RU2735288C1 - Трёхфазная 12-зонная двухслойная обмотка статора с пониженным содержанием высших пространственных гармоник в составе магнитодвижущей силы - Google Patents
Трёхфазная 12-зонная двухслойная обмотка статора с пониженным содержанием высших пространственных гармоник в составе магнитодвижущей силы Download PDFInfo
- Publication number
- RU2735288C1 RU2735288C1 RU2019140789A RU2019140789A RU2735288C1 RU 2735288 C1 RU2735288 C1 RU 2735288C1 RU 2019140789 A RU2019140789 A RU 2019140789A RU 2019140789 A RU2019140789 A RU 2019140789A RU 2735288 C1 RU2735288 C1 RU 2735288C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil
- phase
- winding
- windings
- zone
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники, в частности к обмоткам статора трехфазных электрических машин переменного тока, и может быть использовано при их конструировании. Технический результат - ослабление высших пространственных гармоник. Трехфазная 12-зонная двухслойная обмотка статора машин переменного тока с числом пазов, приходящихся на каждую пару полюсов, равным 24 (z/p=24), состоит из двух трехфазных обмоток, смещенных на 30 электрических градусов, одна из которых соединена по схеме «звезда», другая по схеме «треугольник». Число витков в фазах «звезды» wфY и фазах «треугольника» wфΔ удовлетворяет равенству а сечения обмоточных проводов (Sп): . С целью ослабления высших пространственных гармоник в составе МДС каждая катушечная группа состоит из 4 катушек с различным числом витков, таким, что составляют определенную долю от всей площади паза, занимаемой обмотками: 1 катушка - 0,25; 2 катушка - 0,75; 3 катушка - 0,75; 4 катушка - 0,25. 2 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к обмоткам статора электрических машин переменного тока, и может быть использовано при их конструировании и изготовлении.
Электрические токи трехфазной обмотки в рабочем режиме машины создают общую магнитодвижущую силу (МДС), которая в своем составе помимо основной гармоники содержит широкий спектр высших пространственных гармоник [1, с. 441]. Каждая из гармоник создает соответствующий магнитный поток, который при взаимодействии с токами создают электромагнитные моменты. Основная гармоника токов и потоков создают полезный момент на валу машины [1, с. 512-514]. Действие же высших гармоник проявляется в виде нежелательных явлений: создаются тормозящие электромагнитные моменты, появляются провалы на общей характеристике электромагнитного момента асинхронного двигателя, увеличивается индуктивность обмотки и потери мощности, создаются вибрации и шумы [1, с. 524-531].
При проектировании обмоток статора стремятся уменьшить проявление высших пространственных гармоник, используя известные средства и способы для их подавления.
Известны двухслойные m=3-фазные m'=12-зонные обмотки с целым числом q пазов на полюс и фазу [2]. Трехфазные 12-зонные обмотки состоят из двух трехфазных обмоток, одна из которых соединена по схеме «звезда», другая по схеме «треугольник». Между собой части обмотки соединяются либо параллельно, либо последовательно. При этом число витков в фазах «звезды» wфY и фазах «треугольника» wфΔ выполняются согласно равенству:
где kобY и kобΔ - обмоточные коэффициенты «звезды» и «треугольника».
В качестве прототипа рассматривается двухслойная m=3-фазные m'=12-зонные обмотки с числом пазов z=24, числом пар полюсов р=1, полюсным делением τ=12, укороченным шагом у=(11/12)τ[2].
В МДС 12-зонных обмоток в отличие от 6-зонных отсутствуют гармоники порядка ν=6i±l, где i - любое целое нечетное число. Однако, по-прежнему содержатся гармоники порядков 12k±1, где k - любое целое число.
Цель изобретения направлена на ослабление высших пространственных гармоник в составе МДС 3-фазной 12-зонной обмотки статора с 24 пазами, приходящимися на каждую пару полюсов (z/p=24).
Решение поставленной цели достигается тем, что обмотка статора состоит из двух 3-фазных обмоток, которые смещены относительно друг друга на 30 электрических градусов. Одна из обмоток соединяется по схеме «звезда», другая по схеме «треугольник». При этом число витков в фазах «звезды» wфY и фазах «треугольника» wфΔ удовлетворяет равенству а сечения обмоточных проводов (Sn): Обмотка выполнена двухслойной концентрической в развалку, при этом каждая катушечная группа состоит из 4 катушек с различным числом витков таким, что составляют определенную долю от всей площади паза, занимаемой обмотками: 1 катушка - 0,25; 2 катушка - 0,75; 3 катушка - 0,75; 4 катушка - 0,25. Первые и четвертые катушки будем считать внутренними, вторые и третьи внешними, тогда при таком распределении в пазу, соотношение чисел витков внешних катушек wк.внеш к внутренним wк.внут ровняется 3.
Сущности изобретения поясняется на Фиг. 1 и Фиг. 2, где:
Фиг. 1а - схема фазы «звезды» А-Х (сплошные линии) и фазы «треугольника» А'-Х' (пунктирные линии).
Фиг. 1б - распределение фаз предлагаемой обмотки по пазам.
Фиг.2а - параллельное соединение фаз «звезды» и «треугольника» 12-зонной обмотки.
Фиг. 2б - последовательное соединение фаз «звезды» и «треугольника» 12-зонной обмотки.
Фазы «звезды» B-Y и C-Z формируются по тому же принципу, что и фаза А-Х. При этом при укладке обмотки необходимо соблюдать сдвиг осей этих фаз по отношению к оси фазы А-Х на 120 и 240 электрических градусов соответственно. Фазы «треугольника» B'-Y' и С'-Z' формируются так же, как и фаза А'-Х'. Оси фаз «треугольника» сдвинуты от соответствующих осей фаз «звезды» на 30 градусов. В результате в каждом пазу статора располагаются активные стороны катушек, принадлежащих разным фазам. Соотношение чисел витков внешних катушек wк.внеш к внутренним wк.внут равное 3 обеспечивает наименьшее относительно содержание высших пространственных гармоник по отношению к основной гармоники.
В таблице 1 представлены расчетные сравнительные данные в процентах отношения; амплитуд высших пространственных гармоник МДС по отношению к основной гармонике для предлагаемой 12-зонной обмотки с 6-зонной однослойной и 12-зонной двухслойной укороченной обмотками. Сравнение данных показывает, что предлагаемая обмотка снижает амплитуды 11 и 13 гармоники в 8 и 6,5 раз соответственно по сравнению с 12-зонной укороченной обмоткой [2].
Ослабление высших пространственных гармоник МДС способствует снижению провалов в кривой электромагнитного момента, уменьшению потерь, вибраций и шумов.
Предлагаемая обмотка может быть использована для 3-фазных машин переменного тока с 24 пазами, приходящимися на каждую пару полюсов. Основным достоинством обмотки являются низкое относительное содержание высших пространственных гармоник в магнитодвижущей силе.
Литература:
1. Вольдек, А.И. Электрические машины. Учебник для студентов высших технических учебных заведений, издание 2-е, перераб. и дополненное / А.И. Вольдек. - Л.: Энергия, 1974. - 840 с.
Claims (1)
- Трехфазная 12-зонная двухслойная обмотка статора машин переменного тока с числом пазов, приходящихся на каждую пару полюсов, равным 24 (z/p=24), состоящая из двух трехфазных обмоток, смещенных на 30 электрических градусов, одна из которых соединена по схеме «звезда», другая по схеме «треугольник», при этом число витков в фазах «звезды» wфY и фазах «треугольника» wфΔ удовлетворяет равенству а сечения обмоточных проводов (Sп): при этом обмотка отличается тем, что с целью ослабления высших пространственных гармоник в составе МДС каждая катушечная группа состоит из 4 катушек с различным числом витков, таким, что составляют определенную долю от всей площади паза, занимаемой обмотками: 1 катушка - 0,25; 2 катушка - 0,75; 3 катушка - 0,75; 4 катушка - 0,25.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019140789A RU2735288C1 (ru) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Трёхфазная 12-зонная двухслойная обмотка статора с пониженным содержанием высших пространственных гармоник в составе магнитодвижущей силы |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2019140789A RU2735288C1 (ru) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Трёхфазная 12-зонная двухслойная обмотка статора с пониженным содержанием высших пространственных гармоник в составе магнитодвижущей силы |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2735288C1 true RU2735288C1 (ru) | 2020-10-29 |
Family
ID=73398294
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2019140789A RU2735288C1 (ru) | 2019-12-09 | 2019-12-09 | Трёхфазная 12-зонная двухслойная обмотка статора с пониженным содержанием высших пространственных гармоник в составе магнитодвижущей силы |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2735288C1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3202958C2 (de) * | 1982-01-29 | 1986-06-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Dreiphasige Wicklung in Stern-Dreieck-Mischschaltung für eine elektrische Maschine |
RU2188493C1 (ru) * | 2001-04-28 | 2002-08-27 | Мириманян Виген Хачатурович | Трехфазная машина (варианты) |
RU2508593C1 (ru) * | 2012-08-27 | 2014-02-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Обмотка статора трехфазных электрических машин переменного тока |
RU2562795C2 (ru) * | 2013-06-17 | 2015-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "АС и ПП" | ОБМОТКА ДВУХПОЛЮСНОЙ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОМАШИНЫ ДЛЯ z=18 |
-
2019
- 2019-12-09 RU RU2019140789A patent/RU2735288C1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3202958C2 (de) * | 1982-01-29 | 1986-06-05 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Dreiphasige Wicklung in Stern-Dreieck-Mischschaltung für eine elektrische Maschine |
RU2188493C1 (ru) * | 2001-04-28 | 2002-08-27 | Мириманян Виген Хачатурович | Трехфазная машина (варианты) |
RU2508593C1 (ru) * | 2012-08-27 | 2014-02-27 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Пермский национальный исследовательский политехнический университет" | Обмотка статора трехфазных электрических машин переменного тока |
RU2562795C2 (ru) * | 2013-06-17 | 2015-09-10 | Общество с ограниченной ответственностью "АС и ПП" | ОБМОТКА ДВУХПОЛЮСНОЙ ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРОМАШИНЫ ДЛЯ z=18 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5480962B2 (ja) | 巻線型回転子ブラシレス二重給電モータ | |
JP5293984B1 (ja) | モータ | |
RU2735288C1 (ru) | Трёхфазная 12-зонная двухслойная обмотка статора с пониженным содержанием высших пространственных гармоник в составе магнитодвижущей силы | |
US20190379251A1 (en) | Ac machine windings | |
Cistelecan et al. | Induction motors with changeable pole windings in the ratio 1: 4 | |
CN113054780A (zh) | 三相双层叠绕组及电机 | |
US11621598B2 (en) | Torque density pseudo six-phase induction machine | |
RU197319U1 (ru) | Трёхфазная 12-зонная одно-двухслойная обмотка статора | |
Dajaku et al. | Efficiency improvements of electric machines for automotive application | |
CN214707341U (zh) | 三相双层叠绕组、电机定子总成及电机 | |
JPH0447551B2 (ru) | ||
Fong et al. | Two-speed single-winding salient-pole synchronous machines | |
JPH0340064Y2 (ru) | ||
RU2285994C1 (ru) | Трехфазная полюсопереключаемая обмотка | |
RU2051453C1 (ru) | Трехфазная дробная статорная обмотка | |
RU2355098C1 (ru) | ДВУХОБМОТОЧНЫЙ СТАТОР С m=3-ФАЗНЫМИ 2p1=4·k- и 2р2=6·k-ПОЛЮСНЫМИ ПЕТЛЕВЫМИ ОБМОТКАМИ В z=72·k ПАЗАХ | |
RU2268539C1 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ОДНОСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=2c ПОЛЮСАХ В z=36c ПАЗАХ | |
RU2355096C1 (ru) | ДВУХОБМОТОЧНЫЙ СТАТОР С m=3-ФАЗНЫМИ 2p1=12·k- и 2p2=14·k-ПОЛЮСНЫМИ ПЕТЛЕВЫМИ ОБМОТКАМИ ПРИ z=126·k ПАЗАХ | |
RU2355093C1 (ru) | ДВУХОБМОТОЧНЫЙ СТАТОР С m=3-ФАЗНЫМИ 2p1=8·k- и 2р2=10·k-ПОЛЮСНЫМИ ПЕТЛЕВЫМИ ОБМОТКАМИ В z=96·k ПАЗАХ | |
RU2355095C1 (ru) | ДВУХОБМОТОЧНЫЙ СТАТОР С m=3-ФАЗНЫМИ 2p1=8·k- и 2p2=10·k-ПОЛЮСНЫМИ ПЕТЛЕВЫМИ ОБМОТКАМИ В z=144·k ПАЗАХ | |
RU2355097C1 (ru) | ДВУХОБМОТОЧНЫЙ СТАТОР С m=3-ФАЗНЫМИ 2p1=6·k- и 2p2=8·k-ПОЛЮСНЫМИ ПЕТЛЕВЫМИ ОБМОТКАМИ В z=144·k ПАЗАХ | |
RU2362254C1 (ru) | ДВУХОБМОТОЧНЫЙ СТАТОР С m=3-ФАЗНЫМИ 2p1=8·k- И 2р2=10·k-ПОЛЮСНЫМИ ПЕТЛЕВЫМИ ОБМОТКАМИ В z=120·k ПАЗАХ | |
RU2355099C1 (ru) | ДВУХОБМОТОЧНЫЙ СТАТОР С m=3-ФАЗНЫМИ 2p1=14- и 2p2=16-ПОЛЮСНЫМИ ПЕТЛЕВЫМИ ОБМОТКАМИ В z=168 ПАЗАХ | |
Rudden et al. | Space Harmonic Cancellation in a Dual Three-Phase SPM Machine with Star-Delta Windings | |
SU1539904A1 (ru) | Трехфазна корна обмотка дл совмещенной машины |