RU2263386C1

RU2263386C1 - Single-layer stator winding of double-pole induction generator

Info

Publication number: RU2263386C1
Application number: RU2004108757/09A
Authority: RU
Inventors: Н.И. Богатырев (RU); Н.И. Богатырев; В.Н. Ванурин (RU); В.Н. Ванурин; С.О. Григораш (RU); С.О. Григораш; В.В. Пушкарский (RU); В.В. Пушкарский; ева Н.В. Сил (RU); Н.В. Силяева; А.В. Синицын (RU); А.В. Синицын; А.Д. Бабаев (RU); А.Д. Бабаев
Original assignee: Кубанский государственный аграрный университет
Priority date: 2004-03-24
Filing date: 2004-03-24
Publication date: 2005-10-27

Abstract

FIELD: electrical engineering; off-line dual-voltage power supplies built around capacitor-excited induction generators.

SUBSTANCE: proposed single-layer winding of double-pole induction generator has six coil groups; finishing lead of coil group 1 is connected to that of coil group 4, finishing lead of coil group 3, to that of coil group 6, finishing lead of coil group 5, to that of coil group 3; high-voltage phase leads are brought out from interconnected starting leads of coil groups 2 and 3, interconnected starting leads of coil groups 3 and 5, and from interconnected starting leads of coil groups 6 and 1; low-voltage phase leads are brought out from interconnected finishing leads of coil groups 1 and 4, from interconnected finishing leads of coil groups 2 and 5, and from interconnected finishing leads of coil groups 3 and 6; field capacitors are connected to high-voltage leads.

EFFECT: enlarged functional capabilities due to ability of dual-voltage power supply.

1 cl, 3 dwg

Description

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

Известны статорные обмотки асинхронных машин, состоящие из равномерно распределенных по фазам катушечных групп (Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А.Э.Кравчик, М.М.Шлаф, В.И.Афонин, Е.А.Соболенская. - М.: Энергоиздат, 1982 г.).Known stator windings of asynchronous machines, consisting of coil groups uniformly distributed over the phases (Series 4A asynchronous motors: Reference book / A.E. Kravchik, M.M.Shlaf, V.I. Afonin, E.A. Sobolenskaya. - M .: Energy Publishing, 1982).

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 of autonomous sources of electricity with a fixed speed of the drive motor, they create a voltage of only one magnitude.

Известна однослойная двухполюсная статорная обмотка из 6 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с концом 4 катушечной группы, конец 3 катушечной группы соединен с концом 6 катушечной группы, конец 5 катушечной группы соединен с концом 2 катушечной группы, с выводами от начал всех катушечных групп (Ванурин В.Н. Статорные обмотки асинхронных электродвигателей. - Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 2001 г. С.44-45).A single-layer bipolar stator winding of 6 coil groups is known, with the end of 1 coil group connected to the end 4 of the coil group, the end 3 of the coil group connected to the end 6 of the coil group, the end of 5 coil group connected to the end 2 of the coil group, with conclusions from the beginnings of all coil groups (V. Vanurin. Stator windings of asynchronous electric motors. - Zernograd: VNIPTIMESKH, 2001, p. 44-45).

Недостаток известной обмотки заключается в том, что в асинхронных генераторах автономных источников электроэнергии с фиксированной частотой вращения приводной машины она создает напряжение одной величины.A disadvantage of the known winding is that in asynchronous generators of autonomous sources of electricity with a fixed speed of the drive machine, it creates a voltage of one magnitude.

Техническим решением изобретения является расширение функциональных возможностей обмотки - получение двух напряжений асинхронного генератора (АГ).The technical solution of the invention is to expand the functionality of the winding - obtaining two voltages of an asynchronous generator (AG).

Решение указанной задачи достигается тем, что в однослойной статорной обмотке двухполюсного АГ из 6 катушечных групп с соединением конца 1 катушечной группы с концом 4 катушечной группы, конца 3 катушечной группы с концом 6 катушечной группы, конца 5 катушечной группы с концом 2 катушечной группы, выводы высшего напряжения взяты от объединенных начал 2 и 3 катушечных групп, от объединенных начал 4 и 5 катушечных групп, от объединенных начал 6 и 1 катушечных групп, выводы низшего напряжения взяты от объединенных концов 1 и 4 катушечных групп, от объединенных концов 2 и 5 катушечных групп, от объединенных концов 3 и 6 катушечных групп, а конденсаторы возбуждения подключены к выводам высшего напряжения.The solution to this problem is achieved by the fact that in a single-layer stator winding of a bipolar AG from 6 coil groups with a connection of the end of 1 coil group to the end of 4 coil groups, the end of 3 coil groups to the end of 6 coil groups, the end of 5 coil groups to the end of 2 coil groups, conclusions higher voltage are taken from the combined beginnings of 2 and 3 coil groups, from the combined beginnings of 4 and 5 coil groups, from the combined beginnings of 6 and 1 coil groups, low voltage leads are taken from the combined ends of 1 and 4 coil groups, from union of the ends 2 and 5 of the coil groups, the united ends 3 and 6 of the coil groups, and the excitation capacitors connected to high-voltage terminals.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что для расширения функциональных возможностей однослойной обмотки и получения различных выходных напряжений асинхронного генератора, обмотка из 6 катушечных групп имеет выводы высшего напряжения, которые взяты от объединенных начал 2 и 3 катушечных групп, от объединенных начал 4 и 5 катушечных групп, от объединенных начал 6 и 1 катушечных групп, выводы низшего напряжения взяты от объединенных концов 1 и 4 катушечных групп, от объединенных концов 2 и 5 катушечных групп, от объединенных концов 3 и 6 катушечных групп, а конденсаторы возбуждения подключены к выводам высшего напряжения.The novelty of the claimed technical solution is due to the fact that to expand the functionality of a single-layer winding and obtain various output voltages of an asynchronous generator, a winding of 6 coil groups has higher voltage leads, which are taken from the combined principles of 2 and 3 coil groups, from the combined principles of 4 and 5 coil groups, from the combined beginnings of 6 and 1 coil groups, the low voltage leads are taken from the combined ends of 1 and 4 coil groups, from the combined ends of 2 and 5 coil groups, from the combined 3 and 6, the ends of the coil groups, and the excitation capacitors connected to high-voltage terminals.

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. Опытный образец АГ изготовлен и испытан в лаборатории кафедры ЭМ и ЭП КубГАУ.The proposed solution is industrially applicable. A prototype AG is made and tested in the laboratory of the Department of EM and EP of KubSAU.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 приведена схема обмотки; на фиг.2 - схема подключения конденсаторов возбуждения; на фиг.3 - векторная диаграмма напряжений.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a diagram of a winding; figure 2 - connection diagram of the excitation capacitors; figure 3 is a vector diagram of stresses.

Согласно фиг.1 однослойная статорная обмотка двухполюсного АГ состоит из 6 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с концом 4 катушечной группы, конец 3 катушечной группы соединен с концом 6 катушечной группы, конец 5 катушечной группы соединен с концом 2 катушечной группы, выводы 8, 10, 12 высшего напряжения взяты от объединенных начал 2 и 3 катушечных групп, от объединенных начал 4 и 5 катушечных групп, от объединенных начал 6 и 1 катушечных групп, выводы 7, 9, 11 низшего напряжения взяты от объединенных концов 1 и 4 катушечных групп, от объединенных концов 2 и 5 катушечных групп, от объединенных концов 3 и 6 катушечных групп.According to figure 1, the single-layer stator winding of a bipolar AG consists of 6 coil groups, with the end of 1 coil group connected to the end 4 of the coil group, the end 3 of the coil group connected to the end 6 of the coil group, the end 5 of the coil group connected to the end 2 of the coil group, conclusions 8, 10, 12 of the highest voltage are taken from the combined beginnings of 2 and 3 coil groups, from the combined beginnings of 4 and 5 coil groups, from the combined beginnings of 6 and 1 coil groups, low voltage leads 7, 9, 11 are taken from the combined ends 1 and 4 reel groups , from the combined ends of 2 and 5 reel groups, from the combined ends of 3 and 6 reel groups.

Согласно фиг.2 конденсаторы возбуждения 13, 14, 15 подключены к выводам обмотки высшего напряжения 8, 10, 12.According to figure 2, the field capacitors 13, 14, 15 are connected to the terminals of the winding of the higher voltage 8, 10, 12.

Согласно фиг.3 соотношение суммы векторов катушек между выводами обмотки 8 и 12 и выводами 11 и 9 определяет соотношение напряжений между указанными выводами равное 1,712/1.According to figure 3, the ratio of the sum of the vectors of the coils between the terminals of the windings 8 and 12 and the terminals 11 and 9 determines the voltage ratio between these terminals is 1.712 / 1.

Статорная обмотка двухполюсного АГ работает следующим образом. При вращении ротора АГ за счет остаточного намагничивания и конденсаторов возбуждения происходит процесс самовозбуждения. На всех выводах появляется напряжение. К выводам 8, 10, 12 можно подключать нагрузку с высшим линейным напряжением, а к выводам 7, 9, 11 - с низшим линейным напряжением.The stator winding of a bipolar AG works as follows. When the AG rotor rotates due to residual magnetization and excitation capacitors, the process of self-excitation occurs. Voltage appears on all pins. You can connect a load with a higher line voltage to terminals 8, 10, 12, and a lower line voltage to terminals 7, 9, 11.

Таким образом, предлагаемая двухполюсная статорная обмотка асинхронного генератора позволяет изготовить источник питания на два напряжения, например, на 400 В и 230 В.Thus, the proposed bipolar stator winding of an asynchronous generator allows you to make a power source for two voltages, for example, 400 V and 230 V.

Claims

A single-layer stator winding of a bipolar asynchronous generator containing 6 coil groups with a connection of the end 1 of the coil group to the end 4 of the coil group, the end of 3 coil groups to the end 6 of the coil group, the end of 5 coil groups to the end 2 of the coil group, characterized in that the high voltage leads taken from the combined beginnings of 2 and 3 coil groups, from the combined beginnings of 4 and 5 coil groups, from the combined beginnings of 6 and 1 coil groups, the low voltage leads are taken from the combined ends of 1 and 4 coil groups, o t the combined ends of the 2 and 5 coil groups, from the combined ends of the 3 and 6 coil groups, and the field capacitors are connected to the terminals of the higher voltage.