RU17363U1 - Синхронный тихоходный генератор - Google Patents
Синхронный тихоходный генератор Download PDFInfo
- Publication number
- RU17363U1 RU17363U1 RU2000118870/20U RU2000118870U RU17363U1 RU 17363 U1 RU17363 U1 RU 17363U1 RU 2000118870/20 U RU2000118870/20 U RU 2000118870/20U RU 2000118870 U RU2000118870 U RU 2000118870U RU 17363 U1 RU17363 U1 RU 17363U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- generator
- stage
- synchronous
- phase
- pairs
- Prior art date
Links
Landscapes
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Синхронный тихоходный генератор с большим количеством пар полюсов, отличающийся тем, что, с целью удешевления конструкции, каждая пара полюсов образует отдельную ступень многоступенчатого каскада, расположенного на одном валу, причем первая ступень является обращенным трехфазным синхронным генератором, а все последующие - асинхронными трехфазными преобразователями, работающими в режиме тормоза, т.е. такими, первичные и вторичные обмотки которых соединены попарно поочередно с изменением порядка чередования фаз.
Description
СИНХРОННЫЙ тихоходный ГЕНЕРАТОР
Предлагаемое изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано на гидро- и ветроэлектростанциях с малой угловой скоростью вращающей ротор турбины.
Известны асинхронно-синхронные и асинхронно-асинхронные каскады 1,2, состоящие из 2-х электромашинных агрегатов (иногда совмещенные в одном магнитопроводе 3,4), магнитные системы которых расположены на одном валу. Эти агрегаты применяются для умножения частоты в целое число раз, пропорциональное угловой скорости вращения вала. Недостатком этих агрегатов является необходимость в начальном источнике электропитания. В связи с этим они не используются как генераторы электрической энергии, а только как преобразователи частоты.
В качестве генератора на гидро- и ветроэлектростанциях с целью повыщения частоты используются синхронные генераторы с большим количеством пар полюсов, диаметр якоря которых может достигать 10 метров и более 1. При этом активная часть электрической машины (магнитопровод и обмотка) отстоят от оси врашения почти на такое же расстояние и крепятся на дополнительной крестовине - фиг.1. Сама ось располагается вертикально на весьма сложном подпятнике. Всё это приводит к излишним расходам конструктивных материалов и удорожанию конструкции сочленения вала с остовом. Пиже этот генератор выбирается в качестве прототипа.
Техническая задача, решаемая настоящим изобретением, заключается в удешевлении конструкции тихоходного синхронного генератора за счет использования многоступенчатого синхронно- асинхронного каскада.
Для решения этой задачи предлагается использовать соединенные общим валом обращенный синхронный генератор и несколько асинхронных преобразователей частоты, роторные и статорные обмотки которь1х с6единены попарно-поочерёдно между собой таким образом, чтобы преобразователи работали в режиме тормоза 2.
Сущность изобретение заключается в следующем (фиг. 2).
На одном валу располагается m электрических машин: машина 1 обращённый синхронный генератор и т-1 бесконтактных асинхронных преобразователей. Якорная трёхфазная обмотка генератора 1, расположенная на роторе, соединяется с трёхфазной роторной обмоткой преобразователя 2. При этом чередование фаз меняется на противоположное для того, чтобы магнитное поле в зазоре преобразователя 2 вращалось бы в ту же самую сторону, что и сам ротор.
Если число пар полюсов генератора 1 равно рь 2-р2, то частота fi тока якорной обмотки генератора 1 и f2 преобразователя равны// рin/60; +
Р2П/60 ()П/60,
где п - числе оборотов вала в минуту.
Статорная обмотка преобразователя 2 соединена со статорной обмоткой преобразователя 3 также с изменением порядка чередования фаз. Вследствие этого магнитное поле преобразователя 3 вращается в сторону, противоположную валу. Поэтому частота тока этого преобразователя fa равна (при числе пар полюсов рз):
/5 /2 +РЗП/60 (р, +Р2 +рз)п/бО.
Далее порядок включения обмоток статора и ротора преобразователей 3,4,5,..., k,...,m повторяется. Поэтому частота на выходе k-ro преобразователя
f
а всего агрегата
п (1)
./y//
i kl
Если сумма
где р - число пар полюсов многополюсного генератора фиг.1, то
предложенное изделие обеспечивает такую же частоту, что и у прототипа.
В том случае, когда/ ; р2 - Рт, формула (1) приобретает вид f mnpJ60.(3)
Таким образом, предлагаемое изделие позволяет заменить один громоздкий агрегат - многополюсный синхронный генератор - на несколько компактных машин, находящихся на одном валу.
Расход активных материалов (ферромагнитных - для магнитопроводов и проводников для обмоток) у предлагаемого изделия практически такой же, как и у прототипа.
Действительно, расчётный объем многополюсного генератора равен
(6O/27K: xS/n(4)
Где D - диаметр ротора (см. рис. 1),
1 - осевая длина пакета магнито провод а,
СА - постоянная Арнольда 5, а
S - расчётная мощность.
Расчётный объём т-го преобразователя нашего изделия равен
2;60S60S 60S
JLf А -X-X 7 -X I )
27гс п + л, 2ж(7, п + -1) Inc л х л
где Dm и 1m - то же, что и D и 1, но для машины т.
Пт-1-п(т-1) - число оборотов магнитного поля ротора этого преобразователя. Поскольку это поле возбуждайся током ротора преобразователя (т-1), его угловая скорость вращения равна
/„. X 60 60 . X /7 X (л - l)(, ч
п(т-)
РшРп,60
Расчётный объём преобразователя (т-1) равен D 1 - X - X
л,((6)
1кс п + 2пс п(т -1)
Шо
/„зХбО/ -л
Лх(л2-2),
Sm-1 его расчётная мощность.
Величина Sm-1 - определяется, как мощность, потребляемая ротором агрегата т, по формуле
4 1 «5 X i5 X ij Xj
л +
где - скольжение, т.е. отношение скорости вращения магнитного поля относительно ротора к его же скорости вращения относительно статора. Подставляя (7) в (6), получаем
г 0 60 ,
Dn.-iL-i X / ч DJ.(8)
Z/rC + /п-2 /7(/77-lj
Аналогично можно доказать, что габаритный объём D kl у всех других каскадов предлагаемого генератора такой же, как у последнего каскада и m раз меньше, чем генератора-прототипа.
Соответственно, сумма масс активных материалов всех ступеней предлагаемого изделия такая же, как и у синхронного многополюсного генератора.
Всё сказанное справедливо и для случая, когда числа пар полюсов р у преобразователей не одинаково.
Claims (1)
- Синхронный тихоходный генератор с большим количеством пар полюсов, отличающийся тем, что, с целью удешевления конструкции, каждая пара полюсов образует отдельную ступень многоступенчатого каскада, расположенного на одном валу, причем первая ступень является обращенным трехфазным синхронным генератором, а все последующие - асинхронными трехфазными преобразователями, работающими в режиме тормоза, т.е. такими, первичные и вторичные обмотки которых соединены попарно поочередно с изменением порядка чередования фаз.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000118870/20U RU17363U1 (ru) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | Синхронный тихоходный генератор |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000118870/20U RU17363U1 (ru) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | Синхронный тихоходный генератор |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU17363U1 true RU17363U1 (ru) | 2001-03-27 |
Family
ID=48277511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000118870/20U RU17363U1 (ru) | 2000-07-17 | 2000-07-17 | Синхронный тихоходный генератор |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU17363U1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453971C1 (ru) * | 2011-04-04 | 2012-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимская государственная академия экономики и сервиса" | Каскадный синхронно-асинхронный генератор |
RU2536176C1 (ru) * | 2013-05-31 | 2014-12-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Уфимский Государственный Университет Экономики И Сервиса" | Короткозамкнутый ротор каскадной синхронно-асинхронной электромеханической системы |
-
2000
- 2000-07-17 RU RU2000118870/20U patent/RU17363U1/ru active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2453971C1 (ru) * | 2011-04-04 | 2012-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимская государственная академия экономики и сервиса" | Каскадный синхронно-асинхронный генератор |
RU2536176C1 (ru) * | 2013-05-31 | 2014-12-20 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Уфимский Государственный Университет Экономики И Сервиса" | Короткозамкнутый ротор каскадной синхронно-асинхронной электромеханической системы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2685608A3 (en) | Armature winding for a dynamoelectric machine | |
Yang et al. | Optimal winding arrangements of a bearingless switched reluctance motor | |
RU17363U1 (ru) | Синхронный тихоходный генератор | |
RU2441308C1 (ru) | Электромеханический преобразователь | |
RU2066912C1 (ru) | Синхронный двигатель с электромагнитной редукцией | |
Mellah et al. | Design and analysis of an external-rotor internal-stator doubly fed induction generator for small wind turbine application by fem | |
RU2076433C1 (ru) | Синхронный двигатель с электромагнитной редукцией | |
RU2559197C2 (ru) | Многофазная электрическая машина переменного тока | |
RU2453971C1 (ru) | Каскадный синхронно-асинхронный генератор | |
RU175549U1 (ru) | Высокооборотный электромеханический преобразователь энергии | |
CN201766480U (zh) | 永磁倍极开关磁阻电动机 | |
RU67347U1 (ru) | Синхронная электрическая машина | |
CN102403861B (zh) | 永磁倍极开关磁阻电动机 | |
RU94010314A (ru) | Синхронный двигатель с электромагнитной редукцией | |
JPH01298933A (ja) | バルブ水車用可変速発電機 | |
JP4226694B2 (ja) | 多速度発電電動機 | |
Hao et al. | Analysis of the two types of the four-phase switched reluctance motor drive | |
RU209317U1 (ru) | Полифазный генератор | |
RU2402141C1 (ru) | Тихоходный асинхронный преобразователь энергии | |
CN109672290B (zh) | 一种高速电机绕组 | |
CN208062919U (zh) | 一种永磁体动力装置 | |
RU2436221C1 (ru) | Бесконтактная магнитоэлектрическая машина с аксиальным возбуждением | |
CN210350872U (zh) | 一种高效发电机定子结构 | |
Liu et al. | Optimal design of a bearingless switched reluctance motor | |
CN207625424U (zh) | 一种螺旋运动电机 |