RU2249290C1 - Composite stator winding of induction generator - Google Patents

Composite stator winding of induction generator Download PDF

Info

Publication number
RU2249290C1
RU2249290C1 RU2003126834/11A RU2003126834A RU2249290C1 RU 2249290 C1 RU2249290 C1 RU 2249290C1 RU 2003126834/11 A RU2003126834/11 A RU 2003126834/11A RU 2003126834 A RU2003126834 A RU 2003126834A RU 2249290 C1 RU2249290 C1 RU 2249290C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lead
coil group
coil
starting
finishing
Prior art date
Application number
RU2003126834/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003126834A (en
Inventor
Н.И. Богатырев (RU)
Н.И. Богатырев
В.Н. Ванурин (RU)
В.Н. Ванурин
О.В. Григораш (RU)
О.В. Григораш
Г.М. Оськина (RU)
Г.М. Оськина
В.Н. Павлов (RU)
В.Н. Павлов
А.С. Чесовской (RU)
А.С. Чесовской
Original Assignee
Кубанский государственный аграрный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кубанский государственный аграрный университет filed Critical Кубанский государственный аграрный университет
Priority to RU2003126834/11A priority Critical patent/RU2249290C1/en
Publication of RU2003126834A publication Critical patent/RU2003126834A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2249290C1 publication Critical patent/RU2249290C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electromechanical engineering; off-line power supplies built around induction generators with field capacitors.
SUBSTANCE: proposed composite stator winding has 18 coil groups. Finishing lead of coil group 1 is connected to starting lead of coil group 10; finishing lead of coil group 3, to starting lead of coil group 12; finishing lead of coil group 5, to starting lead of coil group 14; finishing lead of coil group 7, to starting lead of coil group 16; finishing lead of coil group 9, to starting lead of coil group 18; finishing lead of coil group 11, to starting lead of coil group 2; finishing lead of coil group 13, to starting lead of coil group 4; finishing lead of coil group 15, to starting lead of coil group 6; finishing lead of coil group 17, to starting lead of coil group 8. Star constituting leads are taken from starting leads of coil groups 3, 9, and 15. Additional delta-constituting leads are taken from integrated finishing leads of coil groups 4, 6, 8, from integrated finishing leads of coil groups 10, 12, 14, and from integrated finishing leads of coil groups 16, 18, 2; from integrated starting leads of coil groups 5, 7, from integrated starting leads of coil groups 11, 13, and from integrated starting leads of coil groups 17, 1. Field capacitors are connected to winding star or delta depending on desired voltage across generator output. In this way different voltages can be obtained across generator output at constant speed of drive motor.
EFFECT: enlarged functional capabilities of induction generator.
1 cl, 8 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания автономных источников электроэнергии.The invention relates to electrical engineering and can be used to create autonomous sources of electricity.

Известны статорные обмотки асинхронных машин, состоящие из равномерно расположенных по фазам катушечных групп (Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А.Э.Кравчик, М.М.Шлаф, В.И.Афонин, Е.А.Соболенская. - М.: Энергоиздат, 1982, а.с. СССР №1046861. Полюсопереключаемая обмотка, Н 02 К 17/14, 3/28, 1981 г.).Known stator windings of asynchronous machines, consisting of coil groups evenly distributed in phases (Series 4A asynchronous motors: Reference book / A.E. Kravchik, M.M.Shlaf, V.I. Afonin, E.A.Sobolenskaya. - M .: Energoizdat, 1982, USSR AS No. 1046861. Pole-switchable winding, N 02 K 17/14, 3/28, 1981).

Недостаток известных обмоток заключается в том, что в асинхронных генераторах, автономных источников электроэнергии с фиксированной частотой вращения приводного двигателя они создают напряжение только одной величины.A disadvantage of the known windings is that in asynchronous generators, autonomous sources of electricity with a fixed speed of the drive motor, they create a voltage of only one magnitude.

Известна статорная обмотка асинхронной машины, состоящая из 18 катушечных групп, у которой объединены в пары концы k и k+9 катушечных групп, объединены в нулевые точки начала 4, 6, 8 катушечных групп, начала 10, 12, 14 катушечных групп и начала 16, 18, 2 катушечных групп, выводы взяты от начал 2k-1 катушечных групп (k=1,2,3,...,9) (Патент RU 2149491. Полюсопереключаемая обмотка на 10/6 полюсов Н 02 К 17/14, 3/28, 1999 г. - прототип).Known stator winding of an asynchronous machine, consisting of 18 coil groups, in which the ends k and k + 9 of the coil groups are combined in pairs, are combined at the zero points of the beginning of 4, 6, 8 coil groups, the beginning of 10, 12, 14 coil groups and the beginning of 16 , 18, 2 coil groups, the conclusions are taken from the beginnings of 2k-1 coil groups (k = 1,2,3, ..., 9) (Patent RU 2149491. Pole-switched winding for 10/6 poles Н 02 К 17/14, 3/28, 1999 - prototype).

Недостаток обмотки заключается в том, что в генераторах автономных источников электроэнергии с фиксированной частотой вращения приводного двигателя она создает напряжение только одной величины.The disadvantage of the winding is that in the generators of autonomous sources of electricity with a fixed speed of the drive motor, it creates a voltage of only one magnitude.

Техническим решением задачи является расширение функциональных возможностей обмотки и получение различных выходных напряжений асинхронного генератора при постоянной частоте вращения приводного двигателя.The technical solution to the problem is to expand the functionality of the winding and obtain various output voltages of the asynchronous generator at a constant speed of the drive motor.

Решение указанной задачи достигается тем, что в статарной комбинированной обмотке асинхронного генератора, содержащей 18 катушечных групп с первыми выводами от начал 3, 9, 15 катушечных групп, составляющих “звезду”, конец 1 катушечной группы соединен с началом 10 катушечной группы, конец 3 с началом 12, конец 5 с началом 14, конец 7 с началом 16, конец 9 с началом 18, конец 11 с началом 2, конец 13 с началом 4, конец 15 с началом 6, конец 17 с началом 8, обмотка имеет вторые выводы, составляющие “треугольник” и образованные от объединенных концов 4, 6, 8 катушечных групп, от объединенных концов 10, 12, 14 катушечных групп, от объединенных концов 16, 18, 2 катушечных групп, третьи выводы, которые образованы от объединенных начал 5 и 7 катушечных групп, от объединенных начал 11 и 13 катушечных групп и от объединенных начал 17 и 1 катушечных групп и конденсаторы возбуждения, подключенные в соответствии с требуемым режимом выходного напряжения генератора к соответствующим выводам обмотки.The solution of this problem is achieved by the fact that in the static combined winding of an asynchronous generator containing 18 coil groups with the first conclusions from the beginnings of 3, 9, 15 coil groups making up the “star”, the end of 1 coil group is connected to the beginning of 10 coil group, the end of 3 s beginning 12, end 5 with beginning 14, end 7 with beginning 16, end 9 with beginning 18, end 11 with beginning 2, end 13 with beginning 4, end 15 with beginning 6, end 17 with beginning 8, the winding has second conclusions, constituting a “triangle” and formed from the combined ends of 4, 6, 8 reel groups, from the combined ends of 10, 12, 14 coil groups, from the combined ends of 16, 18, 2 coil groups, the third conclusions that are formed from the combined beginnings of 5 and 7 coil groups, from the combined beginnings of 11 and 13 coil groups and from the combined beginnings 17 and 1 of the coil groups and field capacitors connected in accordance with the required mode of the output voltage of the generator to the corresponding terminals of the winding.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что для расширения функциональных возможностей обмотки и получение различных выходных напряжений асинхронного генератора, обмотка из 18 катушечных групп имеет вторые выводы, составляющие “треугольник” и взяты от объединенных концов 4, 6, 8 катушечных групп, от объединенных концов 10, 12, 14 катушечных групп, от объединенных концов 16, 18, 2 катушечных групп, третьи выводы образованы от объединенных начал 5 и 7 катушечных групп, от объединенных начал 11 и 13 катушечных групп и от объединенных начал 17 и 1 катушечных групп и конденсаторы возбуждения, которые для обеспечения требуемого режима могут быть подключены к “звезде” или “треугольнику” обмотки.The novelty of the claimed technical solution is due to the fact that to expand the functionality of the winding and obtain various output voltages of the asynchronous generator, the winding of 18 coil groups has second leads that make up the “triangle” and are taken from the combined ends of 4, 6, 8 coil groups, from the combined ends 10, 12, 14 coil groups, from the combined ends of 16, 18, 2 coil groups, the third conclusions are formed from the combined principles of 5 and 7 coil groups, from the combined principles of 11 and 13 coil groups and from the combined started 17 and 1 coil groups and field capacitors, which can be connected to the “star” or “triangle” of the winding to ensure the required mode.

По данным научно-технической и патентной литературы авторам неизвестна заявляемая совокупность признаков, направленная на достижение поставленной задачи, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения уровню изобретения.According to the scientific, technical and patent literature, the authors do not know the claimed combination of features aimed at achieving the task, and this solution does not follow clearly from the prior art, which allows us to conclude that the solution corresponds to the level of the invention.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, поскольку макетный образец асинхронного генератора изготовлен и испытан в лабораторных условиях с целью использования в промышленности.The proposed technical solution is industrially applicable, since a prototype of an asynchronous generator is made and tested in laboratory conditions for use in industry.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показана схема обмотки в однослойном исполнении; на фиг.2 - направление токов в сторонах катушек; на фиг.3 приведена форма магнитодвижущей силы однослойной обмотки; на фиг.4 показана схема обмотки в двухслойном исполнении; на фиг.5 - направление токов в сторонах катушек двухслойной обмотки; на фиг.6 приведена форма магнитодвижущей силы двухслойной обмотки; на фиг.7 показаны схемы включения конденсаторов; на фиг.8 приведена схема для расчета величины низшего напряжения.The invention is illustrated in the drawing, where figure 1 shows a diagram of a winding in a single layer design; figure 2 - the direction of the currents in the sides of the coils; figure 3 shows the form of the magnetomotive force of a single-layer winding; figure 4 shows a diagram of the winding in a two-layer design; figure 5 - the direction of the currents in the sides of the coils of the two-layer winding; figure 6 shows the form of the magnetomotive force of a two-layer winding; in Fig.7 shows the inclusion circuit of the capacitors; on Fig shows a diagram for calculating the magnitude of the lower voltage.

Согласно фиг.1 и фиг.4, обмотка состоит из 18 катушечных групп с выводами 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, соединенных с конденсаторами возбуждения 28, 29, 30. При этом конец 1 катушечной группы соединен с началом 10 катушечной группы, конец 3 с началом 12, конец 5 с началом 14, конец 7 с началом 16, конец 9 с началом 18, конец 11 с началом 2, конец 13 с началом 4, конец 15 с началом 6, конец 17 с началом 8, выводы 20, 23, 26, составляющие “звезду”, взяты от начал 3, 9 и 15 катушечных групп, дополнительные вторые выводы 21, 24, 27, составляющие “треугольник”, взяты от объединенных концов 4, 6, 8 катушечных групп, от объединенных концов 10, 12, 14 катушечных групп, от объединенных концов 16, 18, 2 катушечных групп, третьи выводы 19, 22, 25 взяты от объединенных начал 5 и 7 катушечных групп, от объединенных начал 11 и 13 катушечных групп и от объединенных начал 17 и 1 катушечных групп. Конденсаторы возбуждения 28-30 в соответствии с требуемым режимом выходного напряжения генератора могут быть подключены к соответствующим выводам обмотки.According to figure 1 and figure 4, the winding consists of 18 coil groups with conclusions 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27 connected to the excitation capacitors 28, 29, 30. In this case, the end 1 of the coil group connected to the beginning of the 10th coil group, end 3 with the beginning of 12, end 5 with the beginning of 14, end 7 with the beginning of 16, end 9 with the beginning of 18, end 11 with the beginning of 2, end 13 with the beginning of 4, end 15 with the beginning of 6, end 17 with beginning 8, conclusions 20, 23, 26 constituting the “star”, taken from the beginnings of 3, 9 and 15 coil groups, additional second conclusions 21, 24, 27, constituting the “triangle”, taken from the combined ends 4, 6 8 ka carcass groups, from the combined ends of 10, 12, 14 coil groups, from the combined ends of 16, 18, 2 coil groups, the third conclusions 19, 22, 25 are taken from the combined beginnings of 5 and 7 coil groups, from the combined beginnings of 11 and 13 coil groups and from the combined beginnings of 17 and 1 reel groups. Excitation capacitors 28-30 in accordance with the required mode of the output voltage of the generator can be connected to the corresponding terminals of the winding.

Статорная комбинированная обмотка асинхронного генератора может быть выполнена как однослойной, так и двухслойной.The stator combined winding of an asynchronous generator can be made both single-layer or double-layer.

Согласно фиг.2 и фиг.5 (стороны катушек фазы А обозначены квадратом, фазы В - треугольником и фазы С - кругом), входящий ток обозначен “плюсом”, выходящий ток - “точкой”. Магнитодвижущие силы указывают на 8 полюсов обмотки. Обмоточный коэффициент однослойной обмотки kоб=0,945, а обмоточный коэффициент двухслойной обмотки коб=0,89 обеспечивают высокую степень использования габарита базовой асинхронной машины. Конденсаторы подключаются к “звезде” - выводы 20, 23, 26 или к “треугольнику” - выводы 21, 24, 27 (фиг.7).According to figure 2 and figure 5 (the sides of the coils of phase A are indicated by a square, phase B by a triangle and phase C by a circle), the incoming current is indicated by a "plus", the output current is indicated by a "point". Magnetomotive forces point to 8 poles of the winding. The winding coefficient of a single-layer winding k ob = 0.945, and the winding coefficient of a two-layer winding k ob = 0.89 provide a high degree of utilization of the size of the basic asynchronous machine. Capacitors are connected to the "star" - conclusions 20, 23, 26 or to the "triangle" - conclusions 21, 24, 27 (Fig.7).

При условной единице напряжения между выводами 22 и 27 соотношение напряжений между выводами 20 и 23, 24 и 27, 22 и 25 составляет 3,732/2/0,684 (фиг.8).With a conventional unit of voltage between terminals 22 and 27, the voltage ratio between terminals 20 and 23, 24 and 27, 22 and 25 is 3.732 / 2 / 0.684 (Fig. 8).

Статорная обмотка асинхронного генератора работает следующим образом.The stator winding of an asynchronous generator operates as follows.

При вращении ротора асинхронного генератора за счет остаточного намагничивания и конденсаторов возбуждения происходит процесс самовозбуждения. На всех выводах появляется напряжение. К выводам 20, 23, 26 можно подключать нагрузку с напряжением питания 380-400 В, к выводам 21, 24, 27 - нагрузку с напряжением питания 220-230 В, к выводам 19, 22, 25 можно подключать сварочный выпрямитель.During the rotation of the rotor of the asynchronous generator due to the residual magnetization and excitation capacitors, the process of self-excitation occurs. Voltage appears on all pins. A load with a supply voltage of 380-400 V can be connected to conclusions 20, 23, 26, a load with a supply voltage of 220-230 V can be connected to terminals 21, 24, 27, and a welding rectifier can be connected to conclusions 19, 22, 25.

Таким образом, предлагаемая обмотка асинхронного генератора позволяет изготовить многоцелевой источник питания.Thus, the proposed winding of an asynchronous generator allows the manufacture of a multi-purpose power source.

Claims (1)

Статорная комбинированная обмотка асинхронного генератора, содержащая 18 катушечных групп с первыми выводами от начал 3-й, 9-й, 15-й катушечных групп, составляющих “звезду”, отличающаяся тем, что конец 1-й катушечной группы соединен с началом 10-й катушечной группы, конец 3-й - с началом 12-й, конец 5-й - с началом 14-й, конец 7-й - с началом 16-й, конец 9-й - с началом 18-й, конец 11-й - с началом 2-й, конец 13-й - с началом 4-й, конец 15-й - с началом 6-й, конец 17-й - с началом 8-й, при этом обмотка имеет вторые выводы, составляющие “треугольник”, образованные от объединенных концов 4-й, 6-й, 8-й катушечных групп, от объединенных концов 10-й, 12-й, 14-й катушечных групп, от объединенных концов 16-й, 18-й, 2-й катушечных групп, третьи выводы, которые образованы от объединенных начал 5-й и 7-й катушечных групп, от объединенных начал 11-й и 13-й катушечных групп и от объединенных начал 17-й и 1-й катушечных групп, и конденсаторы возбуждения, подключенные в соответствии с требуемым режимом выходного напряжения генератора к соответствующим выводам обмотки.The stator combined winding of the asynchronous generator, containing 18 coil groups with the first conclusions from the beginnings of the 3rd, 9th, 15th coil groups making up the “star”, characterized in that the end of the 1st coil group is connected to the beginning of the 10th coil group, the end of the 3rd - with the beginning of the 12th, the end of the 5th - with the beginning of the 14th, the end of the 7th - with the beginning of the 16th, the end of the 9th - with the beginning of the 18th, the end of 11- th - with the beginning of the 2nd, the end of the 13th - with the beginning of the 4th, the end of the 15th - with the beginning of the 6th, the end of the 17th - with the beginning of the 8th, while the winding has the second conclusions that make up “ triangle ”, formed from the united the ends of the 4th, 6th, 8th coil groups, from the combined ends of the 10th, 12th, 14th coil groups, from the combined ends of the 16th, 18th, 2nd coil groups, third conclusions, which are formed from the combined principles of the 5th and 7th coil groups, from the combined principles of the 11th and 13th coil groups and from the combined principles of the 17th and 1st coil groups, and field capacitors connected to in accordance with the required mode of the output voltage of the generator to the corresponding conclusions of the winding.
RU2003126834/11A 2003-09-01 2003-09-01 Composite stator winding of induction generator RU2249290C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003126834/11A RU2249290C1 (en) 2003-09-01 2003-09-01 Composite stator winding of induction generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003126834/11A RU2249290C1 (en) 2003-09-01 2003-09-01 Composite stator winding of induction generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003126834A RU2003126834A (en) 2005-03-20
RU2249290C1 true RU2249290C1 (en) 2005-03-27

Family

ID=35453868

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003126834/11A RU2249290C1 (en) 2003-09-01 2003-09-01 Composite stator winding of induction generator

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2249290C1 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2453025C2 (en) * 2010-05-12 2012-06-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Bipolar winding of asynchronous machine
RU2470444C2 (en) * 2010-05-12 2012-12-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Dipolar winding of asynchronous generator
RU2475927C2 (en) * 2010-07-27 2013-02-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Dipolar stator winding of asynchronous generator
RU2476976C2 (en) * 2010-07-27 2013-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Stator winding of welding asynchronous generator
RU2498483C2 (en) * 2011-07-21 2013-11-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Autonomous induction generator with bipolar stator winding
RU2516012C2 (en) * 2011-07-25 2014-05-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Asynchronous generator with eight-pole stator winding
US9746253B2 (en) 2008-12-03 2017-08-29 Alfa Laval Corporate Ab Heat exchanger

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9746253B2 (en) 2008-12-03 2017-08-29 Alfa Laval Corporate Ab Heat exchanger
RU2453025C2 (en) * 2010-05-12 2012-06-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Bipolar winding of asynchronous machine
RU2470444C2 (en) * 2010-05-12 2012-12-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Dipolar winding of asynchronous generator
RU2475927C2 (en) * 2010-07-27 2013-02-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Dipolar stator winding of asynchronous generator
RU2476976C2 (en) * 2010-07-27 2013-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Stator winding of welding asynchronous generator
RU2498483C2 (en) * 2011-07-21 2013-11-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Autonomous induction generator with bipolar stator winding
RU2516012C2 (en) * 2011-07-25 2014-05-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Asynchronous generator with eight-pole stator winding

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003126834A (en) 2005-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4038575A (en) Multi-phase generator
RU2249290C1 (en) Composite stator winding of induction generator
RU2316104C1 (en) Two-layer stator winding of two-pole asynchronous machine
RU2263385C1 (en) Double-layer stator winding of double-pole induction generator
Selema et al. Design and analysis of a brushless three phase flux switching generator for aircraft auxiliary power unit
RU2143777C1 (en) Contactless permanent-magnet machine
RU2249900C1 (en) Stator winding of dual-speed induction generator
RU2263386C1 (en) Single-layer stator winding of double-pole induction generator
RU2249289C1 (en) Composite stator winding of induction generator
RU2249903C1 (en) Stator winding of dual-speed induction generator
RU2252474C1 (en) Stator winding of for-pole induction generator
RU2407132C1 (en) Double-layer stator winding of bipolar induction generator
RU2249901C1 (en) Composite stator winding of induction generator
RU2310968C1 (en) Two-layer stator winding of bipolar asynchronous machine
RU2316880C1 (en) Stator winding of asynchronous generator
RU2316879C1 (en) Stator winding of asynchronous generator for heightened current frequency
RU2318287C1 (en) Four-pole induction generator stator winding
RU2249292C1 (en) Composite stator winding of induction generator
RU2249291C1 (en) Multifunction stator winding of induction generator
RU2249902C1 (en) Multifunction stator winding of induction generator
RU2248083C1 (en) Stator winding of dual-speed induction generator
RU2248082C1 (en) Stator winding of dual-speed induction generator
US3421062A (en) Electrical polyphase machine having stator and rotor windings connected in series to polyphase supply
SU710096A1 (en) Frequency converter
RU2112307C1 (en) Compensated-winding induction machine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050902