RU2293422C2 - ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2р=6с ПОЛЮСАХ В z=39с ПАЗАХ - Google Patents
ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2р=6с ПОЛЮСАХ В z=39с ПАЗАХ Download PDFInfo
- Publication number
- RU2293422C2 RU2293422C2 RU2004124491/09A RU2004124491A RU2293422C2 RU 2293422 C2 RU2293422 C2 RU 2293422C2 RU 2004124491/09 A RU2004124491/09 A RU 2004124491/09A RU 2004124491 A RU2004124491 A RU 2004124491A RU 2293422 C2 RU2293422 C2 RU 2293422C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil
- groups
- coil groups
- coils
- winding
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно к трехфазным асинхронным и синхронным электрическим машинам, и может быть использовано, в частности, в фазных роторах асинхронных двигателей. Технический результат - снижение коэффициентов несимметрии и дифференциального рассеяния m=3-фазной, m′=m=3-зонной несимметричной петлевой, дробной обмотки при 2p=6c полюсах в z=39с пазах и при q=z/3p=13/3. Сущность изобретения состоит в том, что в трехфазной несимметричной дробной обмотке при 2р=6с полюсах в z=39с пазах, выполняемой двуслойной m′=3-зонной с числом пазов на полюс и фазу q=z/3p=13/3 из 3рс катушечных групп с группировкой 5 4 4 4 4 5 4 5 4, повторяемой с раз, согласно данному изобретению, концентрические катушки имеют шаги по пазам yпi=10-2(i-1) и числа витков (1-х)wк для катушек с i′=1, 5 и число витков (1+x)wк для катушки с i=3 для пятикатушечных групп 1Г, 6Г, 8Г, шаги по пазам у′пi=9-2(i′-1) и число витков (1+x)wк для катушки с i′=2 для всех четырехкатушечных групп, при этом число витков равно (1-х)wк для катушки с i=4 для катушечных групп 3Г, 4Г, 7Г, 9Г, а для катушечных групп 2Г, 5Г при шаге по пазам уп=6 число витков равно (1-х)wк для катушки с i=4 в катушечной группе 2Г и для катушки с i=1 в катушечной группе 5Г, при этом число витков в остальных катушках катушечных групп равно wк, где с=1, 2, 3,...; i=1...5 и i′=1...4 - номера катушек групп, начиная с наружной; 2wк - число витков пазов, полностью заполненных обмоткой; х=0,5. 4 ил.
Description
Изобретение относится к трехфазным обмоткам электрических машин переменного тока - асинхронных двигателей (АД) и синхронных генераторов (СГ).
Известны петлевые двухслойные m=3-фазные дробные обмотки, выполняемые при 2р полюсах в z пазах из m′p катушечных групп с равношаговыми или концентрическими катушками при среднем шаге по пазам yк≈z/2p, числе пазов на полюс и фазу q=z/m′p=b+c/d, где m′=2m=6 или m′=m=3 - число фазных зон на пару полюсов, c/d<1; по условиям симметрии отношения 2p/d - целые, d/m - нецелые [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с.392-394].
Группировки катушек в группах дробных несимметричных (d/m - целое) обмоток задаются рядами и зависят от c/d [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока./Пер. с англ. Л.: ГЭИ,1959, с.254], например 5 4 4 4 4 5 4 5 4 для q=13/3; из-за несимметрии фаз возрастает дифференциальное рассеяние.
В изобретении ставится задача снижения коэффициентов несимметрии, дифференциального рассеяния несимметричной m′=3-зонной обмотки при q=13/3.
Решение поставленной задачи достигается тем, что для m=3-фазной несимметричной пробной обмотки при 2р=6с полюсах в z=39с пазах, выполняемой двуслойной m′=3-зонной с числом пазов на полюс и фазу q=z/3р=13/3 из 3рс катушечных групп 1Г...9Г с группировкой 5 4 4 4 4 5 4 5 4, повторяемой с раз:
концентрические катушки имеют шаги по пазам yпi=10-2(i-1) с числами витков (1-х)wк катушек с i=1, 5 и (1+х)wк катушки с i=3 для групп пятикатушечных 1Г, 6Г, 8Г, у′пi=9-2(i′-1) с числом витков (1+x)wк катушки с i′=2 для всех четырехкатушечных групп при (1-х)wк витках катушки с i′=4 групп в 3Г, 4Г, 7Г, 9Г, а для групп 2Г, 5Г при yп=6-(1-x)wк витках катушки с i'=4 в 2Г и с i'=1 в 5Г при wк в остальных катушках групп, где с=1, 2, 3,..., i=1...5 и i'=1...4 - номера катушек в группах, начиная с наружной, х=0,5, а 2wк - число витков пазов, полностью заполненных обмоткой.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при с=1, 2р=6, z=39 с номерами 1...39 снизу, 3р=9 группах с номерами 1Г...9Г сверху, чередованиями фазных зон А-В-С верхнего, X-Y-Z нижнего слоев и зачерненные пазы содержат (2-х)wк витков при 2wк витках в остальных пазах, а снизу размечены сдвиги осей групп; на фиг.2 построена диаграмма сдвигов групп, их ЭДС фаз ЕА, ЕВ, ЕС относительно оси симметрии 8Г; на фиг.3, 4 по треугольной сетке построены многоугольники МДС обмотки для катушек равно- (фиг.3) и неравновитковых (фиг.4). Обмотка (фиг.1) соединяется при последовательно-согласном включении групп: 1Г, 4Г, 7Г в фазе I, 2Г, 5Г, 8Г в фазе II, 3Г, 6Г, 9Г в фазе III c началами из 1Г, 2Г, 3Г; фазы могут сопрягаться в Y и Δ. При с=2, 3,... обмотка имеет 2р=6с=12, 18,... полюсов, z=39с=78, 117,... пазов и 3рс=18, 27,... групп.
Для обмотки (фиг.1) ЭДС групп определяются по коэффициентам укорочения концентрических катушек Kyi=sin(90yпi/τп)=sin(180°упi/13) при полюсном делении τп=z/2р=6,5; Кyi=(1-х)0,663123 (упi=10), (1+х)0,992709 (упi=6), (1-х)0,464723 (упi=2) при Ег.б=3,878555-х0,135137 для групп пятикатушечных (больших), (1+х)0,992709 (y′пi=7) (1-х)0,663123 (у′пi=3) при Ег.м=3,413832+х0,329586 групп 3Г, 4Г, 7Г, 9Г четырехкатушечных (малых). Диаграмма фиг.2 построена для 2р=6, z=39. αп=360°/z=120°/13 и углах сдвигов осей групп по фиг.1: 8Г→9Г=4,5αпр=120°+0,5αп и 8Г→7Г=240°-0,5αп; 8Г-1Г=9αпp=240°+αп и 8Г→6Г=120°-αп; 8Г→2Г=13,5αпp=360°+1,5αп и 8Г→5Г=360°-1,5αп; 8Г→3Г=17,5αпр=120°+0,5αп и 8Г→4Г=240°-0,5αп, по которой: EВ=E8Г(б)+2E2Г(м)cos1,5αп=10,50782+x0,6647423 - вертикальный вектор, где для неконцентрических групп 2Г, 5Г - 2х[cos1,5αп-cos(1,5-1,5·3)αп]=+x0,79988; Е2 А=(2Е4Г(м))2+Е2 1Г(б)-4Е4Г(м)Е1Г(б)cos(180°-1,5αп) - по теореме косинусов и при х=0 - ЕА=ЕС=10,6341, угол γ (фиг.2) определяется по теореме синусов Е4Г/sinγ=EA/sin(180°-1,5αп), откуда γ=8,8387° и тогда углы сдвигов фазных ЭДС равны φBA=φBC=120°-αп+γ=119,6079 и φAC=120,7841°. По фазным ЭДС и углам сдвигов определяются линейные ЭДС а=ЕBA=b=ЕBC=18,2733, с=ЕAC=18,4911 и тогда по выражениям: S=а+b+с, А=(а2+b2+с2)/6, Kнес%=(F/D) [Петров Г.Н. Электрические машины, ч.2. Асинхронные и синхронные машины. М.-Л.: ГЭИ, 1963, с.162] вычисляется коэффициент несимметрии Кнес%=0,79% при Коб=(ЕАС+2ЕВА)/·39=0,8148.
Подобным образом для неравновитковой обмотки по фиг.1 при х=0,5: ЕВ=10,8402, ЕА=ЕС=10,8957, γ=9,0446°, φВА=φВС=119,8138°, φАС=120,3724°, а=ЕВА=b=ЕВС=18,8062, с=ЕАС=18,9073, Кнес%=0,35, Kоб=(EАС+2EВА)(z-3x)=0,8702 и z'=39-3x=37,5 - эквивалентное число полностью заполненных обмоткой пазов, т.е. она имеет больший Коб и меньший Кнес% (в 0,79/0,35=2,26 раза).
Из многоугольников МДС фиг.3, 4 (с единичными векторами токов фазных зон A-Z-B-X-C-Y в центре) по треугольной сетке и соотношениям
определяется коэффициент дифференциального рассеяния σД%, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу МДС при квадрате среднего радиуса j=1...z пазовых точек R2 д, радиусе Ro окружности для основной гармонической [Попов В.И. Определение и оптимизация параметров трехфазных обмоток по многоугольникам МДС//Электричество, 1997, №9, с.53-55]:
По (1)-(2): при x=0, Коб=0,8148 - R2 д=477/39, Ro=39·0,8184/3π и σД%=7,60; при х=0,5 и Коб=0,8702 - R2 д=486,75/39, Ro=37,5·0,8702/3π, σД%=4,11%, т.е. σД% снижается в 7,60/4,11=1,85 раза. С учетом изменений Коб, Кнес%, σд% обмотка по фиг.1 при х=0,5 имеет высокую эффективность Кэф=(0,8708/0,8148)(0,79/0,35)(7,60/4,11)(37,5/39)=4,3; при оптимальном х=хопт достигается Кнес=0.
Предлагаемая m′=3-зонная обмотка, в сравнении с m′=6-зонной при z=39, 2р=6, q=z/6р=13/6, уп=5, группировке 322222232222223222, Коб=0,8912, Кнес%=0,43 и σД%=4,27, имеет пониженные Кнес и σД при вдвое меньшем числе групп.
Ее применение позволяет снижать добавочные потери в роторе и магнитные шумы в АД с к. з. ротором, улучшать форму кривой напряжения в СГ.
Claims (1)
- Трехфазная несимметричная дробная обмотка при 2p=6с полюсах в z=39с пазах, выполняемая двуслойной m′=3-зонной с числом пазов на полюс и фазу q=z/3р=13/3 из 3рс катушечных групп с группировкой 5 4 4 4 4 5 4 5 4, повторяемой с раз, отличающаяся тем, что концентрические катушки имеют шаги по пазам yпi=10-2(i-1) и числа витков (1-x)wк для катушек с i′=1,5 и число витков (1+x)wк для катушки с i=3 для пятикатушечных групп 1Г, 6Г, 8Г, шаги по пазам y′пi=9-2(i′-1) и число витков (1+х)wк для катушки с i′=2 для всех четырехкатушечных групп, при этом число витков равно (1-х)wк для катушки с i=4 для катушечных групп 3Г, 4Г, 7Г, 9Г, а для катушечных групп 2Г, 5Г при шаге по пазам уп=6 число витков равно (1-х)wк для катушки с i=4 в катушечной группе 2Г и для катушки с i=1 в катушечной группе 5Г, при этом число витков в остальных катушках катушечных групп равно wк, где c=1, 2, 3,...; i=1...5 и i′=1...4 - номера катушек в катушечных группах, начиная с наружной; 2wк - число витков в пазах, полностью заполненных обмоткой; х=0,5.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124491/09A RU2293422C2 (ru) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2р=6с ПОЛЮСАХ В z=39с ПАЗАХ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004124491/09A RU2293422C2 (ru) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2р=6с ПОЛЮСАХ В z=39с ПАЗАХ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2004124491A RU2004124491A (ru) | 2006-01-27 |
RU2293422C2 true RU2293422C2 (ru) | 2007-02-10 |
Family
ID=36047545
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004124491/09A RU2293422C2 (ru) | 2004-08-10 | 2004-08-10 | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2р=6с ПОЛЮСАХ В z=39с ПАЗАХ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2293422C2 (ru) |
-
2004
- 2004-08-10 RU RU2004124491/09A patent/RU2293422C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978, с.392-394. * |
ЛИВШИЦ-ГАРИК М. Обмотки машин переменного тока. - Л.: ГЭИ, 1959, с.254. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2004124491A (ru) | 2006-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2293422C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2р=6с ПОЛЮСАХ В z=39с ПАЗАХ | |
RU2298869C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=6c ПОЛЮСАХ В z=42c ПАЗАХ | |
RU2293423C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=6c ПОЛЮСАХ В z=33c ПАЗАХ | |
RU2293427C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=6c ПОЛЮСАХ В z=21c ПАЗАХ | |
RU2293426C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=6с ПОЛЮСАХ В z=57с ПАЗАХ | |
RU2293419C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=6с ПОЛЮСАХ В z=51с ПАЗАХ | |
RU2293424C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=6с ПОЛЮСАХ В z=30с ПАЗАХ | |
RU2293421C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=6с ПОЛЮСАХ В z=66с ПАЗАХ | |
RU2293418C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=6c ПОЛЮСАХ В z=48c ПАЗАХ | |
RU2293425C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=6c ПОЛЮСАХ В z=60c ПАЗАХ | |
RU2328814C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2р=12·с ПОЛЮСАХ В z=57·c ПАЗАХ | |
RU2324276C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=12·c ПОЛЮСАХ В z=75·c ПАЗАХ | |
RU2280937C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=6c ПОЛЮСАХ В z=15c ПАЗАХ | |
RU2293420C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=6с ПОЛЮСАХ В z=24с ПАЗАХ | |
RU2328812C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ НЕСИММЕТРИЧНАЯ ДРОБНАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=12·c ПОЛЮСАХ В z=51·c ПАЗАХ | |
RU2324277C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА В z=132·c ПАЗАХ ПРИ 2p=26·c ПОЛЮСАХ (q=44/13) | |
RU2267207C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДРОБНАЯ (q=4,75) ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН | |
RU2328807C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА В z=90·c ПАЗАХ ПРИ 2p=22·c И 2p=26·c ПОЛЮСАХ | |
RU2335065C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА В z=111·c ПАЗАХ ПРИ 2p=22·c И 2p=26·c ПОЛЮСАХ | |
RU2312443C2 (ru) | ДВУХСЛОЙНАЯ ПЕТЛЕВАЯ m=3-ФАЗНАЯ ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН В z=171 ПАЗАХ, 2p=34 ПОЛЮСАХ | |
RU2267213C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДРОБНАЯ (q=5,75) ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН | |
RU2267211C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДРОБНАЯ (q=1,75) ОБМОТКА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН | |
RU2324273C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА В z=102·c ПАЗАХ ПРИ 2p=26·c ПОЛЮСАХ (q=34/13) | |
RU2328806C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА В z=87·c ПАЗАХ ПРИ 2p=22·c И 2p=26·c ПОЛЮСАХ | |
RU2335072C2 (ru) | ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=22·c ПОЛЮСАХ В z=156·c И z=159·c ПАЗАХ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120811 |