединении фаз в треугольник в 1,73/2 раза меньше, чем при соединении фаз в две параллельные звезды.According to figures 13-15, by combining the conclusions 13, 20, 21 to the zero point, the stator winding of the motor is connected in two parallel stars, the width of the phase zone becomes equal to 60 electrical degrees, like a standard four-pole motor. Connections in a triangle and in two parallel stars determine different rated power on the motor shaft, and the starting current of the motor when connecting phases in a triangle is 1.73 / 2 times less than when connecting phases in two parallel stars.

Данное техническое решение позволяет четырехполюсную статорную обмотку при одной последовательности соединения фаз в треугольник привалу двигателя, а пусковой ток двигателя при соединении фаз в треугольник в 1,73/2 раза меньше, чем при соединении фаз в две параллельные звезды.This technical solution allows a four-pole stator winding with one sequence of connecting the phases to the triangle to the motor halt, and the starting current of the motor when connecting the phases to the triangle is 1.73 / 2 times less than when connecting the phases into two parallel stars.

Данное техническое решение позволяет четырехполюсную статорную обмотку при одной последовательности соединения фаз в треугольник применить в асинхронном генераторе, например автономной электростанции, а при другой последовательности соединения фаз в треугольник - в асинхронном двигателе, при этом в асинхронном двигателе соединение фаз в треугольник может быть преобразовано в соединение в две параллельные звезды без разрыва цепи питания.This technical solution allows the four-pole stator winding to be used in an asynchronous generator, for example, an autonomous power station, for one phase-to-triangle connection sequence, and in a asynchronous motor for a different phase-to-triangle sequence, while the phase-to-triangle connection in an induction motor can be converted into a connection into two parallel stars without breaking the power circuit.

Выполнение частей фазных обмоток генератора из провода разного сечения способствует повышению его энергоэффективности за счет характерного изменения токов в частях обмотки и потерь в обмотке в целом с ростом нагрузки. Предварительное включение обмотки асинхронного двигателя в сеть по схеме треугольника с последующим переключением на две параллельные звезды позволяет снизить пусковой ток двигателя, а также изменить и номинальную мощность двигателя.The implementation of the parts of the phase windings of the generator from wires of different cross-sections contributes to an increase in its energy efficiency due to a characteristic change in currents in the parts of the winding and losses in the winding as a whole with increasing load. The preliminary inclusion of the winding of the induction motor in the network according to the triangle scheme with subsequent switching to two parallel stars allows to reduce the starting current of the motor, as well as change the rated motor power.

Claims (1)

Четырехполюсная статорная обмотка асинхронной электрической машины из 12 катушечных групп, отличающаяся тем, что конец 1 катушечной группы соединен с началом 7, конец 7 - с началом 8, конец 8 - с началом 2, конец 3 - с началом 9, конец 9 - с началом 10, конец 10 - с началом 4, конец 5 - с началом 11, конец 11 - с началом 12, конец 12 - с началом 6, выводы взяты от начала 1, от начала 3, от начала 5, от конца 2, от конца 4, от конца 6, от объединенных конца 7 и начала 8 катушечных групп, от объединенных конца 9 и начала 10 катушечных групп, от объединенных конца 10 и начала 12 катушечных групп. Four-pole stator winding of an asynchronous electric machine of 12 coil groups, characterized in that the end of 1 coil group is connected to the beginning of 7, end 7 to the beginning of 8, end 8 to the beginning of 2, end 3 to the beginning of 9, end 9 to the beginning 10, end 10 - with beginning 4, end 5 - with beginning 11, end 11 - with beginning 12, end 12 - with beginning 6, conclusions are taken from beginning 1, from beginning 3, from beginning 5, from end 2, from end 4, from the end of 6, from the combined end of 7 and the beginning of 8 reel groups, from the combined end of 9 and the beginning of 10 reel groups, from the combined end of 10 and the beginning of 12 reel s groups.
RU2011118675/07A 2011-05-10 2011-05-10 Four-pole stator winding of asynchronous electric machine RU2472273C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118675/07A RU2472273C1 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Four-pole stator winding of asynchronous electric machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011118675/07A RU2472273C1 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Four-pole stator winding of asynchronous electric machine

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011118675A RU2011118675A (en) 2012-11-20
RU2472273C1 true RU2472273C1 (en) 2013-01-10

Family

ID=47322795

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011118675/07A RU2472273C1 (en) 2011-05-10 2011-05-10 Four-pole stator winding of asynchronous electric machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2472273C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3348084A (en) * 1965-06-24 1967-10-17 Reliance Electric & Eng Co Graded concentric winding dynamoelectric machine
FR2241154A2 (en) * 1973-08-17 1975-03-14 Nguyen Uyen Thuy
GB1472773A (en) * 1974-06-12 1977-05-04 Nat Res Dev Alternating current electric motors and generators
RU2252474C1 (en) * 2003-11-27 2005-05-20 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ВНИПТИМЭСХ) Stator winding of for-pole induction generator
RU2262176C1 (en) * 2004-04-29 2005-10-10 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ВНИПТИМЭСХ) Four-pole stator winding
RU2316106C1 (en) * 2006-07-06 2008-01-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет One-layered stator winding for a quadripole asynchronous machine
RU2318287C1 (en) * 2006-10-05 2008-02-27 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ГНУ ВНИПТИМЭСХ) Four-pole induction generator stator winding

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3348084A (en) * 1965-06-24 1967-10-17 Reliance Electric & Eng Co Graded concentric winding dynamoelectric machine
FR2241154A2 (en) * 1973-08-17 1975-03-14 Nguyen Uyen Thuy
GB1472773A (en) * 1974-06-12 1977-05-04 Nat Res Dev Alternating current electric motors and generators
RU2252474C1 (en) * 2003-11-27 2005-05-20 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ВНИПТИМЭСХ) Stator winding of for-pole induction generator
RU2262176C1 (en) * 2004-04-29 2005-10-10 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ВНИПТИМЭСХ) Four-pole stator winding
RU2316106C1 (en) * 2006-07-06 2008-01-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет One-layered stator winding for a quadripole asynchronous machine
RU2318287C1 (en) * 2006-10-05 2008-02-27 Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ГНУ ВНИПТИМЭСХ) Four-pole induction generator stator winding

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОГАТЫРЁВ Н.И., ВАНУРИН В.Н., ВРОНСКИЙ О.В. Схемы статорных обмоток, параметры и характеристики электрических машин переменного тока. - Краснодар: 2007, 301 с. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011118675A (en) 2012-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hua et al. Comparison of flux-switching and doubly-salient permanent magnet brushless machines
Ding et al. Performance improvement for segmented-stator hybrid-excitation SRM drives using an improved asymmetric half-bridge converter
Hua et al. Comparative study of switched reluctance machines with half-and full-teeth-wound windings
JP2015509697A (en) Synchronous electrical machine
CN103812294A (en) Five-phase doubly-salient motor
RU2316104C1 (en) Two-layer stator winding of two-pole asynchronous machine
CN107070156B (en) A kind of attached brushless DC motor of electric vehicle
Ze et al. Fault-tolerant performances of switched reluctance machine and doubly salient permanent magnet machine in starter/generator system
Sun et al. Comparative study of fault-tolerant performance of a segmented rotor SRM and a conventional SRM
RU2469454C1 (en) Dipole stator winding of asynchronous electric machine
RU2472273C1 (en) Four-pole stator winding of asynchronous electric machine
RU2310967C1 (en) Two-layered stator winding of quadripole asynchronous machine
RU2310968C1 (en) Two-layer stator winding of bipolar asynchronous machine
RU2407132C1 (en) Double-layer stator winding of bipolar induction generator
Ding et al. A comparative study of performances for a dual channel switched reluctance machine with different winding connections
RU2316106C1 (en) One-layered stator winding for a quadripole asynchronous machine
RU2498483C2 (en) Autonomous induction generator with bipolar stator winding
RU2453025C2 (en) Bipolar winding of asynchronous machine
Masoumi et al. A comprehensive comparison between four different c-core hybrid reluctance motors
RU2470445C1 (en) Six-pole stator winding of inductor motor
RU2407133C1 (en) Autonomous induction generator with bipolar stator winding
Tian et al. Study on Pole-changing Starting Scheme for Line-start Permanent Magnet Synchronous Motor
RU2318287C1 (en) Four-pole induction generator stator winding
Shi et al. Comparative study of biased flux permanent magnet machines with doubly salient permanent magnet machines considering with influence of flux focusing
RU2470444C2 (en) Dipolar winding of asynchronous generator

Legal Events

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

Effective date: 20130511