ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=14c ПОЛЮСАХ В z=90c ПАЗАХ

ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=14c ПОЛЮСАХ В z=90c ПАЗАХ


RU (11) 2268541 (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: 2004103875/09 
(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 C1, 20.10.1995. RU 2046501 C1, 20.10.1995. RU 2046502 C1, 20.10.1995. RU 2046503 C1, 20.10.1995. RU
2050666 C1, 20.12.1995. RU 2050667 C1, 20.12.1995. RU 2051453 C1, 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 "ЭЛДИН", ОТИПиР 

(54) ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА ПРИ 2p=14c ПОЛЮСАХ В z=90c ПАЗАХИзобретение 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=14с полюсах в z=90c пазах с группировкой катушек по ряду 5 4 4 5 4 4 4, повторяемой 3с раза, выполнена из 3р=21с катушечных групп с номерами 1Г, ...21(с)Г при последовательно-согласном включении в фазах групп и среднем шаге катушек по пазам y к=6. В первой группировке групп 1Г, ...7Г в группах 1Г, 4Г, 5Г, 7Г при шаге по пазам уп=6 первая и пятая катушки групп 1Г, 4Г имеют по (1-х)wк витков, а вторая катушка группы 5Г и третья катушка группы 7Г - по (1+x)wк витков. В концентрических группах 2Г, 3Г, 6Г с шагами по пазам yпi=9, 7, 5, 3 катушки с шагом упi=7 имеют по (1+x)wк витков, а катушки с шагом по пазам у пi=3 группы 6Г - по (1-х)wк витков при w к витках в остальных катушках групп. Указанное распределение неравновитковых катушек с коэффициентом неравновитковости х=0,38 повторяется в каждой последующей группировке катушек по указанному ряду, при этом с=1, 2, 3 .... 5 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'р катушечных групп с равношаговыми или концентрическими катушками при их среднем шаге по пазам yкz/2p 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 d4 создают гармонические МДС по ряду =m'k/d±1 [там же, с.450], в том числе 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'=3-зонной дробной симметричной обмотки при 2р=14·с полюсах, z=90·с пазах (q=z/3p=30/7, d=7) с группировкой катушек по ряду 5 4 4 5 4 4 4 [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока/Пер. с англ. М. - Л.: ГЭИ, 1959, с.224], эквивалентной m'=6-зонной обмотке при q'=z/6p=15/7 с группировкой 3 2 2 2 2 2 2, но проще ее из-за вдвое меньшего числа групп.

Решение поставленной задачи достигается тем, что для трехфазной 2-слойной обмотки при 2р=14·с, z=90·с с группировкой 5 4 4 5 4 4 4, повторяемой 3·с раза, выполняемой из 3р=21·с катушечных групп с номерами 1Г...21(с)Г при среднем шаге катушек по пазам y к=6: в группах 1Г...7Г первой группировки группы 1Г, 4Г, 5Г, 7Г при шаге yп=6 имеют числа витков по (1-x)w к катушек первой и пятой для 1Г, 4Г, (1+x)wк катушек второй для 5Г и третьей для 7Г, а концентрические группы 2Г, 3Г, 6Г при упi=9, 7, 5, 3 имеют числа витков по (1+х)wк в катушках шага упi=7 и (1-х)w к в катушке шага упi=3 для 6Г при wк витках в остальных катушках групп, причем указанное распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где с=1, 2, 3, ..., 2wк - число витков каждого паза и х=0,38.

На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при с=1, 2p=14, z=90 с номерами 1...90 и номерами катушечных групп от 1Г до 21Г (размечены группы 1Г, 4Г, 7Г, 10Г, 13Г, 16Г, 19Г первой фазы), чередованиями фазных зон в последовательности А-В-С верхнего, X, Y, Z нижнего слоев; на фиг.2 показана диаграмма сдвига осей групп первой фазы, а на фиг.3, 4, 5 построены по треугольной сетке многоугольники МДС обмотки фиг.1 при х=0 (фиг.3), х=0,5 (фиг.4) и известной m'=6-зонной обмотки при q'=z/6p=15/7, уп=6 (фиг.5). m'=3-зонная обмотка по фиг.1 соединяется обычным образом при последовательно-согласном включении групп в фазах с их началами из начал групп 1Г, 8Г, 15Г для I, II, III фаз, а фазы могут сопрягаться звездой или треугольником. При с=2, 3,... обмотка имеет 2р=14с=28,42, ... полюсов при z=90c=180, 270, ... пазах.

Для обмотки фиг.1 обмоточный коэффициент при равновитковых катушках (х=0) по коэффициентам укорочения Ку=sin(90°yк/ п) (yк=6, п=z/2p=45/7) и распределения Kp=sin(60°)/Nsin(60°/N) равен Коб.о=КуКр=0,82263. Для неравновитковых катушек к Коб.о добавляется значение, зависимое от показателя неравновитковости х групп фазы по фиг.2 при оси симметрии в 13Г и угле сдвига пазов п=360°/z=4°: х(0,990268-0,669131)=+x0,3211375 для 13Г, -2x0,994522[cos(0,5 п+14 п)+cos(0,5 п-14 п)]=-x2,2223163 для 1Г+4Г, 2x0,990268cos п=+x1,9757117 для 10Г+16Г, 2х0,994522[cos(2 п-3,5 п)]=+х1,9781476 для 7Г+19Г при Kyi=sin(90°y пi/ п)=0,669131 (упi=3), 0,990268 (упi =7),0,994522(уп=6), тогда х/30=+х0,068395 и Коб равен



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 xопт=0,38, соответствующее д%мин: при xопт=0,38-Коб=0,84862, R2 д=372,5324/30, Ro=90·0,84862/7 и д%мин=2,95, а при х=0 - д%=5,87, т.е. д% при xопт=0,38 снижается в 5,87/2,95=1,99 раза из-за устранения низшей =1/7 гармонической МДС; с учетом повышения Коб эффективность неравновитковой обмотки равна Kэф=(0,84862/0,82263)(5,87/2,95)=2,05. 

Отметим, что m'=6-зонной обмотке при 2р=14, z=90, q=z/6p=15/7 и уп=6 соответствуют параметры Коб =0,9499, R2 д=236/15 (по фиг.5), д%=4,11, т.e. обмотка по фиг.1 при xопт =0,38 превосходит ее в 4,11/2,95=1,39 раза.

Таким образом, предлагаемая m'=3-зонная обмотка характеризуется повышенным Коб, пониженным д% и эффективнее в Кэф=2,05 раза в сравнении с равновитковой; она проще m'=6-зонной обмотки в технологичности изготовления из-за вдвое меньшего числа (3р) катушечных групп, превосходит ее по дифференциальному рассеянию в 1,39 раза.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка при 2р=14с полюсах в z=90c пазах с группировкой катушек по ряду 5 4 4 5 4 4 4, повторяемой 3с раза, выполненная из 3р=21с катушечных групп с номерами 1Г, ...21(с)Г при последовательно-согласном включении в фазах групп и среднем шаге катушек по пазам у к=6, отличающаяся тем, что в первой группировке групп 1Г, ...7Г в группах 1Г, 4Г, 5Г, 7Г при шаге по пазам уп =6 первая и пятая катушки групп 1Г, 4Г имеют по (1-х)wк витков, а вторая катушка группы 5Г и третья катушка группы 7Г - по (1+х)wк витков, а в концентрических группах 2Г, 3Г, 6Г с шагами по пазам упi=9, 7, 5, 3 катушки с шагом упi=7 имеют по (1+х)wк витков, а катушки с шагом по пазам упi=3 группы 6Г - по (1-x)w k витков при wк витках в остальных катушках групп, причем указанное распределение неравновитковых катушек с коэффициентом неравновитковости х=0,38 повторяется в каждой последующей группировке катушек по указанному ряду, при этом 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