ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=2c ПОЛЮСАХ В z=27c ПАЗАХ

ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=2c ПОЛЮСАХ В z=27c ПАЗАХ


RU (11) 2268537 (13) C1

(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: 2004112988/09 
(22) Дата подачи заявки: 2004.04.27 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2004.04.27 
(45) Опубликовано: 2006.01.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: ВОЛЬДЕК А.И. Электрические машины. - Л.: Энергия, 1978, с.392-393. RU 2085009 C1, 20.07.1997. RU 94042988 А1, 20.09.1996. SU 1758782 A1, 30.08.1992. SU 1644303 A1, 23.04.1991. SU 705603 А, 26.12.1979. GB 1090376 А, 08.11.1967. ЛИВШИЦ-ГАРИК М. Обмотки переменного тока. - М.-Л.: Государственное энергетическое издательство, 1959, с.224. Ж. "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); Тихонов Сергей Иванович (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 "ELDIN", патентная группа 

(54) ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=2c ПОЛЮСАХ В z=27c ПАЗАХ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электромашиностроении, трехфазных асинхронных и синхронных машинах. Технический результат заключается в снижении дифференциального рассеяния д m'=6-зонной электромашинной дробной (q=4,5) петлевой обмотки. Трехфазная двухслойная петлевая обмотка при 2р=2с полюсах в z=27с пазах выполнена из 6р чередующихся пяти- и четырехкатушечных групп с концентрическими катушками при их среднем шаге по пазам ук=9 и с=1, 2, 3,.... Группы нечетные пятикатушечные с yni=13-2(i-1) и четные четырехкатушечные с y'ni=12-2(1'-1) имеют числа витков по (1+х)w к для катушек с i=1, 2, i'=1, 2 и по (i-x)w к витков для катушек с i=4,5, i'=3,4, при wк . Катушки с i=3 имеют wк витков. В каждом пазу имеется 2wк витков, i=1...5 и i'=1...4 - номера катушек в группах, начиная с наружной, а х=0,54. 2 ил. 




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


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

Известны петлевые двухслойные симметричные m=3-фазные обмотки, выполняемые 2р-полюсными в z пазах из m'p катушечных групп с равношаговыми или концентрическими катушками при их среднем шаге по пазам ук=2q...3q и числе пазов на полюс и фазу q=z/m'p целом или дробном, где m' - число фазных зон на пару полюсов, равное m'=m=3-трехзонные, или m'=2m=6-шестизонные обмотки [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с.392-393]. Дробные обмотки при q=z/m'p=N/d и d2 (не кратном числу фаз m=3) создают гармонические МДС по ряду =m'k/d±1 [там же, с.450], в том числе четные и низшие (<1) при значительном 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 петлевой симметричной обмотки при 2р=2·с полюсах и z=27·с пазах (q=z/6p=9/2, N=9, d=2) с группировкой катушек по ряду 5454... [Лившиц-Гарик M. Обмотки машин переменного тока / Пер. с англ. М.-Л.: ГЭИ, 1959, с.224], выполняемой из концентрических катушек с их средним шагом по пазам ук=2q=9.

Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной 2-х слойной обмотки при 2р=2·с, z=27·с, выполняемой из 6р чередующихся пяти- и четырехкатушечных групп с концентрическими катушками при их среднем шаге по пазам ук=2q=9: группы нечетные пятикатушечные с упi=13-2(i-1) и четные четырехкатушечные с у'пi=12-2(i'-1) имеют числа витков по (1+x)w к для катушек с i=1, 2, i'=1, 2 и по (1-x)w к витков для катушек с i=4, 5, i'=3, 4 при wк витках для катушек с i=3 и 2wк витках в каждом пазу, где i=1...5 и i'=1...4 - номера катушек в группах, начиная с наружной, а x=0,54.

На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при с=1, 2р=2 полюсах, z=27 пазах с номерами 1...27 (снизу) и номерами катушечных групп от 1Г до 6Г (сверху), чередованиями фазных зон в последовательности А-Z-B-X-C-Y верхнего и нижнего слоев; на фиг.2 построены по треугольной сетке многоугольники МДС обмотки фиг.1 при x=0 (внутренний) и x=0,5 (наружный). Такая m'=6-зонная обмотка по фиг.1 соединяется обычным образом при последовательно-встречном включении в фазах четных групп относительно нечетных (1Г, 4Г для фазы первой, 3Г, 6Г для фазы второй, 5Г, 2Г для фазы третьей) с их началами из начал групп 1Г, 3Г, 5Г для I, II, III фаз, а фазы могут сопрягаться звездой или треугольником. При с=2, 3,... обмотка имеет 2р=2с=4, 6,... полюсов при z=27c=54, 81,... пазах и 6р=12 (1Г...12Г), 18 (1Г...18Г),... катушечных группах.

Для обмотки фиг.1 обмоточный коэффициент Коб определяется по коэффициентам укорочения Куi=sin(90°упi/ п)=sin(20°упi/3) (при полюсном делении п=z/2p=13,5) концентрических катушек с учетом их неравновитковости x:

Куi=(1+х)0,998308 (упi=13, i=1), (1+x)0,957990 (упi=11, i=2), 0,8660254 (упi =9, i=3), (1-x)0,727374 (упi=7, i=4), (1-x)0,549509 (упi=5, i=5) для i=1...5 групп пятикатушечных; (1+x)0,984808 (у'пi=12, i=1), (1+x)0,918216 (у'пi =10, i=2), (1-x)0,802123 (у'пi=8, i=3), (1-x)0,642788 (у'пi=6, i'=4), для i'=1...4 групп четырехкатушечных, тогда



Из многоугольников МДС фиг.2 (в центре показаны единичные векторы токов фазных зон A-Z-B-X-C-Y) определяется по треугольной сетке и 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(x)=0 вычисляется оптимальное xопт=0,54, соответствующее д%мин: при xопт=0,54 - Коб=0,89585, R2 д=536,0256/9, Rо=27·0,89585/ и д%мин=0,471, а при x=0- д%=0,809, т.е. д% при xопт=0,54 снижается в 0,809/0,471=1,72 раза, что характеризует ее эффективность; с учетом повышения Коб эффективность неравновитковой обмотки равна К эф=(0,89585/0,82760)(0,809/0,471)=1,86, а ее средний шаг катушек по пазам равен уп.cp=(у пi)/9=9+20x/9=10,2.

Таким образом, предлагаемая m'=6-зонная обмотка характеризуются повышенным Коб , пониженным д% и эффективнее в Кэф=1,86 раза в сравнении с равновитковой. Ее применение позволяет снижать добавочные потери в роторе и магнитные шумы в асинхронных двигателях с короткозамкнутым ротором, улучшать форму кривой напряжения в синхронных генераторах. 




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка при 2р=2с полюсах в z=27c пазах, выполненная из 6р чередующихся последовательно-встречновключенных в фазах нечетных пяти- и четных четырехкатушечных групп с концентрическими катушками со средним шагом по пазам ук=9, отличающаяся тем, что нечетные пятикатушечные и четные четырехкатушечные группы имеют шаг по пазам соответственно yпi=13-2(i-1) и y'пi=12-2(i'-1), причем концентрические катушки с i=1,2 и i'=1,2 имеют по (i+x)wк витков, с i=4,5 и i'=3,4 - по (1-x)wк витков и с i=3-wк витков при 2 wк витков в каждом пазу, где i=1...5 и i'=1...4 - номера концентрических катушек указанных соответственно нечетных пяти- и четных четырехкатушечных групп, начиная с наружной, при коэффициенте неравновитковости концентрических катушек х=0,54 и с=1,2,3....





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