RU2392098C1 - Asynchronous welding generator with two distributed windings on stator for manual arc electric welding with improved thermal characteristics - Google Patents
Asynchronous welding generator with two distributed windings on stator for manual arc electric welding with improved thermal characteristics Download PDFInfo
- Publication number
- RU2392098C1 RU2392098C1 RU2008147534/02A RU2008147534A RU2392098C1 RU 2392098 C1 RU2392098 C1 RU 2392098C1 RU 2008147534/02 A RU2008147534/02 A RU 2008147534/02A RU 2008147534 A RU2008147534 A RU 2008147534A RU 2392098 C1 RU2392098 C1 RU 2392098C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- windings
- stator
- winding
- welding
- asynchronous
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при ручной дуговой электросварке.The invention relates to electrical engineering and can be used in manual arc electric welding.
Известна конструкция безщеточного сварочного генератора на базе асинхронной машины, содержащей короткозамкнутый ротор и две трехфазные обмотки на статоре [Патент ГДР DD 237406, МПК H02K 47/10. Brushless welding generator. / Juelke Edmund, Dassel Juergen; VEB Mansfeld Kombinat W Pieck. 12763853. Заявл. 16.05.1985. Опубл. 09.07.86]. Причем нагрузка в виде сварочной дуги подключается к первой обмотке, выполняющей функции нагрузочной, через выпрямитель, на выходе которого последовательно с нагрузкой включен сглаживающий дроссель. Вторая обмотка выполняет роль обмотки возбуждения и к ней подключены конденсаторы возбуждения, причем дополнительные отпайки на этой обмотке позволяют также использовать ее для питания относительно маломощных потребителей переменного тока.A known design of a brushless welding generator based on an asynchronous machine containing a squirrel-cage rotor and two three-phase windings on a stator [Patent GDR DD 237406, IPC H02K 47/10. Brushless welding generator. / Juelke Edmund, Dassel Juergen; VEB Mansfeld Kombinat W Pieck. 1 2763853. Decl. 05/16/1985. Publ. 07/09/86]. Moreover, the load in the form of a welding arc is connected to the first winding, which performs the function of a load, through a rectifier, at the output of which a smoothing inductor is connected in series with the load. The second winding plays the role of the field winding and field capacitors are connected to it, and additional soldering on this winding also allows it to be used to power relatively low-power AC consumers.
Недостатком этого генератора является то, что в режиме холостого хода намагничивающий ток превышает номинальный в несколько раз.The disadvantage of this generator is that in idle mode the magnetizing current exceeds the nominal current several times.
Известен асинхронный сварочный генератор, содержащий короткозамкнутый ротор и две трехфазные обмотки на статоре [А.с. SU 1798863 А1, МПК5 H02K 17/00. Асинхронный сварочный генератор. / П.И.Костраускас, В.-Ю.А.Жалис, А.К.Кулакаускас, Л.П.Лемежонене, С.Ю.Марзаас, С.А.Диржас, А.И.Лаужадис, А.В.Паштукас. - 4845636/07. Заявл. 23.04.1990. Опубл. 28.02.1993]. При этом первая обмотка - обмотка возбуждения - имеет клеммы для подключения конденсаторной батареи. Вторая обмотка, выполняющая функции рабочей обмотки, в свою очередь имеет клеммы для подключения к сварочному устройству.Known asynchronous welding generator containing a squirrel-cage rotor and two three-phase windings on the stator [A.S. SU 1798863 A1, IPC5 H02K 17/00. Asynchronous welding generator. / P.I. Kostrauskas, V.-Yu.A. Zhalis, A.K. Kulakauskas, L.P. Lemezhenene, S.Yu. Marzaas, S.A. Dirzhas, A.I. Laužadis, A.V. Pashtukas. - 4845636/07. Claim 04/23/1990. Publ. 02/28/1993]. In this case, the first winding - the field winding - has terminals for connecting a capacitor bank. The second winding, which performs the functions of the working winding, in turn, has terminals for connection to the welding device.
Недостатком известной конструкции является присутствие компаундирующего трансформатора, что увеличивает вес и массу сварочной установки и приводит к дополнительным потерям и увеличению стоимости сварочной установки в целом. Кроме того, "вносимое сопротивление" первичной обмотки трансформатора резко меняется при переходе от режима холостого хода к режиму короткого замыкания компаундирующего трансформатора в процессе сварки. Это обстоятельство резко затрудняет обеспечение процесса емкостного самовозбуждения и сильно снижает надежность сварочного генератора.A disadvantage of the known design is the presence of a compounding transformer, which increases the weight and mass of the welding installation and leads to additional losses and an increase in the cost of the welding installation as a whole. In addition, the "introduced resistance" of the transformer primary winding changes dramatically during the transition from the idle mode to the short circuit mode of the compound transformer during welding. This circumstance greatly complicates the process of capacitive self-excitation and greatly reduces the reliability of the welding generator.
Прототипом предлагаемого сварочного генератора является асинхронный сварочный генератор с короткозамкнутым (или фазным) ротором и двумя обмотками на статоре - рабочей обмоткой и обмоткой возбуждения, соединенной с электрическими конденсаторами, параллельно которым подключены рабочие обмотки дроссельных магнитных усилителей, индуктивности которых плавно изменяются за счет изменения магнитных проницаемостей магнитопроводов этих магнитных усилителей под влиянием изменения величины сварочного тока, обтекающего последовательно все обмотки управления усилителей [RU 2315420 С1, МПК H02P 9/38. Опубл. 20.01.2008].The prototype of the proposed welding generator is an asynchronous welding generator with a short-circuited (or phase) rotor and two windings on the stator - a working winding and an excitation winding connected to electric capacitors, parallel to which are connected the working windings of choke magnetic amplifiers whose inductances smoothly change due to changes in magnetic permeabilities the magnetic circuits of these magnetic amplifiers under the influence of a change in the magnitude of the welding current flowing sequentially around bmotki control amplifiers [RU 2315420 C1, IPC H02P 9/38. Publ. 01/20/2008].
Общим недостатком прототипа и всех устройств, описанных выше, является то, что обе обмотки уложены в одни и те же пазы статора, что приводит к повышенной концентрации тепловых перенапряжений, взаимному перегреву обмоток и снижению срока службы изоляции обмоток и, как следствие, к преждевременному выходу из строя генератора.A common disadvantage of the prototype and all the devices described above is that both windings are stacked in the same stator slots, which leads to an increased concentration of thermal overvoltages, mutual overheating of the windings and a decrease in the service life of the insulation of the windings and, as a result, to premature exit out of order generator.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является увеличение надежности работы генератора и повышение срока его службы.The task to which the invention is directed is to increase the reliability of the generator and increase its service life.
Технический результат, который достигается с помощью заявленного изобретения, заключается в снижении концентрации тепловых перенапряжений.The technical result, which is achieved using the claimed invention, is to reduce the concentration of thermal overvoltages.
Указанный технический результат достигается тем, что в асинхронном сварочном генераторе с короткозамкнутым (или фазным) ротором и двумя обмотками на статоре - рабочей обмоткой и обмоткой возбуждения, соединенной с электрическими конденсаторами, параллельно которым подключены рабочие обмотки дроссельных магнитных усилителей, индуктивности которых плавно изменяются за счет изменения магнитных проницаемостей магнитопроводов этих магнитных усилителей под влиянием изменения величины сварочного тока, обтекающего последовательно все обмотки управления усилителей, в пакете статора выполнены дополнительные аксиальные каналы, имеющие круглую или эллипсоидальную форму, и обе обмотки уложены по отдельности: одна, например обмотка возбуждения, уложена в основных пазах пакета статора асинхронной машины, а другая, рабочая обмотка, - в дополнительных аксиальных каналах пакета статора, выполняющих роль закрытых пазов.The specified technical result is achieved in that in an asynchronous welding generator with a short-circuited (or phase) rotor and two windings on the stator - a working winding and an excitation winding connected to electric capacitors, in parallel to which are connected the working windings of choke magnetic amplifiers, whose inductances smoothly change due to changes in the magnetic permeability of the magnetic circuits of these magnetic amplifiers under the influence of a change in the magnitude of the welding current flowing sequentially around amplifier control coils, in the stator package additional axial channels are made, having a round or ellipsoidal shape, and both windings are laid separately: one, for example, an excitation winding, is laid in the main grooves of the stator package of the asynchronous machine, and the other, the working winding, is in additional axial the channels of the stator package, acting as closed grooves.
Благодаря созданию в спинке статора дополнительных аксиальных каналов, например, круглой (см. чертеж) или эллипсоидальной формы создается возможность уложить одну из двух обмоток в дополнительные аксиальные каналы. Это приводит к тому, что пазовые и лобные части упомянутых двух обмоток оказываются разнесенными в пространстве. Создается возможность более интенсивного охлаждения лобовых частей обмоток потоками воздуха, а пазовых частей путем отведения тепла по стальному пакету статора за счет теплопроводности.Due to the creation of additional axial channels in the stator back, for example, round (see the drawing) or ellipsoidal shape, it is possible to lay one of the two windings in additional axial channels. This leads to the fact that the groove and frontal parts of the two windings are spaced apart in space. There is the possibility of more intensive cooling of the frontal parts of the windings with air flows, and the groove parts by removing heat through the steel package of the stator due to thermal conductivity.
На чертеже изображены, для примера, фазы А обмоток возбуждения и рабочей в основных и дополнительных пазах пакета статора асинхронной машины. Фазы В и С этих обмоток аналогичны фазе А и расположены соответственно со сдвигом в пространстве на 120° и 240° (не показаны). Буквами "А" и "а" обозначены начала рабочей обмотки и обмотки возбуждения, а концы этих двух обмоток обозначены "X" и "x" соответственно.The drawing shows, for example, phase A of the field windings and the working in the main and additional grooves of the stator package of the asynchronous machine. Phases B and C of these windings are similar to phase A and are located respectively with a shift in space of 120 ° and 240 ° (not shown). The letters "A" and "a" indicate the beginning of the working winding and the field winding, and the ends of these two windings are indicated by "X" and "x", respectively.
В асинхронном сварочном генераторе с короткозамкнутым (или фазным) ротором и двумя обмотками на статоре - рабочей обмоткой и обмоткой возбуждения, соединенной с электрическими конденсаторами, параллельно которым подключены рабочие обмотки дроссельных магнитных усилителей, индуктивности которых плавно изменяются за счет изменения магнитных проницаемостей магнитопроводов этих магнитных усилителей под влиянием изменения величины сварочного тока, обтекающего последовательно все обмотки управления усилителей, в пакете статора 1 выполнены дополнительные аксиальные каналы 2, имеющие круглую или эллипсоидальную форму, и обе обмотки уложены по отдельности: одна, например обмотка возбуждения 3, уложена в основных пазах 4 пакета статора 1 асинхронной машины, а другая, рабочая обмотка 5, - в дополнительных аксиальных каналах 2 пакета статора 1, выполняющих роль закрытых пазов.In an asynchronous welding generator with a short-circuited (or phase) rotor and two windings on the stator - a working winding and an excitation winding connected to electric capacitors, in parallel to which are connected the working windings of choke magnetic amplifiers, whose inductances smoothly change due to changes in the magnetic permeabilities of the magnetic circuits of these magnetic amplifiers under the influence of changes in the magnitude of the welding current flowing sequentially all the control windings of the amplifiers, in the
Для достижения более равномерного распределения источников тепла по конструкции генератора и соответственно, снижения тепловых перенапряжений и увеличения срока службы асинхронного сварочного генератора в пакете статора 1 выполняются сверлением дополнительные аксиальные каналы 2. Обе обмотки укладываются последовательно по отдельности: одна, например обмотка возбуждения 3, укладывается в основные пазы 4 пакета статора 1 асинхронной машины, а другая, рабочая обмотка 5, - в дополнительные аксиальные каналы 2 пакета статора 1, выполняющие роль закрытых пазов. Укладка обмоток производится либо ручным, либо механизированным способом. Электрические токи, протекающие в обмотках 3 и 5, нагревают разные области пакета статора 1 асинхронного сварочного генератора, в результате чего снижается концентрация тепловых напряжений в теле статора.To achieve a more uniform distribution of heat sources over the generator design and, accordingly, to reduce thermal stresses and increase the service life of the asynchronous welding generator in the
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008147534/02A RU2392098C1 (en) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Asynchronous welding generator with two distributed windings on stator for manual arc electric welding with improved thermal characteristics |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008147534/02A RU2392098C1 (en) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Asynchronous welding generator with two distributed windings on stator for manual arc electric welding with improved thermal characteristics |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2392098C1 true RU2392098C1 (en) | 2010-06-20 |
Family
ID=42682610
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008147534/02A RU2392098C1 (en) | 2008-12-01 | 2008-12-01 | Asynchronous welding generator with two distributed windings on stator for manual arc electric welding with improved thermal characteristics |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2392098C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2501148C2 (en) * | 2012-01-11 | 2013-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НИЭЛЬ" | Three-phase asynchronous welding generator with electric coupling of stator windings |
| RU2561497C2 (en) * | 2013-10-01 | 2015-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НИЭЛЬ" | Asynchronous welding generator with two three-phase windings at stator and capacitor-choke compound excitation |
| RU2629552C2 (en) * | 2015-12-15 | 2017-08-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Autonomous generator plant on basis of asynchronous machine with squirrel-cage rotor |
-
2008
- 2008-12-01 RU RU2008147534/02A patent/RU2392098C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2501148C2 (en) * | 2012-01-11 | 2013-12-10 | Общество с ограниченной ответственностью "НИЭЛЬ" | Three-phase asynchronous welding generator with electric coupling of stator windings |
| RU2561497C2 (en) * | 2013-10-01 | 2015-08-27 | Общество с ограниченной ответственностью "НИЭЛЬ" | Asynchronous welding generator with two three-phase windings at stator and capacitor-choke compound excitation |
| RU2629552C2 (en) * | 2015-12-15 | 2017-08-30 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ульяновский государственный технический университет" | Autonomous generator plant on basis of asynchronous machine with squirrel-cage rotor |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Matsuo et al. | Rotor design optimization of synchronous reluctance machine | |
| CN107889545B (en) | Systems and methods relating to exciter-less synchronous machines | |
| KR101247085B1 (en) | Two conductor winding for an induction motor circuit | |
| Liu et al. | Design and performance analysis of a doubly excited brushless machine for wind power generator application | |
| RU109934U1 (en) | ASYNCHRONOUS ROTATING MACHINE | |
| McMahon et al. | Characterising rotors for brushless doubly-fed machines (BDFM) | |
| WO2014086363A2 (en) | A three-phase ac electrical system, and a method for compensating an inductance imbalance in such a system | |
| Shao et al. | A comparative study on nine-and twelve-phase flux-switching permanent-magnet wind power generators | |
| RU2392098C1 (en) | Asynchronous welding generator with two distributed windings on stator for manual arc electric welding with improved thermal characteristics | |
| Wu et al. | High-performance control of a dual stator winding DC power induction generator | |
| US7215098B2 (en) | Electrical generating system having capacitative control of alternator regulation | |
| Inoue et al. | A brushless self-exciting three-phase synchronous generator utilizing the 5th-space harmonic component of magneto motive force through armature currents | |
| WO2020198707A1 (en) | Polyphase switching regulator | |
| Chen et al. | Design of a medium-voltage high-power brushless doubly fed motor with a low-voltage fractional convertor for the circulation pump adjustable speed drive | |
| JP2008543267A (en) | Apparatus and method for improving the efficiency of an electric motor | |
| Ghoneim et al. | A comparative study of winding configuration effect on the performance of low speed PMSG using FEM | |
| Khan et al. | Impact of direct-drive WEC Systems on the design of a small PM wind generator | |
| RU2404032C2 (en) | Two-phase induction welding generator | |
| Baka et al. | Influence of zero-sequence circulating current on the performance of star-delta winding line-start ferrite assisted synchronous reluctance motor | |
| JP6173842B2 (en) | Rotating electric machine | |
| Mohamed et al. | Integrating the magnetics of an LCL filter into a high speed machine with pre-compressed coils | |
| Khowja et al. | Design of an Integrated Inductor for 45kW Aerospace Starter-Generator | |
| Di Gerlando et al. | Design criteria of axial flux PM machines for direct drive wind energy generation | |
| Garg et al. | 24-pulse ac–dc converter for harmonic mitigation | |
| Rodrigo et al. | Design and testing of a dual stator winding induction generator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141202 |