Патент на изобретение №2328811

Published by on




РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ



ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ
(19) RU (11) 2328811 (13) C2
(51) МПК

H02K3/04 (2006.01)
H02K3/28 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 27.10.2010 – действует

(21), (22) Заявка: 2004135271/09, 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=81·c ПАЗАХ ПРИ 2p=22·c И 2p=26·c ПОЛЮСАХ

(57) Реферат:

Использование: электромашиностроение. Техническим результатом от использования изобретения является снижение коэффициента дифференциального рассеяния д симметричной m=3-зонной электромашинной дробной (q=27/11 и q=27/13) петлевой обмотки. Сущность изобретения: трехфазная двухслойная электромашинная обмотка в z=81·c пазах: 1) при 2р=22·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=z/3p=27/11 выполняется из 3р·с катушечных групп с номерами от 1Г до 33Г·с и группировкой катушек по ряду 32323232322, повторяемому 3·с раз: в первой группировке 1Г…11Г группы трехкатушечные имеют шаги катушек по пазам yпi=6, 4, 2 с (1-x)wк, wк, (1-x)wк витками в 1Г, 9Г и (1-x)wк, (1+x)wк, (1-x)wк в 3Г, 5Г, 7Г, а двухкатушечные – yпi=5, 3 с wк, (1+x)wк витками при х=0,43; 2) при 2р=26·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=z/3p=27/13 выполняется из 3р·с катушечных групп с номерами от 1Г до 39Г·с и группировкой катушек по ряду 3222222222222, повторяемому 3·с раза: в первой группировке 1Г…13Г катушки имеют шаги по пазам yп=3 с числами витков (1-x)wк, wк, (1-x)wк, в 1Г, (1+x)wк, (1-x)wк в 2Г, 3Г, 5Г, 6Г, (1-x)wк, (1+x)wк в 9Г, 10Г, 11Г, 12Г, 13Г и yпi=4, 2 с (1+x)wк, (1-x)wк в 7Г, 8Г при значении х=0,44. Такие распределения неравновитковых катушек повторяются в каждой последующей группировке, где с=1, 2, 3, …; 2wк – число витков пазов, полностью заполненных обмоткой. 2 н.п. ф-лы, 8 ил.п=z/2р, 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 d2, 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 МДС >0 при прямом (+) или встречном (-) вращении.

В изобретении ставится задача снижения дифференциального рассеяния m’=3-зонной обмотки в z=81·с пазах при 2р=22·с и 2p=26·с полюсах, выполняемой с q=z/3p=27/p (N=27) из 3р·с групп по известным группировкам [Лившиц-Гарик М. Обмотки машин переменного тока / Пер. с англ. Л.: ГЭИ, 1959, с.225].

Решение поставленной задачи достигается тем, что для m=3-фазной двухслойной электромашинной обмотки в z=81·с пазах: 1) при 2р=22·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=27/11, выполняемой из 3р·с катушечных групп с номерами 1Г…33Г·с и группировкой катушек по ряду 32323232322, повторяемому 3·с раз: в первой группировке 1Г…11Г группы трехкатушечные имеют шаги катушек по пазам yпi=6, 4, 2 с (1-x)wк, wк, (1-x)wк витками в 1Г, 9Г и (1-x)wк, (1+x)wк, (1-х)wк в 3Г, 5Г, 7Г, а двухкатушечные – y’пi=5, 3 с wк, (1+х)wк витками при значении х=0,43;

2) при 2р=26·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=27/13, выполняемой из 3р·с катушечных групп с номерами 1Г…39Г·с и группировкой катушек по ряду 3222222222222, повторяемому 3·с раз: в первой группировке 1Г…13Г катушки имеют шаги по пазам yп=3 с числами витков (1-х)wк, wк, (1-х)wк в 1Г, (1+x)wк, (1-x)wк в 2Г, 3Г, 4Г, 5Г, 6Г, (1-x)wк, (1+x)wк в 9Г, 10Г, 11Г, 12Г, 13Г и y’пi=4, 2 с (1+x)wк, (1-x)wк в 7Г, 8Г при значении х=0,44. Такие распределения неравновитковых катушек повторяются в каждой последующей группировке, где с=1, 2, 3,…; 2wк – число витков пазов, полностью заполненных обмоткой.

На фиг.1 показана развертка пазовых слоев предлагаемой обмотки при с=1 и z=81 для 2р=22 с группами 1Г…33Г (пронумерованы сверху) для z’=z/3=27 пазов с номерами 1…27 снизу, чередованиями фазных зон в последовательности A-B-C, X-Y-Z в верхнем и нижнем слое, где зачерненные пазы имеют неполное заполнение при эквивалентных zэ=3(N-x), полностью заполненных пазах; на фиг.2 показана диаграмма сдвигов осей групп зон А относительно оси симметрии 16Г; на фиг.3, 4 по треугольной сетке при ее стороне в единицу длины построены многоугольники МДС обмотки по фиг.1 при х=0 (фиг.3), х=0,5 (фиг.4). На фиг.5…8 показано то же, что и на фиг.1…4, но для обмотки при 2р=26 при оси симметрии в 1Г и zэ=3(N-2х). Такие m’=3-зонные обмотки по фиг.1 и 5 соединяются 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-z=162.

Для обмотки фиг.1 равновитковой (х=0) обмоточный коэффициент Кобо по коэффициентам укорочения Kу=sin(90°yк/п) при yк=4, п=z/2p=81/22, распределения Кр=sin(60°)/Nsin60°/N равен КобоyКр=0,81959; при х0 к Кобо добавляется значение неравновитковости катушек, определяемое по фиг.2 при п=360°/z=40°/9: -x2(0,54951+0,753436)cos2п=-x2,57459 для 1Г+31Г, -х(0,54951-0,99080+0,753436)(1+2cosп)=-x0,93456 для 16Г+7Г+25Г, 2×0,95789(cos0,5п+cos1,5п+cos2,5п)=+x5,69763 для 4Г+28Г+10Г+22Г+13Г+19Г при Кyi=0,54951 (yпi=6), 0,99080 (yпi=4), 0,753436 (yпi=2), 0,95789 (yпi=3), KобоN=22,12895, х=+2,1885 и

д%, характеризующий качество обмотки по гармоническому составу МДС, где R2 д – квадрат среднего радиуса j=1…N=27 пазовых точек, Ro и Коб – для гармонической =1:

д)/d(х)=0 вычисляется оптимальное xопт=0,43, соответствующее д%мин: Коб=0,86827, R2 д=117,8887/27, Ro=79,71·0,86827/11, д%мин=8,86 для zэ=3(N-х)=3·26,57=79,71, а при х=0-д%=20,43, т.е. значение д% обмотки фиг.1 снижается в 20,43/8,86=2,31 раза, а с учетом повышения Коб ее эффективность равна Kэф=(0,86827/0,81959)(20,43/8,86)zэ/z=2,40.

Подобным образом по фиг.5…8 для 2р=26: Коб=(22,29663+х1,6189)/(27-2х), R2 д=(87-18х+34х2)/27 и при хопт=0,44-Коб=0,8809, д%мин=11,06 для zэ=3(N-2х)=78,36, а при х=0-д%=20,12, т.е. д% обмотки по фиг.5 снижается в 20,12/11,06=1,82 раза (из-за устранения гармонической МДС =1/13) при Кэф=1,88.

В сравнении с m’=6-зонными обмотками при 2р=26, z=81, q=z/6p=27/22 и 27/26 предлагаемые m’=3-зонные обмотки имеют пониженное д% и значительно проще в изготовлении из-за вдвое меньшего числа (3р) катушечных групп.

Применение предлагаемой обмотки на статоре АД позволяет снижать добавочные потери в стали и моменты от гармонических МДС поля, улучшать виброакустические характеристики, повышать КПД, cos1, а в синхронных генераторах улучшает форму кривой выходного напряжения.

Формула изобретения

1. Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка в z=81·с пазах при 2р=22·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=z/3p=27/11, выполняемая из 3р·с катушечных групп с номерами от 1Г до 33Г·с и группировкой катушек по ряду 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 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 (1-x)wк, wк, (1-x)wк витками в 1Г, 9Г и (1-x)wк, (1+x)wк, (1-x)wк в 3Г, 5Г, 7Г, а двухкатушечные – yпi=5, 3 с wк, (1+x)wк витками 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.

2. Трехфазная двухслойная электромашинная обмотка в z=81·c пазах при 2р=26·с полюсах с числом пазов на полюс и фазу q=z/3p=27/13, выполняемая из 3р·с катушечных групп с номерами от 1Г до 39Г с и группировкой катушек по ряду 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2, повторяемому 3·с раз, отличающаяся тем, что в первой группировке 1Г…13Г катушки имеют шаги по пазам yп=3 с числами витков (1-x)wк, wк, (1-x)wк в 1Г, (1+x)wк, (1-x)wк в 2Г, 3Г, 4Г, 5Г, 6Г, (1-x)wк, (1+x)wк в 9Г, 10Г, 11Г, 12Г, 13Г и yпi=4, 2 с (1+x)wк, (1-x)wк в 7Г, 8Г при значении х=0,44 и такое распределение неравновитковых катушек повторяется в каждой последующей группировке, где с=1, 2, 3, …; 2wк – число витков пазов, полностью заполненных обмоткой.

РИСУНКИ

Categories: BD_2328000-2328999