<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">probener</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Power engineering: research, equipment, technology</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1998-9903</issn><issn pub-type="epub">2658-5456</issn><publisher><publisher-name>Kazan State Power Engineering  University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.30724/1998-9903-2021-23-5-150-159</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">probener-1991</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>ЭЛЕКТРОТЕХНИКА</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ELECTRICAL ENGINEERING</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Исследование распределения токов по фазам в асинхронном электродвигателе с совмещённой обмоткой</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Research of current distribution by phases in asynchronous electric motor with a combined winding</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Мартынов</surname><given-names>К. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Martynov</surname><given-names>K. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Мартынов Кирилл Владимирович – старший преподаватель кафедры «Электротехника, электрооборудование и электроснабжение»</p><p>г. Ижевск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Kirill V. Martynov</p><p>Izhevsk</p></bio><email xlink:type="simple">nebelll@bk.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Пантелеева</surname><given-names>Л. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Panteleeva</surname><given-names>L. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Пантелеева Лариса Анатольевна – канд.техн.наук., доцент, заведующая кафедрой «Электротехника, электрооборудование и электроснабжение»</p><p>г. Ижевск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Larisa A. Panteleeva</p><p>Izhevsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Васильев</surname><given-names>Д. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Vasiliev</surname><given-names>D. A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Васильев Даниил Александрович – старший преподаватель кафедры «Электротехника, электрооборудование и электроснабжение</p><p>г. Ижевск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Daniil A. Vasiliev</p><p>Izhevsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Дресвянникова</surname><given-names>Е. В.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Dresvyannikova</surname><given-names>E. V.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Дресвянникова Елена Владимировна – канд.техн.наук., доцент, доцент кафедры «Энергетики и электротехнологии»</p><p>г. Ижевск</p></bio><bio xml:lang="en"><p>Elena V. Dresvyannikova</p><p>Izhevsk</p></bio><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Ижевская государственная сельскохозяйственная академия</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Izhevsk State Agricultural Academy</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2021</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>09</day><month>01</month><year>2022</year></pub-date><volume>23</volume><issue>5</issue><fpage>150</fpage><lpage>159</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Мартынов К.В., Пантелеева Л.А., Васильев Д.А., Дресвянникова Е.В., 2022</copyright-statement><copyright-year>2022</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Мартынов К.В., Пантелеева Л.А., Васильев Д.А., Дресвянникова Е.В.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Martynov K.V., Panteleeva L.A., Vasiliev D.A., Dresvyannikova E.V.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://www.energyret.ru/jour/article/view/1991">https://www.energyret.ru/jour/article/view/1991</self-uri><abstract><sec><title>ЦЕЛЬ</title><p>ЦЕЛЬ. В электроприводах промышленных и сельскохозяйственных механизмов широкое распространение получили асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором. Одним из возможных путей улучшения их энергетических характеристик является применение совмещённой 12-зонной обмотки статора вместо стандартной 6- зонной. Однако, в совмещённой обмотке с параллельным соединением фаз схемы «звезда» и схемы «треугольник», фазы могут быть загружены не равномерно. Поэтому основной целью работы является исследование распределения токов между фазами в схемах «звезда» и схеме «треугольник» в асинхронном электродвигателе с совмещённой обмоткой.</p></sec><sec><title>МЕТОДЫ</title><p>МЕТОДЫ. Исследование осуществлялось на электродвигателе АИР71В4, стандартная обмотка которого была заменена на совмещённую. В новой обмотке эмпирическое отношение активных сопротивлений схемы «треугольник» и схемы «звезда» получилось меньше теоретического на 7%. Испытания проводились в режиме холостого хода и короткого замыкания при питании от трёхфазной сети, а также в режиме короткого замыкания при обрыве одного из линейных проводов.</p></sec><sec><title>РЕЗУЛЬТАТЫ</title><p>РЕЗУЛЬТАТЫ. В работе приводятся значения токов, протекающих по фазам совмещённой обмотки. Для экспериментального образца определена разность значений теоретических и измеренных токов. Получены уравнения токов при обрыве одного из линейных проводов. Предложены схемы включения главных контактов теплового реле для электродвигателя с совмещённой обмоткой.</p></sec><sec><title>ЗАКЛЮЧЕНИЕ</title><p>ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Результаты исследования показали, что в асинхронном электродвигателе с совмещённой обмоткой, в которой реальное отношение активных сопротивлений схемы «треугольник» и схемы «звезда» меньше теоретического, ток по фазам распределяется не пропорционально. Схема включения трёхполюсного теплового реле, в которой его главные контакты подключаются в фазы схемы «треугольник», является наиболее предпочтительной.</p></sec></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><sec><title>THE PURPOSE</title><p>THE PURPOSE. The asynchronous electric motor with a squirrel cage rotor is widely used in the electric driven industry and agricultural machinery. One of the possible ways to improve its energy characteristics is to use a combined 12-zone stator winding instead of the standard 6-zone one. However, in a combined winding with a parallel connection of the «star» and «delta» phases, the phases may not be loaded equally. Therefore, the main purpose of the work under analysis is to study the distribution of currents between the phases of the «star» and «delta» in the asynchronous motor with a combined winding.</p></sec><sec><title>METHODS</title><p>METHODS. The study was performed on the AIR71V4 engine, rewound onto a combined winding, in which the real ratio of the active resistances of the «delta» and «star» turned out to be 7% less than the theoretical one. The tests were carried out in no-load and short-circuit mode when powered from a three-phase network, as well as in short-circuit mode when one of the line wires is broken.</p></sec><sec><title>RESULTS</title><p>RESULTS. The work gives the values of the currents flowing through the phases of the combined winding. For the experimental sample, the deviation of the obtained currents from the theoretical values is determined. Equations of currents are obtained when one of the linear wires is broken. Schemes for switching on the main contacts of a thermal relay for a motor with a combined winding are proposed.</p></sec><sec><title>CONCLUSION</title><p>CONCLUSION. The results of the study showed that in an asynchronous motor with a combined winding, in which the real ratio of the active resistances of the «delta» and «star» is less than the theoretical one, the current is not proportionally distributed over the phases. The most preferred circuit for switching on a thermal relay is one in which its main contacts are connected to the «delta» phases, and the thermal relay must be three-pole.</p></sec></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>асинхронный электродвигатель</kwd><kwd>совмещённая обмотка</kwd><kwd>распределение токов</kwd><kwd>тепловое реле</kwd><kwd>отношение активных сопротивлений</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>asynchronous electric motor</kwd><kwd>combined winding</kwd><kwd>distribution of currents</kwd><kwd>thermal relay</kwd><kwd>the ratio of active resistances</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мещеряков В.Н., Сибирцев Д.С., Валтчев С., Грачева Е.И. Система управления частотным асинхронным синхронизированным электроприводом // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2021. Т.23. №3. С. 116-126. doi:10.30724/1998-9903-2021-23-3-116-126.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Meshcheryakov VN, Sibirtsev DS, Valtchev S, Gracheva EI. Control system for a frequency synchronized asynchronous electric drive Power engineering: research, equipment, technology. 2021;23(3):116-126. doi:10.30724/1998-9903-2021-23-3-116-126.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Иванова В.Р., Киселев И.Н. Частотно-регулируемый электропривод для энергосбережения и оптимизации технологических процессов в электротехнических комплексах // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2019. Т. 21. №5. С. 59-70. doi:10.30724/1998-9903-2019-21-5-59-70.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ivanovа VR, Kiselev IN. Frequency-adjustable electric drive for energy saving and optimization of technological processes in electrical complexes. Power engineering: research, equipment, technology. 2019; 21(5):59-70. doi:10.30724/1998-9903-2019-21-5-59-70.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Романова В.В., Хромов С.В., Суслов К.В. Анализ воздействующих факторов, влияющих на эксплуатационную надёжность низковольтных асинхронных электродвигателей // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2021. Т. 23. №3. С. 80-89. doi:10.30724/1998-9903-2021-23-3-80-89.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Romanova VV, Khromov SV, Suslov KV. Analysis of influencing factors affecting the operational reliability of low-voltage asynchronous electric motors. Power engineering: research, equipment, technology. 2021;23(3):80-89. doi:10.30724/1998-9903-2021-23-3-80-89.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Хорольский В.Я. Эксплуатация электрооборудования сельскохозяйственных предприятий. Ставрополь, 1996. 58 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Khorolskiy VYa. Ekspluatatsiya elektrooborudovaniya selskokhozyaystvennykh predpriyatiy. Stavropol; 1996.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ермолаев С.А., Масюткин Е.П., Яковлев В.Ф. Эксплуатация энергооборудования в сельском хозяйстве / Под редакцией С. А. Ермолаева. Киев: Инкос, 2005. 670 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ermolaev SA, Masyutkin EP, Yakovlev VF, Ermolaev SA, editors. Ekspluatatsiya energooborudovaniya v selskomk hozyaystve. Kiyev: Inkos; 2005.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Vansompel H., Sergeant P., DupreL., et al.A Combined Wye-Delta Connection to Increase the Performance of Axial-Flux PM Machines with Concentrated Windings // IEEE Trans. Energy Convers. 2012. N2. pp. 403-410.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vansompel H, Sergeant P, Dupre L, et al. A Combined Wye-Delta Connection to Increase the Performance of Axial-Flux PM Machines with Concentrated Windings. IEEE Trans. Energy Convers. 2012;2:403-10.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chen JY., Chen CZ. Investigation of a new AC electrical machine winding // IEE Proceedings - Electric Power Applications. 1998. N2. pp. 125-132.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chen JY, Chen CZ. Investigation of a new AC electrical machine winding. IEE Proceedings - Electric Power Applications. 1998;2:125-32.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Cistelecan MV., Ferreira FJTE., Popescu M. Adjustable Flux Three-Phase AC Machines with Combined Multiple-Step Star-Delta Winding Connections // IEEE Transactions on Energy Conversion. 2010. N2. pp. 348-355.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Cistelecan MV, Ferreira FJTE, Popescu M. Adjustable Flux Three-Phase AC Machines with Combined Multiple-Step Star-Delta Winding Connections. IEEE Transactions on Energy Conversion. 2010;2:348-55.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Gwozdziewicz M., Gawron S. Application of star-delta mixed stator winding in synchronous machine, with permanent magnets on the rotor surface // Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędowi Pomiarow Elektrycznych. 2011. N. 65. pp. 55-63.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Gwozdziewicz M, Gawron S. Application of star-delta mixed stator winding in synchronous machine, with permanent magnets on the rotor surface. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędowi Pomiarow Elektrycznych. 2011;65:55-63.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kasten H. Wirkungs gradsteigerung von Asynchronmaschinen durch den Einsatzeiner Wicklung mit Stern-Dreieck-Mischschaltung // Jahresbercht.2010. pp. 76-82.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kasten H. Wirkungs gradsteigerung von Asynchronmaschinen durch den Einsatzeiner Wicklung mit Stern-Dreieck-Mischschaltung. Jahresbercht. 2010;76-82.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мартынов К.В., Носков В.А., Пантелеева Л.А. Совершенствование конструкции обмотки статора асинхронного двигателя // Вестник ВИЭСХ. 2017. №1(26). С. 5-12.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Martynov KV, Noskov VA, Panteleeva LA. Sovershenstvovaniye konstruktsii obmotki statora asinkhronnogo dvigatelya. Vestnik VIESKH. 2017;1(26):5-12.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мартынов К.В., Носков В.А. Гармонический анализ магнитодвижущей силы асинхронного двигателя с совмещённой обмоткой // Материалы Международной научно-практической конференции Института агроинженерии «Развитие энергосистем АПК: перспективные технологии»; 03–06 апреля 2018 г., Челябинск. Троицк: Южно-Уральский ГАУ, 2018. С. 94-101.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Martynov KV, Noskov VA. Garmonicheskiy analiz magneto dvizhushchey silya sinkhronnogo dvigatelya s sovmeshchonnoy obmotkoy. Materialy Mezhdunarodnoy nauchnoprakticheskoy konferentsii Instituta agroinzhenerii «Razvitiye energosistem APK: perspektivnyy etekhnologii»; 03–06 Apr 2018; Chelyabinsk, Russia. Troitsk: Yuzhno-Uralskiy GAU, 2018. pp. 94-101.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мартынов К.В., Носков В.А. Гармонический анализ магнитодвижущей силы асинхронного двигателя с распределённой совмещённой обмоткой // Материалы Международной научно-практической конференции «Инновационные технологии для реализации программы научно-технического развития сельского хозяйства»; 13–16 февраля 2018 г., Ижевск. Ижевск: Ижевская ГСХА, 2018. С. 151-156.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Martynov KV, Noskov VA. Garmonicheskiy analiz magnitodvizhushchey sily asinkhronnogo dvigatelya s raspredelonnoy sovmeshchonnoy obmotkoy. Materialy Mezhdunarodnoy nauchno-prakticheskoy konferentsii «Innovatsionnyy etekhnologii dlya realizatsii programmy nauchno-tekhnicheskogo razvitiya selskogo khozyaystva»; 13–16 Feb 2018, Izhevsk, Russia. Izhevsk: Izhevskaya GSKHA, 2018. pp. 151-156.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Носков В.А., Пантелеева Л.А., Мартынов К.В. Повышение эффективности обмоток машин переменного тока // Электротехника. 2018. №1. С. 39-43.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Noskov VA, Panteleeva LA, Martynov KV. Improving the Efficiency of Аlternating- Current Machine Windings. Russian Electrical Engineering. 2018;89(1):32-35. – doi:10.3103/S106837121801011X.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мартынов К.В., Носков В.А., Пантелеева Л.А. и др. Перспективы применения совмещённой обмотки для снижения электрических потерь в статоре // АгроЭкоИнфо. 2020. №1(39). С. 18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Martynov KV, Noskov VA, Panteleeva LA. et al. Perspektivy primeneniya sovmeshchonnoy obmotki dlya snizheniya elektricheskikh poter v statore. AgroEcoInfo. 2020;1(39).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мартынов К.В., Носков В.А., Благодатских И.А. Программа перерасчёта обмотки статора машины переменного тока со стандартной 6-зонной на совмещённую 12-зонную.Программа для ЭВМ №2020662822. 28.10.2020, Бюл. № 11.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Martynov KV, Noskov VA, Blagodatskikh IA. Programma pereraschota obmotki statora mashiny peremennogo toka so standartnoy 6-zonnoy na sovmeshchonnuyu 12-zonnuyu.Computer program №2020662822. 28.10.2020, Byul. № 11.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вольдек А.И., Попов В.В. Электрические машины. Машины переменного тока. СПб.: Питер, 2010. 350 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Voldek AI, Popov VV. Elektricheskiye mashiny. Mashiny peremennogo toka. Saint Petersburg: Piter; 2010.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мусин А.М. Аварийные режимы асинхронных электродвигателей и способы их защиты. М.: Колос, 1979.112 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Musin AM. Avariynyye rezhimy asinkhronnykh elektrodvigateley i sposoby ikh zashchity. Moscow: Kolos; 1979.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
