ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=14, z=120 С q=20/7

ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=14, z=120 С q=20/7


RU (11) 2268528 (13) C2

(51) МПК
H02K 3/28 (2006.01)
H02K 3/04 (2006.01) 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2008 - действует 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2004103876/09 
(22) Дата подачи заявки: 2004.02.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.02.10 
(43) Дата публикации заявки: 2005.07.27 
(45) Опубликовано: 2006.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978, с.392-393, 450. RU 2042249 C1, 20.08.1995. RU 2040845 C1, 25.07.1995. RU 2037250 C1, 09.06.1995. RU 2041543 C1, 09.08.1995. RU 2043688 C1, 10.09.1995. RU 2043689 C1, 10.09.1995. RU 2046500 С1, 20.10.1995. RU 2046501 С1, 20.10.1995. RU 2046502 C1, 20.10.1995. RU 2046503 С1, 20.10.1995. RU
2050666 C1, 20.12.1995. RU 2050667 С1, 20.12.1995. RU 2051453 С1, 27.12.1995. RU 2085008 C1, 20.07.1997. SU 917264 A, 30.03.1982. US 3979618 A, 07.09.1976. ЛИВШИЦ-ГАРИК М. Обмотки переменного тока. - М.-Л.: Государственное энергетическое издательство, 1959, с.224. Электричество. 1997, №9, с.53-55.

(72) Автор(ы): Ахунов Турсун Абдалимович (RU); Макаров Лев Николаевич (RU); Попов Виктор Иванович (RU); Петров Юрий Николаевич (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод (ОАО "ELDIN") (ЭЛДИН) (RU); Волжская государственная инженерно-педагогическая академия (ВГИПА) (RU) 
Адрес для переписки: 150040, г.Ярославль, пр. Октября, 74, ОАО ЯЭМЗ "ELDIN", ОТИПиР 

(54) ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=14, z=120 С q=20/7

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромашиностроении, в трехфазных асинхронных и синхронных машинах. Технический результат заключается в снижении дифференциального рассеяния. Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка при 2р=14 полюсах в z=96 пазах с q=20/7 и с группировкой катушек по ряду 3 3 3 3 3 3 2, повторяемой 6 раз, выполнена из 6р=42 катушечных групп 1Г,... 42Г при встречном включении в фазах четных катушечных групп относительно нечетных и среднем шаге катушек по пазам ук=7. В первой группировке групп 1Г,... 7Г первые катушки групп 1Г, 3Г и третьи катушки групп 4Г, 6Г имеют по (1-x)wк витков, средние катушки групп 3Г, 4Г и катушки группы 7Г - по (1+x)wк витков. В концентрических группах 2Г, 5Г с шагами по пазам упi=9,75 средние концентрические катушки имеют по (1+x)wк витков, а внутренние - (1-x)wк витков при wк витках в остальных катушках групп. Указанное распределение неравновитковых катушек с коэффициентом неравновитковости х=0,50 повторяется в каждой последующей группировке катушек по указанному ряду. 4 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к обмоткам электрических машин, может использоваться на статоре трехфазных асинхронных и синхронных машин, фазном роторе асинхронных двигателей (АД).

Известны петлевые двухслойные симметричные m=3-фазные, m'=2m=6 зонные обмотки, выполняемые 2р-полюсными в z пазах из 6р катушечных групп с равношаговыми или концентрическими катушками при их среднем шаге по пазам yкz/2p, числе пазов на полюс и фазу q=z/6p целом или дробном [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с.392-393]. Дробные обмотки при q=z/6p=N/d и d4 создают гармонические МДС по ряду =6k/d±1 [там же, с.450], в том числе и низшие (<1) при возрастании дифференциального рассеяния д, где ±k - целое число, дающее порядок гармонической >0 при ее прямом (+), или встречном (-) вращении.

В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния m'=6-зонной дробной симметричной обмотки при 2р=14 полюсах и z=120 пазах (q=z/6p=20/7, d=7) с группировкой катушек по ряду 3 3 3 3 3 3 2 [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока / Пер. с англ. М.-Л.: ГЭИ, 1959, c.224].

Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной 2-слойной обмотки при 2p=14, z=120 с группировкой 3 3 3 3 3 3 2, повторяемой 6 раз, выполняемой из 6р=42 катушечных групп с номерами 1Г...42Г при среднем шаге катушек по пазам ук=7: в группах 1Г... 7Г первой группировки группы 1Г, 3Г, 4Г, 6Г, 7Г при уп=7 имеют по (1-х)w к витков в катушках первой для 1Г, 3Г и третьей для 4Г, 6Г, по (1+х)wк в средней катушке для 3Г, 4Г и в катушках 7Г, а концентрические 2Г, 5Г при упi=9, 7, 5 - по (1+x)wк в средней и (1-х)wк во внутренней катушках при wк витках в остальных катушках групп, причем указанное распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где х=0,50.

На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при 2р=14, z=120 с номерами 1...120 (для z'=z/2=60 пазов) и номерами катушечных групп от 1Г до 42Г (размечены группы первой фазы 1Г+3(с)Г=1Г, 4Г, 7Г,...), чередованиями фазных зон в последовательности A-Z-B-X-C-Y при 2wк витках во всех пазах; на фиг.2 показана диаграмма сдвига осей нечетных групп первой фазы относительно оси симметрии 7Г; на фиг.3, 4 построены (по треугольной сетке) многоугольники МДС обмотки фиг.1 при х=0 (фиг.3) и х=0,5 (фиг.4). Такая m'=6-зонная обмотка по фиг.1 соединяется обычным образом при встречном включении в фазах четных групп относительно нечетных с их началами из начал групп 1Г, 15Г, 29Г для фаз I, II, III и фазы могут сопрягаться звездой или треугольником.

Для обмотки фиг.1 обмоточный коэффициент при равновитковых катушках (х=0) по коэффициентам укорочения Ку=sin(90°у к/ п) (ук=7, п=z/2p=60/7) и распределения Kp=0,5/Nsin(30°/N) равен Коб.о=КуКр=0,91571. Для неравновитковых катушек к Коб.о добавляется значение, зависимое от показателя неравновитковости х групп фазы по фиг.2 при угле сдвига пазов п=360°/z=3°: +2x0,95882cos3,5 п=+x1,88553 для 7Г, -2x0,95882[cos(2,5+7) п=-х1,685254 для 1Г+13Г, 2x(0,95882-0,793353)cos1,5 п=+0,329913 для 19Г+37Г, 2x0,95882[-cos(0,5+7) п+cos0,5 п]=+x0,145315 для 25Г+31Г при Kуi=sin(90°y пi/ п)=0,95882 (упi=7) и 0,793353 (упi =5), тогда при х/20=+х0,033775 



Из многоугольников МДС фиг.3 и 4 (в центре показаны единичные векторы токов фазных зон A-Z-B-X-C-Y) определяется по соотношениям 



коэффициент дифференциального рассеяния д, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу ее МДС, где R2 д - квадрат среднего радиуса j=1...N пазовых точек, Ro - радиус окружности для гармонической =1 [Попов В.И. Определение и оптимизация параметров трехфазных обмоток по многоугольникам МДС // Электричество, 1997, №9, с.53-55]:



тогда по (1)-(3) из условия d( д)/d(х)=0 вычисляется оптимальное хопт=0,50, соответствующее д%мин: при хопт=0,50 - Коб=0,9326, R2 д=526/20, Rо=120·0,9326/7 и д%мин=1,55, а при х=0 - д%=2,13, т.е. д% при хопт=0,50 снижается в 2,13/1,55=1,37 раза, что характеризует эффективность предложенной обмотки.

Таким образом, предлагаемая обмотка характеризуется пониженным коэффициентом дифференциального рассеяния д% (в 1,37 раза), повышенным обмоточным коэффициентом Коб и эффективнее при хопт=0,50 в сравнении с равновитковой обмоткой в Кэф=(0,9236/0,9157)(2,13/1,55)=1,40 раза. Ее применение, например на статоре АД, позволяет снижать добавочные потери в стали и асинхронные моменты от гармонических полей, улучшать виброакустические характеристики, повышать КПД, cos 1 и перегрузочную способность машины.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка при 2р=14 полюсах в z=96 пазах с q=20/7 и с группировкой катушек по ряду 3 3 3 3 3 3 2, повторяемой 6 раз, выполнена из 6р=42 катушечных групп 1Г,... 42Г при встречном включении в фазах четных катушечных групп относительно нечетных и среднем шаге катушек по пазам у к=7, отличающаяся тем, что в первой группировке групп 1Г,... 7Г первые катушки групп 1Г, 3Г и третьи катушки групп 4Г, 6Г имеют по (1-х)wк витков, средние катушки групп 3Г, 4Г и катушки группы 7Г - по (1+x)wк витков, а в концентрических группах 2Г, 5Г с шагами по пазам уni =9,7,5 средние концентрические катушки имеют по (1+x)wк витков, а внутренние - (1-x)wк витков при wк витках в остальных катушках групп, причем указанное распределение неравновитковых катушек с коэффициентом неравновитковости х=0,50 повторяется в каждой последующей группировке катушек по указанному ряду.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал
Электроника и электротехника




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+автомобильная -сигнализация".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "датчик" будут найдены слова "датчик", "датчики" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("датчик!").


Металлоискатели и металлодетекторы | Электронные устройства охраны и сигнализации | Электронные устройства систем связи | Приемные и передающие антенны | Электротехнические и радиотехнические контрольно-измерительные приборы и способы электроизмерений | Электронные устройства пуска, управления и защиты электродвигателей постоянного и переменного тока | Электродвигатели постоянного и переменного тока | Магниты и электромагниты | Кабельно-проводниковые и сверхпроводниковые изделия


Рейтинг@Mail.ru