RU142315U1

RU142315U1 - THREE-PHASE ASYNCHRONOUS AC GENERATOR WITH SHORT-CLOSED ROTOR

Info

Publication number: RU142315U1
Application number: RU2013151493/07U
Authority: RU
Inventors: Алексей Владимирович Филиппов
Original assignee: Алексей Владимирович Филиппов
Priority date: 2013-11-19
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2014-06-27

Abstract

Трехфазный асинхронный генератор переменного тока с короткозамкнутым ротором, представляет собой ротор с короткозамкнутой обмоткой возбуждения на цилиндрическом валу, соединенном с бензиновым двигателем, установленный внутри статора, на внутренней поверхности которого находятся обмотки переменного тока, с которых наружу выходят шесть проводов: три провода начала обмоток, соединенных между собой попарно через конденсаторы, и три нейтральных провода концов обмоток, соединенных в одну точку, что дает возможность преобразовывать механическую энергию в электрический ток.A three-phase asynchronous alternator with a squirrel-cage rotor, is a rotor with a short-circuited field winding on a cylindrical shaft connected to a gasoline engine, installed inside the stator, on the inner surface of which there are alternating current windings, from which six wires go out: three wires of the winding start, interconnected in pairs through capacitors, and three neutral wires of the ends of the windings connected to one point, which makes it possible to convert mechanics ical energy into electric current.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель.The technical field to which the utility model belongs.

Трехфазный асинхронный генератор переменного тока с короткозамкнутым ротором относится к электротехнике, а именно к генераторам переменного тока, и может быть использован при проектировании и производстве источников переменного электрического тока.Three-phase asynchronous squirrel-cage alternator relates to electrical engineering, namely to alternators, and can be used in the design and manufacture of alternating current sources.

Уровень техникиState of the art

Известен трехфазный генератор переменного тока, в котором электричество вырабатывается путем вращения ротора, который представляет собой магнит, являющийся якорем, оси которых сдвинуты одна относительно другой на угол 120°. При вращении ротора в трех фазных обмотках статора индуктируются электродвижущая сила (ЭДС) (Элементарный учебник физики. Под ред. акад. Г.С. Ландсберга. М.: Наука, 1966. Т. 2, § 167, § 170). На статоре расположены три отдельные обмотки (фазные обмотки).A three-phase alternating current generator is known in which electricity is generated by rotating a rotor, which is a magnet, which is an armature, the axes of which are shifted one relative to the other by an angle of 120 °. When the rotor rotates in three phase windings of the stator, an electromotive force (EMF) is induced (Elementary Physics Textbook. Ed. By Acad. G.S. Landsberg. M .: Nauka, 1966. T. 2, § 167, § 170). On the stator are three separate windings (phase windings).

От каждой фазной обмотки отходят два провода: начало и конец.Two wires extend from each phase winding: the beginning and the end.

Концы фазных обмоток соединены между собой «звездой» в одну общую нейтральную точку, от которой отходит нейтральный провод. Начала фазных обмоток генератора являются линейными. Напряжения между нулевым проводом и линейным (фазное напряжение) 220 В, а напряжения между линейными проводами (линейное напряжение) 380 В.The ends of the phase windings are interconnected by a "star" at one common neutral point, from which the neutral wire departs. The beginning of the phase windings of the generator are linear. The voltage between the neutral wire and the linear (phase voltage) 220 V, and the voltage between the linear wires (linear voltage) 380 V.

В таком генераторе ввиду невозможности прямой передачи электрической энергии при помощи проводов, подача электричества осуществляется при помощи токопроводящего кольца с прилегающими к нему щетками. Недостаток таких генераторов - наличие магнита, якорной обмотки, колец, щеток, щеткодержателей, что значительно усложняют конструкцию и делает менее надежной и долговечной.In such a generator, due to the impossibility of direct transmission of electrical energy using wires, electricity is supplied by means of a conductive ring with brushes adjacent to it. The disadvantage of such generators is the presence of a magnet, an anchor winding, rings, brushes, brush holders, which greatly complicate the design and make it less reliable and durable.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому объекту является Трехфазный асинхронный генератор переменного тока с короткозамкнутым ротором без нейтрального контакта, в качестве которого на практике используют асинхронный двигатель (http://electro-shema.ru/asinxronnyj-elektrodvigatel-v-kachestve-generatora.html). Он состоит из статора и ротора. Статор представляет собой литой корпус (стальной или чугунный) цилиндрической формы. Внутри статора располагается магнитопровод с пазами, в которые укладывается статорная обмотка. Концы обмоток выводятся в клеммную коробку и могут быть соединены как треугольником, так и звездой. Корпус статора с торцов закрыт подшипниковыми щитами, в которые запрессовываются подшипники вала ротора. Ротор состоит из стального вала с напрессованным на него магнитопроводом. В пазы заливаются алюминиевые стержни и накоротко замыкаются по торцам. К обмоткам статора подводится трехфазное напряжение, а ротор вращается посредством вращающегося магнитного поля, создаваемого системой трехфазного тока.The closest in technical essence to the claimed object is a three-phase asynchronous alternator with a squirrel-cage rotor without a neutral contact, which is used in practice asynchronous motor (http://electro-shema.ru/asinxronnyj-elektrodvigatel-v-kachestve-generatora. html). It consists of a stator and a rotor. The stator is a cast housing (steel or cast iron) of a cylindrical shape. Inside the stator there is a magnetic circuit with grooves into which the stator winding is placed. The ends of the windings are displayed in the terminal box and can be connected by either a triangle or a star. The stator housing from the ends is closed by bearing shields into which the rotor shaft bearings are pressed. The rotor consists of a steel shaft with a magnetic circuit pressed onto it. Aluminum rods are poured into the grooves and are short-circuited at the ends. Three-phase voltage is applied to the stator windings, and the rotor rotates by means of a rotating magnetic field created by the three-phase current system.

Если отключенный от сети асинхронный двигатель привести во вращение от какого-либо первичного двигателя, то в соответствии с принципом обратимости электрических машин при достижении синхронной частоты вращения, на зажимах статорной обмотки под действием остаточного магнитного поля образуется Э.Д.С. Если теперь к зажимам статорной обмотки подключить батарею конденсаторов, то в обмотках статора потечет опережающий емкостный ток, являющийся в данном случае намагничивающим.If an asynchronous motor disconnected from the mains is brought into rotation from any primary motor, then in accordance with the principle of reversibility of electric machines when a synchronous speed is reached, E.D.S. is formed on the terminals of the stator winding under the influence of a residual magnetic field. If we now connect a capacitor bank to the stator winding clamps, then a leading capacitive current will flow in the stator windings, which in this case is magnetizing.

В таком генераторе кольца и щетки вообще не нужны. Однако выдаваемое напряжение равно 380 В, так как нет нейтрального контакта.In such a generator, rings and brushes are not needed at all. However, the output voltage is 380 V, since there is no neutral contact.

Раскрытие полезной модели.Disclosure of a utility model.

Представляемый Трехфазный асинхронный генератор переменного тока с короткозамкнутым ротором, представляет собой установленный внутри статора ротор на цилиндрическом валу, который установлен в корпусе. Цилиндрический вал соединен с бензиновым двигателем. На внешней поверхности ротора находиться короткозамкнутая обмотка возбуждения, на внутренней поверхности статора - обмотка переменного тока. С обмотки переменного тока наружу с корпуса выходят шесть проводов: три провода начала обмоток (фазы) и три провода концов обмоток, являющиеся нейтральными (нулевыми), которые соединены в одну точку «звездой». Снаружи начала этих обмоток соединены попарно через конденсаторы между собой «треугольником». Таким образом, на выходе генератор вырабатывает ток с напряжением 220 В или 380 В по выбору потребителя.The presented Three-phase asynchronous squirrel-cage rotor alternator is a rotor installed inside the stator on a cylindrical shaft, which is installed in the housing. The cylindrical shaft is connected to a gasoline engine. On the outer surface of the rotor there is a short-circuited field winding, on the inner surface of the stator there is an AC winding. Six wires go out from the AC winding outside the casing: three wires of the beginning of the windings (phases) and three wires of the ends of the windings, which are neutral (zero), which are connected at one point by a "star". Outside, the beginning of these windings are connected in pairs through capacitors to each other by a “triangle”. Thus, at the output, the generator generates a current with a voltage of 220 V or 380 V at the choice of the consumer.

Технический результат состоит в упрощении конструкции и увеличении функциональности генератора, возможности преобразования механической энергии в электрический ток с напряжением 220 В или 380 В по выбору потребителя без использования якоря, щеток и щеткодержателей.The technical result consists in simplifying the design and increasing the functionality of the generator, the possibility of converting mechanical energy into electric current with a voltage of 220 V or 380 V at the choice of the consumer without the use of an anchor, brushes and brush holders.

Краткое описание чертежей.A brief description of the drawings.

Трехфазный асинхронный генератор переменного тока с короткозамкнутым ротором представляет собой ротор 1, с короткозамкнутой обмоткой 2 установленный на цилиндрический вал 3, который установлен в корпусе 4. На внешней поверхности ротора находиться короткозамкнутая обмотка возбуждения 2, на внутренней поверхности статора 5 - обмотка переменного тока 6. С обмоток переменного тока наружу с корпуса выходят шесть проводов: три провода начала обмоток 7 и три провода концов обмоток 8, являющиеся нейтральными, которые соединены в одну точку 9. Снаружи начала этих обмоток соединены между собой попарно через конденсаторы 10.A three-phase asynchronous squirrel-cage alternator is a rotor 1, with a short-circuited winding 2 mounted on a cylindrical shaft 3, which is installed in the housing 4. On the outer surface of the rotor there is a short-circuited excitation winding 2, on the inner surface of the stator 5 is an alternating current winding 6. Six wires come out from the AC windings outside the casing: three wires of the beginning of the windings 7 and three wires of the ends of the windings 8, which are neutral, which are connected to one point 9. and the beginning of these windings are interconnected in pairs through capacitors 10.

Осуществление полезной модели Трехфазный асинхронный генератор переменного тока с короткозамкнутым ротором позволяет преобразовывать механическую энергию бензинового генератора в электрическую энергию напряжением 220 В или 380 В по выбору потребителя. Бензиновый двигатель вращает вал 3, на котором установлен ротор 1, с короткозамкнутой обмоткой возбуждения 2. Ротор 1 находится внутри статора 5, на внутренней поверхности которого установлены обмотки переменного тока 6. Начала этих обмоток 7 соединяются между собой попарно конденсаторами 10 и отходящие от них провода являются фазными и находятся под напряжением 380 В. Концы обмоток 8 являются нейтральными и соединяются в один нейтральный провод 9. Таким образом, напряжение между двумя фазными проводами равно 380 В, а напряжение между фазным проводом и нейтральным проводом 220 В.Implementation of the utility model A three-phase asynchronous squirrel-cage alternator allows the mechanical energy of a gasoline generator to be converted into electrical energy with a voltage of 220 V or 380 V at the consumer's choice. The gasoline engine rotates the shaft 3, on which the rotor 1 is mounted, with a short-circuited field winding 2. The rotor 1 is located inside the stator 5, on the inner surface of which the AC windings are installed 6. The beginnings of these windings 7 are connected in pairs by capacitors 10 and the wires leaving them are phase and voltage of 380 V. The ends of the windings 8 are neutral and are connected into one neutral wire 9. Thus, the voltage between the two phase wires is 380 V, and the voltage between the phase wires home and neutral conductor 220 V.

Claims

A three-phase asynchronous alternator with a squirrel-cage rotor, is a rotor with a short-circuited field winding on a cylindrical shaft connected to a gasoline engine, installed inside the stator, on the inner surface of which there are alternating current windings, from which six wires go out: three wires of the winding start, interconnected in pairs through capacitors, and three neutral wires of the ends of the windings connected to one point, which makes it possible to convert mechanics ical energy into electric current.