|
(21), (22) Заявка: 2004135263/09, 02.12.2004
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
02.12.2004
(43) Дата публикации заявки: 10.05.2006
(46) Опубликовано: 10.07.2008
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске:
ЛИВШИЦ-ГАРИК М., Обмотки машин переменного тока, Пер. с англ. Л: ГЭИ, 1959, с.225. RU 2046503 С1, 20.10.1995. RU 2058649 С1, 20.04.1996. RU 2091961 С1, 27.09.1997. US 3348084, 17.10.1967.
Адрес для переписки:
150040, г.Ярославль, пр. Октября, 74, ОАО “ELDIN”, Патентная группа
|
(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)
|
(54) ТРЕХФАЗНАЯ ДВУХСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОМАШИННАЯ ОБМОТКА В z=84·c ПАЗАХ ПРИ 2p=22·c И 2p=26·c ПОЛЮСАХ
(57) Реферат:
Использование: электромашиностроение, трехфазные асинхронные и синхронные электрические машины. В изобретении ставится задача снижения коэффициента дифференциального рассеяния д симметричной m пi=6, 4, 2 с числами витков (1-х)wk, (1+x)wk, (i-x)wk, a двухкатушечные Yп-5,3 с wk, (1+x)wk витками при значении х=0,55; 2) при 2р=26·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=z/3p=28/13 выполняется из 3р·с катушечных групп номерами от 1Г до 39Г с и группировкой катушек по ряду 3 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2, повторяемому 3·с раза: в первой группировке 1Г…13Г группы трехкатушечные имеют шаги катушек по пазам yпi=5, 3, 1 с числами витков (1-х)wk, wk, (1-х)wk, а двухкатушечные – y пi=4, 2 с (1+х)wk, (1-х)wk витками в 4Г, 10Г, 11Г, yпi=3,3 с (1+x)wk, (1-х)wk витками в 2Г, 3Г, 8Г, 9Г и (1-х) wk, (1+x)wk в 5Г, 6Г, 12Г, 13Г при значении х=0,43, где с=1, 2, 3, …; 2wk – число витков пазов, полностью заполненных обмоткой. Указанные распределения неравновитковых катушек повторяются в каждой последующей группировке. 8 ил.p катушечных групп с катушками равношаговыми или концентрическими при среднем шаге по пазам yк  =z/2p, числе пазов на полюс и фазу q=z/m p, где m =2m=6 или m =m=3 – число фазных зон на пару полюсов [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1978, с.392-394]. Дробные обмотки при q=z/m p=N/d и d 2 не кратных m=3 создают гармонические МДС по ряду =km /d±1 [там же, с.450], в том числе низшие <1 при возрастании дифференциального рассеяния д, где ±k – целое число, дающее порядок гармонической >0 при прямом (+) или встречном (-) вращении.
В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния m =3-зонной двухслойной обмотки в z=84·c пазах при 2р=22·с и 2р=26·с полюсах, выполняемой с q=z/3p=28/11 (N=28, d=11) и q=28/13 (d=13) из 3р·с катушечных групп по известным группировкам [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока / Пер.с англ. Л.: ГЭИ, 1959, с.225], повторяемым 3·с раза.
Решение поставленной задачи достигается тем, что для m=3-фазной двухслойной электромашинной обмотки в z=84·c пазах: 1) при 2р=22·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=28/11, выполняемой из 3р·с катушечных групп с номерами 1Г…33Г·с и группировкой катушек по ряду 3 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2, повторяемому 3·с раз: в первой группировке 1Г…11Г группы трехкатушечные имеют шаги катушек по пазам yпi=6, 4, 2 с числами витков (1-х)wк, (1+x)wк, (1-х)wк, а двухкатушечные – y =5,3 с wк, (1+x)wk витками при значении x=0,55;
2) при 2р=26·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=28/13, выполняемой из 3р·с катушечных групп с номерами 1Г…39Г·с и группировкой катушек по ряду 3 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2, повторяемому 3·с раз: в первой группировке 1Г…13Г группы трехкатушечные имеют шаги катушек по пазам yпi=5, 3, 1 с числами витков (1-x)wк, wк, (1-x)wк, а двухкатушечные – y пi=4, 2 с (1+х)wк, (1-x)wк витками в 4Г, 10Г, 11Г, y пi=3,3 с (1+x)wк, (1-x)wк витками в 2Г, 3Г, 8Г, 9Г и (1-х)wк, (1+x)wк в 5Г, 6Г, 12Г, 13Г при х=0,43, где c=1, 2, 3, …; 2wк – число витков пазов, полностью заполненных обмоткой. Указанные распределения неравновитковых катушек повторяются в каждой последующей группировке.
На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при с=1 и z=84 для 2р=22 с группами 1Г…33Г (пронумерованы сверху) для z =z/3=28 пазов с номерами 1…28 (снизу) и чередованиями фазных зон в последовательности А-В-С и X-Y-Z в верхнем и нижнем слоях, где зачерненные пазы имеют неполное заполнение при эквивалентных Zэ=3(N-x) пазах, полностью заполненных обмоткой; на фиг.2 показана диаграмма сдвигов осей групп зон А относительно оси симметрии 7Г; на фиг.3 и 4 – по треугольной сетке при ее стороне в 0,5 единиц длины построены многоугольники МДС обмотки по фиг.1 при х=0 (фиг.3) и х=0,5 (фиг.4). На фиг.5…8 показано то же, что и на фиг.1…4, но для обмотки при 2р=26, zэ=3(N-4х) пазах, оси симметрии в 4Г. Такие m =3-зонные обмотки по фиг.1 и фиг.5 соединяется при последовательно согласном включении групп зон А, В, С в фазах I, II, III, а фазы могут сопрягаться в Y или . При, например с=2, обмотка выполняется в z=168 пазах при 2p=44 и 2р=52 полюсах.
Для обмотки фиг.1 равновитковой (x=0) обмоточный коэффициент Кобо по коэффициентам укорочения Кy=sin(90°yк/ п) при yк=4, п=z/2p=42/11, распределения Kp=sin(60°)/Nsin60°/N равен Kобо=KyKp=0,82487, а при х 0 к Кобо добавляется значение неравновитковости катушек, определяемое по фиг.2 при п=360/z=30°/7:-2x(0,623489-0,997204+0,73305)(cos0,5 п+cos1,5 п+cos2,5 п)=-x2,13848 для 1Г+13Г+4Г+10Г+19Г+28Г, x0,943883(1+2cos п+2cos2 п)=x4,693053 для 7Г+16Г+31Г+22Г+25Г при Kyi=0,623489 (yпi=6), 0,997204 (yпi=4), 0,733052 (yпi=2), 0,9438833 (y пi=3), KобN=23,09645, x=+2,55458 и
д%, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу МДС, где R2 д – квадрат среднего радиуса j=1…N=28 пазовых точек, R0 и Коб – для гармонической =l:
д)/d(x)=0 вычисляется оптимальное Хопт=0,55, соответствующее д%мин: Коб=0,89259, R2 д=135,805/28, R0=82,35·0,89259/11 и д%мин 7,21 (для Zэ=3(N-x)=3·27,45=82,35), а при х=0- д%=17,30, т.е. значение д% обмотки по фиг.1 снижается в 17,30/7,21=2,40 раза из-за устранения гармонической МДС =1/l1, а с учетом изменений Коб, zэ ее эффективность равна Кэф= (0,89259/0,82487)(17,3/7,21)zэ/z=2,55 в сравнении с равновитковой (х=0) обмоткой; по сравнению с m =6-зонной обмоткой при 2р=22, z=84 и q=z/6p=14/11, yк=3, Коб=0,9016, д%=11,1, m =3-зонная обмотка имеет пониженное д% в 11,1/7,21=1,40 раза и проще в изготовлении из-за вдвое меньшего числа (3р) групп.
Подобным образом по фиг.5…8 для 2р=26: Kоб=(23,01558-x0,0081)/(28-4x), R2 д=(96-36x+42x2)/28 и при xопт=0,43-Коб=0,87550, д%мин=10,39 (для zэ=3(N-4х)=3·26,28=78,84), а при х=0- д%=19,96, т.е. д% обмотки по фиг.5 снижается в 19,96/10,39=1.92 раза из-за устранения гармонической МДС =1/13; Кэф=1,92.
Применение предлагаемой обмотки на статоре АД позволяет снижать добавочные потери в стали и моменты от гармонических поля, улучшать виброакустические характеристики, повышать КПД и cos 1, а в синхронных маломощных генераторах улучшает форму кривой выходного напряжения.
Формула изобретения
1. Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка в z=84·c пазах при 2р=22·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=z/3p=28/11, выполняемая из 3р·с катушечных групп с номерами от 1Г до 33Г·с и группировкой катушек по ряду 3 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2, повторяемому 3·с раз, отличающаяся тем, что в первой группировке 1Г…11Г группы трехкатушечные имеют шаги катушек по пазам yпi=6, 4, 2 с числами витков (1-x)wк, (1+x)wк, (1-х)wк, а двухкатушечные – yп=5,3 с wк, (1+x)wк витками при значении х=0,55 и такое распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где с=1, 2, 3, …; 2wк – число витков пазов, полностью заполненных обмоткой.
2. Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка в z=84·c пазах при 2р=26·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=z/3p=28/13, выполняемая из 3р·с катушечных групп с номерами от 1Г до 39Г·с и группировкой катушек по ряду 3 2 2 2 2 2 3 2 2 2 2 2 2, повторяемому 3·с раз, отличающаяся тем, что в первой группировке 1Г…13Г группы трехкатушечные имеют шаги катушек по пазам yпi=5, 3, 1 с числами витков (1-x)wк, wк, (1-х)wк, а двухкатушечные – y пi=4, 2 с (1+x)wк, (1-х)wк витками в 4Г, 10Г, 11Г, y пi=3,3 с (1+x)wк, (1-х)wк витками в 2Г, 3Г, 8Г, 9Г и (1-х)wк, (1+x)wк в 5Г, 6Г, 12Г, 13Г при значении х=0,43 и такое распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где с=1, 2, 3, …; 2wк – число витков пазов, полностью заполненных обмоткой.
РИСУНКИ
|
|