SU758392A1 - Three-phase winding with switching-over poles without power supply interruption - Google Patents

Three-phase winding with switching-over poles without power supply interruption Download PDF

Info

Publication number
SU758392A1
SU758392A1 SU782633171A SU2633171A SU758392A1 SU 758392 A1 SU758392 A1 SU 758392A1 SU 782633171 A SU782633171 A SU 782633171A SU 2633171 A SU2633171 A SU 2633171A SU 758392 A1 SU758392 A1 SU 758392A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
poles
coil groups
winding
numbers
switching
Prior art date
Application number
SU782633171A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Anatolij Antonenko
Lyudmila Ya Belikova
Aleksandr A Vojtekh
Vladimir G Degtev
Original Assignee
Inst Elektrodinamiki Akademii
Od Polt Institut
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 Inst Elektrodinamiki Akademii, Od Polt Institut filed Critical Inst Elektrodinamiki Akademii
Priority to SU782633171A priority Critical patent/SU758392A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU758392A1 publication Critical patent/SU758392A1/en

Links

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Description

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в электрических машинах переменного тока со ступенчатым регулированием скорости. 5The invention relates to the field of electrical engineering and is intended for use in electric AC machines with step speed control. five

Известны схемы двухскоростных обмоток, соединенные в шесть ветвей, числа полюсов которых переключаются в диапазоне отношений от 1:2 до 1:4, причем переключение осуществляется 1* изменением направления Тока в части секций,^ а в процессе переключения необходим хотя бы кратковременный перерыв в питании [1].Two-speed winding circuits are known, connected in six branches, the pole numbers of which are switched in the range of ratios from 1: 2 to 1: 4, and switching is performed by 1 * changing the direction of the Current in part of the sections, ^ and in the process of switching at least a short power break is necessary [one].

1;one;

Известна также обмотка, выполняемая в числе пазов кратном 36, переключение чисел полюсов которой осуществляется в отношении р1 : рй, содержащая равномерно распределенные 2Ι на магнитопроводе катушечные группы, объединенные в шесть полуфаз, без перерыва питания посредством подключения выводов из средних точек сторон, "треугольника" к выводам из противо- 2 лежащих его вершин [2]. Указанная обмотка является наиболее близким к Изобретению техническим решением по сущности и решаемой задаче и содержит равномерно распределенные на магии- 3Also known winding performed among the grooves fold 36, the switching number of poles which is carried out in respect of p 1: p th containing uniformly distributed 2Ι to the yoke coil groups united six semi-phase, without power interruption by means of connection terminals of the midpoints of the sides, " triangle "to the terminals of the anti-2 lying vertices [2]. The specified winding is the closest technical solution to the Invention to the essence and to the problem being solved and contains evenly distributed on magic.

22

' ' ' ' ‘ " -{ ,.·'''' '' ‘" - {,. · ''

топроводе катушечные группы, объединенные в шесть полуфаз. 'The conductor is a coil group, combined into six semi-phases. '

К недостаткам рассмотренной обмотки следует отнести невысокий уровень обмоточных коэффициентов по рабочим гармоникам, что приводит, особенно в сочетании с проявлением несимметрии при 2р=2, к недоиспользованию активных материалов двухскоростных двигателей и завышению уровня материалоемкости на единицу мощности. Необходимость изменения в чередовании фаз и разрыв цепи питания в' приводах механизмов со встречным вращением рабочего органа на разных скоростях ускоряю! износ контактов и снижают надежность схемы управления переключением..'The disadvantages of the considered winding include a low level of winding coefficients for working harmonics, which leads, especially in combination with the manifestation of asymmetry at 2p = 2, to under-use of active materials of two-speed engines and an overestimation of material intensity per unit of power. The need for a change in the phase rotation and the opening of the power supply circuit in the drives of mechanisms with counter-rotation of the working element at different speeds is accelerating! contact wear and reduce the reliability of the switching control circuit .. '

Целью Изобретения является увеличение эффективности использования активных материалов, а также повышение надежности Привода механизмов со встречным вращением рабочего органа ца разных скоростях при отношении скоростей 2:1, 2:7.The purpose of the Invention is to increase the efficiency of the use of active materials, as well as increase the reliability of the Drive mechanisms with counter-rotation of the working body at different speeds at a speed ratio of 2: 1, 2: 7.

Поставленная Цель достигается выбором закономерности размещения катушечных Групп по шести ветвям схемыThe goal is achieved by choosing the pattern of placement of the coil groups along six branches of the circuit

переключения с сохранением симметрииswitching with preservation of symmetry

н.с. по фазам на всех полюсностях иns in phases at all poles and

33

758392758392

4four

целесообразным их взаимным включени 4ём, для чего каждая ветвь содержитit is advisable to interconnect them 4 , for which each branch contains

катушечные группы с номерами, определяемыми по выражениям:coil groups with numbers determined by the expressions:

Г7 ♦ (т- рг>1.5+(п-з) -5-ъо е-пКег^Цеп^ег^)· [-14+(п-1)'5-зоепЬег(|)Зепг-1ег(Рг/5), *[18+(п-1),5-30е^ег^)}еп1(ег(рг/5).( G 7 ♦ (t-p g > 1.5+ (p-s) -5-uo e-pKeg ^ Chain ^ er ^) · [-14+ (n-1) '5-zooper (|) Zepg-1g ( p g / 5) * [18 + (n-1), 5 -30e te r)} ep1 (e g (p g / 5). (

* причем катушечные группы с номерами* and coil groups with numbers

[7+(7~ Рг)1,5+(п-1) •Э-ЪОедЬч'вг^ДьпХпвг^1)[7 + (7 ~ P g ) 1.5+ (p-1) • O-3U Uni'vg ^ Dphpvg ^ 1 )

р \ 20p \ 20

,[25-(7-ргУ115+1п-1)-5-ьоепг1еА71)]впгтегС5г), [25- (7-p g У1 1 5 + 1п-1) -5-попг1еА7 1 )] vpgteg5 g )

включены встречно относительно остальных катушек ветвей, где η - номер ветви; - второе число пар по- 25 ЛЮСОВ.included counter relative to the remaining coils of the branches, where η is the number of the branch; - the second number of pairs is 25 LUSES.

Кроме того, при выполнении обмоток на отношения 2:5 и 2:7 катушечные группы, с номерами 1 + (η -1) х х 5^1:16^0^/5)/ содержат вдвое большее 30 число катушек, чем остальные, содержащие по Т катушек в группе, где Т · При выполнении обмотки на соотношении 2:1 число катушек в катушечной группе равно 6Т, причем чет- 35 ные катушечные группы включены встречно по отношению к нечетным катушечным группам.In addition, when performing windings on ratios 2: 5 and 2: 7, the coil groups with the numbers 1 + (η -1) x х 5 ^ 1: 16 ^ 0 ^ / 5) / contain twice the 30 number of coils than the rest , containing T coils in the group, where T · When winding is performed at a ratio of 2: 1, the number of coils in the coil group is 6T, with even 35 coil groups included opposite to odd coil groups.

На фиг. 1 приведена схема переключения ветвей; на фиг. 2 - схема-раз- .θ вертка обмотки для р1 : = 1:2; наFIG. 1 shows a circuit switching branches; in fig. 2 - scheme-raz.-Winding winding for p 1 : = 1: 2; on

фиг. 3 - электрическая схема соединений катушечных групп обмотки с отношением : р^ = 2:7; на фиг. 4 схема-развертка обмотки для р1 : рг = 2 : 7 ; на фиг. 5 - электрическая схема сое- 45 динений катушечных групп обмотки с отношением р1 : р„ « 2:5; нафиг. 6схема-раЭвертка·обмотки для рпг=2:5.FIG. 3 - electric circuit of coil winding groups of connections with the relation: p ^ = 2: 7; in fig. 4 scheme-scan winding for p 1 : p g = 2: 7; in fig. 5 - electrical circuit of connection of coil winding coil groups with the ratio p 1 : p „2: 5; see 6shemaraEvertka · windings for p p : p r = 2: 5.

Для работы схемы с большим числом полюсов питание подается на зажим 50 А, В, С при соединении фаз в Δ. Для переключения обмотки на высшую скорость попарно замыкаются зажимы А-а,For operation of the circuit with a large number of poles, power is supplied to the terminal 50 A, B, C when the phases are connected to Δ. For switching the winding to a higher speed, the clips Aa are pairwise closed,

В-Ь, С-с без перерыва питания. Схема соединения фаз в этом случае -ΔΔ . 55In-b, C-s without interruption of power. The connection diagram of the phases in this case is ΔΔ. 55

ц р и м е р . Схема размещения катушечн&х групп по ветвям схемы переключения для обмотки, выполняемой в 36 пазах с отношением чисел полюсов 2ρν : 2рг = 4:2. Числоc p and meer. The layout of the coil & x groups along the branches of the switching circuit for the winding performed in 36 slots with the ratio of the numbers of poles 2ρ ν : 2p g = 4: 2. Number

а целая часть дроби -^впХйвгand the whole part of the fraction - ^ vpHyvg

Катушечные группы одинаковы и содержат по 6Т=6 катушек. Число катушек в данном случае совпадает с числом ветвей схемы и равно шести. Номер катушечной группы, определяемый выра- ,Coil groups are the same and contain 6T = 6 coils. The number of coils in this case coincides with the number of branches of the circuit and is equal to six. The number of the coil group, defined by

6060

(£)* ° ’(£) * ° ’

жением 1+(п-1), где η = 1,2,3,4,5,6, совпадает с номером ветви. Катушечные группы с номерами 2,4,6' включены встречно катушечным группам 1,3,5·1+ (p-1), where η = 1,2,3,4,5,6, coincides with the branch number. Coil groups with numbers 2,4,6 'are included in opposite coil groups 1,3,5 ·

На фиг'. 1 построена схема переключения ветвей для рассмотренного соотношения полюсов 2р^ :2р^= 4:2, где катушечные группы изображены.в виде прямоугольников, а начала обозначены буквой "Н".In FIG. 1, a circuit switching branches for the considered ratio of the poles 2p ^: 2p ^ = 4: 2, where the coil groups are depicted in the form of rectangles, and the beginning marked with the letter "H".

Рассмотрим схему-развертку данной обмотки (см.фиг. 2). При подаче трехфазного питания на зажимы А, В, С схема обеспечивает создание магнитного вращающегося поля с числом полюсов 2рг .=. 4. Попарное соединение выводов А-а, В-Ь, С-с без разрыва цепи питания приводит к изменению числа полюсов на 2 р., = 2.Consider the schematic scan of this winding (see Fig. 2). When three-phase power is applied to terminals A, B, C, the circuit provides for the creation of a magnetic rotating field with the number of poles of 2p g . =. 4. Pairing the connection of the terminals A-a, B-b, C-c without breaking the power circuit leads to a change in the number of poles by 2 p., = 2.

Полученная обмотка полностью симметрична на обеих полюсностях. При шаге у = 10 ее обмоточные коэффициенты составляют: Куу = 0,732;The resulting winding is completely symmetrical on both poles. At step y = 10, its winding coefficients are: Kuu = 0.732;

>Ч/гр=4 = 0,7 09.> H / g = 4 = 0.7 09.

Средний обмоточный коэффициент КчУср равен 0,7205, что на 5,4% больше, чем в прототипе, где =0,691 ;The average winding coefficient KchUsr equal to 0.7205, which is 5.4% more than in the prototype, where = 0,691;

кж/грм =0,676; К^р=0,6835 при шаге обмотки у = 1 1 . to w / grm = 0.676; K ^ p = 0.6835 with a winding step y = 1 1.

Пример 2. Схема размещения катушечных групп по ветвям схемы переключения для обмотки, выполняемой • в 36 пазах с отношением чисел полюсов 2рл :2рг = 4:14. Число Т = = 1Example 2 Layout of coil groups on branches of the switching circuit for the winding performed in the 36 • slots with a pole number 2p ratio of l: r = 2p 4:14. Number t = = 1

Целая часть дроби =The whole part of the fraction =

Распределение катушечных групп по ветвям обмотки. 1-я ветвь - η = 1.The distribution of coil groups in the winding branches. 1st branch - η = 1.

5'',ег^Рг/55 6n " , er ^ R g / 5 )"

[ζ ф-Рх) ЪОепйег (§]еп1(ег(-^)’7,[ζ f-P x ) Ö Oppieg (§] ep1 (eg (- ^) '7,

[44 + (п-1)5-МепЬег(~5епглег(р,,/5)= 14,[44 + (p-1) 5-Mepenberg (~ 5ggg (p ,, / 5) = 14,

[ιβ+(п-1) ·5-ъо е^еь(5 епь ег (р2/5)=-18 7 [ιβ + (n-1) · 5-bo e eb (5 er ep (p 2/5) = - 18 July

[25 - (7- рг) · ι, 5+(п -1)· 5 -зоедф -ί )]β.ϊΛΐ[25 - (7- р г ) · ι, 5+ (п -1) · 5 -зоедф -ί)] β.ϊΛΐ

= 25, .= 25,.

т.е. в 1-ю ветвь схемы переключения входят катушечные группы с номерамиthose. The 1st branch of the switching circuit includes coil groups with numbers

I, 6,14,18 и 25.I, 6.14,18 and 25.

. Аналогично производим расчет для остальных ветвей, придавая η значения номера ветви.. Similarly, we perform the calculation for the remaining branches, giving η the values of the branch number.

Таким образом, во 2-ю ветвь (п»2) входят катушечные группы с номерами 6,12,19,23,30; в 3-ю ветвь (π·»3) II, 17,24,28 и 5; в 4-ю ветвь - 16,22, 29,3,10;в 5-ю ветвь - 21,27,4,8,16;/' в 6-ю ветвь - 26,2,9,13,20.Thus, the 2nd branch (n »2) includes coil groups with numbers 6,12,19,23,30; in the 3rd branch (π · »3) II, 17,24,28 and 5; in the 4th branch - 16,22, 29,3,10; in the 5th branch - 21,27,4,8,16; / 'in the 6th branch - 26,2,9,13,20.

Катушечные группы с номерамиReel groups with numbers

^(ΐ-ρ^-Ι,δψι-ΐΙ’δ-ίΟθηΙΐβΓ^^νιΐίβΓ-^)^ (ΐ-ρ ^ -Ι, δψι-ΐΙ’δ-ίΟθηΙΐβΓ ^^ νιΐίβΓ- ^)

« ον"Ον

[25-(7- (¾) ί,5*(πί) 5 -5о«пиег(-1^1-)еп.Ъег(^-)[25- (7- (¾) ί, 5 * (πί) 5 -5о «pyg (- 1 ^ 1 -) epp. Ry (^ -)

включаются встречно относительно остальных катушечных групп ветвей. Под5 758392included counter to the other coil groups of branches. Pod5 758392

ставляя в эти выражения поочередно значения η = 1,2,...,6, получим следующие номера катушек: 7,25,6,30,11, 5,16,10,21,15,26,20.putting in these expressions in turn the values η = 1,2, ..., 6, we get the following numbers of coils: 7,25,6,30,11, 5,16,10,21,15,26,20.

Схема соединения{катушечных групп 5 рассмотренной обмотки·с соотношением полюсов 2рт:2рг = 4:14 представлена на фиг. 3. При подаче питания на зажимы А, В, С схема работает с числом полюсов 2рг =14. Для пересоединения ,п на число полюсов 2р^ = 4 замыкают зажимы А-а, В-Ь, С-с без разрыва цепи питания.The connection diagram {of coil groups 5 of the considered winding · with a pole ratio of 2p t : 2p g = 4:14 is shown in FIG. 3. When power is applied to the terminals A, B, C, the circuit works with the number of poles 2p d = 14. To reconnect, n to the number of poles 2p ^ = 4 close the terminals A-a, B-b, C-s without breaking the power circuit.

. Катушечные группы с номерами ΐ + (η - л \5 е От/5) >. Coil groups with numbers ΐ + (η - l \ 5 e From / 5)>

т.е. 1,6,11,16,21 и 26 содержат вдвое большее, чем остальные катушечные 20 группы, число катушек, равное 2Т=2. Схема-развертка данной обмотки изображена на фиг. 4. Обмоточные коэффициенты при шаге у=8 составляют:those. 1,6,11,16,21 and 26 contain twice as many as the other 20 coil groups, the number of coils equal to 2Т = 2. The schematic scan of this winding is shown in FIG. 4. Winding factors at step y = 8 are:

= 0,7907; « 0,8186; 25= 0.7907; "0.8186; 25

Кч/ср = 0,804.Kch / Wed = 0,804.

На фиг. 5 приведена схема соединения катушечных групп обмотки с соотношением полюсов 2р., :2рй = 4: ГО. 30 Расчет производится аналогично рассматриваемому примеру.FIG. 5 shows the connection diagram of the coil winding groups with the ratio of the poles 2p.,: 2p y = 4: GO. 30 Calculation is made similarly to the considered example.

Схема-развертка этой обмотки приведена на фиг. 6. Обмоточн-ые коэффициенты при шаге у = 11 равны: 35The schematic scan of this winding is shown in FIG. 6. Winding coefficients at step y = 11 are equal: 35

= °-: К^ю = 0-733;= ° - : K ^ y = 0-733;

Кч(ср = 0.7565- .Kch (cf = 0.7565-.

Эти полюсопереключаемые обмотки симметричны и отличаются более высо- до кими (на 5-15%) обмоточными коэффициентами по сравнению с прототипом, что позволяет снизить материалоемкость на единицу мощности двухскоростных электродвигателей. Обмотка 45 может найти применение в двигателях с переключением полюсов, с торможением. противовключением (при числах полюсов 2:4 и 4:14)без отключения от сети. Для управления двигателем собмоткой согласно настоящему изобретению требуется один из пускателей половинной мощности, что в ряде случаев позволит использовать пускатель меньшего габарита.These pole-switched windings are symmetrical and are distinguished by higher (5–15%) winding coefficients compared with the prototype, which makes it possible to reduce the consumption of materials per unit power of two-speed electric motors. Winding 45 can be used in motors with pole switching, with braking. opposition (at the numbers of poles 2: 4 and 4:14) without disconnecting from the network. To control the motor winding according to the present invention requires one of the half-power starters, which in some cases will allow the use of a smaller starter.

66

Claims (2)

Формула изобретенияClaim 1. Трехфазная обмотка с переключением полюсов без перерыва питания в отношениях , выполняемая в числе пазов кратном 36, содержащая равномерно распределенные на магнитопроводе катушечные группы, соединенные в шесть полуфаэ, образующем при большем числе полюсов схему "треугольник" с выводами из его вершин и средних точек сторон, соединенных с выводами противолежащих вершин "треугольника" на Меньшем числе полюсов, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения материалоемкости йа единицу мощности двухскоростных электродвигателей, каждая полуфаза содержит катушечные группы с номерами, определяемыми выражениями:1. Three-phase winding with switching poles without interruption of power in the relationship, performed in the number of slots in multiples of 36, containing the coil groups evenly distributed on the magnetic core, connected in six half-mounds, forming with a larger number of poles a "triangle" circuit with leads from its vertices and midpoints of the sides connected to the conclusions of the opposite vertices of the "triangle" on a Fewer number of poles, characterized in that, in order to reduce the material intensity of a unit of power of two-speed electric motors, each semi-phases It includes coil groups with numbers defined by the expressions: -1+(п-1) ·5^ -1+ (p-1) · 5 ^ (ΐ4+(π-£) 5 - зо· εκίΐβ)]β«ΐίег(у),(ΐ4 + (π- £) 5 - zo · εκίΐβ)] β «ΐί er (y), [ιβ+(η-ή[ιβ + (η-ή 5 ~ Рг) · ι ,5+(η-1) · 5 - ьо-еп! ί е г )еп1дег(^)( 5 ~ P d ) · ι, 5 + (η-1) · 5 - yo-en! ί e d) end1 (^) ( ’^Ч’^ H причем катушечные группы с номерами [7 Ψ - Рг)·1-5 +(п-1>5- Ъбеп11ег®]епг<ег(£г),moreover, the coil groups with the numbers [ 7 Ψ - Pr) · 1 - 5 + (n-1> 5-Béb11eg®] εg <er (£ g ), [25 * (7 - р2У 1,54 (п - л)>5 - 30еп1:е г(^-)]еп11ег(^г)[25 * (7 - р 2 У 1,5 4 (п - л)> 5 - 30еп1: е г (^ -)] ep11г (^ г ) включены встречно относительно остальнйх катушечных групп ветвей.included counter relative to the rest of the coil groups of branches. 2. Обмотка по п. 1, отличающаяся тем, что при выполнении на отношение полюсов'2:5 и. 2: 7 катуя.-^. шечные группы с номерами. 1-»(п-1)5ег1 ’чЪР» содержат вдвое большее число катушек, чем остальные, содержащие по Т катушек, где Ρ-, - меньшеё число пар полюсов; рг - большее число пар полюсов; η - номер ветви; Т - ; ζ - число2. Winding according to claim. 1, characterized in that when performed on the ratio of the poles' 2: 5 and. 2: 7 katuya .- ^. neck groups with numbers. 1 - "(p-1) 5 Her1 " cnR "contain twice as many coils as the others, containing T coils, where Ρ-, is less than the number of pole pairs; p g - a greater number of pairs of poles; η - branch number; T -; ζ - number пазов статора.stator slots.
SU782633171A 1978-06-19 1978-06-19 Three-phase winding with switching-over poles without power supply interruption SU758392A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782633171A SU758392A1 (en) 1978-06-19 1978-06-19 Three-phase winding with switching-over poles without power supply interruption

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782633171A SU758392A1 (en) 1978-06-19 1978-06-19 Three-phase winding with switching-over poles without power supply interruption

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU758392A1 true SU758392A1 (en) 1980-08-23

Family

ID=20772051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782633171A SU758392A1 (en) 1978-06-19 1978-06-19 Three-phase winding with switching-over poles without power supply interruption

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU758392A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947072A (en) * 1988-10-21 1990-08-07 A.O. Smith Corporation Stator winding for two-pole dynamoelectric induction machines

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4947072A (en) * 1988-10-21 1990-08-07 A.O. Smith Corporation Stator winding for two-pole dynamoelectric induction machines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4338534A (en) Pole-amplitude modulation, pole-changing electric motors and generators
CN1980016A (en) 2/6 pole single-phase induction motor having shared windings
DE69840284D1 (en) Power flow controller with rotary transformers
US5654601A (en) Switched reluctance machine
EP0018835B1 (en) Pole-amplitude modulation, pole-changing electric motors and generators
SU758392A1 (en) Three-phase winding with switching-over poles without power supply interruption
JPS56117563A (en) Rotary machine wherein number of poles can be changed
US3197686A (en) Rotary electric machines providing pole-changing by pole-amplitude modulation
US4473788A (en) Single phase two pole/six pole motor
US4472670A (en) Simplified connections to control speed relating to electrical rotating machinery
KR920007314A (en) Superconducting Motors with Multiple Rotors
US20050156702A1 (en) Motionless electromagnetic turbine
KR0169433B1 (en) Pole changing type of single phase induction motor
SU1403008A1 (en) Synchronous electric motor
CN1082740C (en) Connecting method for changing single star-triangle into double star-triangle in ac motor winding
JPS5771258A (en) Permanent magnet rotary type brushless motor
US3175143A (en) Three phase, pole-changing rotary electric machine
Broadway et al. Phase modulated 3-phase pole changing windings
RU1771046C (en) Three-phase pole-switchable two-layer winding for three numbers of pairs of poles
Grant Design of phase-change 2-speed windings for induction motors, using pole-amplitude modulation techniques
SU813594A1 (en) Three-phase two-layer pole-switchable winding
SU1003258A1 (en) Three-phase pole-switchable winding
SU1417125A1 (en) Three-phase/two-phase switchable-pole winding
SU1148074A1 (en) Three-phase pole-changeable winding
SU1631663A1 (en) Aligned electrical machine rotor winding