RU2498481C2 - Обмотка электрической машины переменного тока - Google Patents
Обмотка электрической машины переменного тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2498481C2 RU2498481C2 RU2009125295/07A RU2009125295A RU2498481C2 RU 2498481 C2 RU2498481 C2 RU 2498481C2 RU 2009125295/07 A RU2009125295/07 A RU 2009125295/07A RU 2009125295 A RU2009125295 A RU 2009125295A RU 2498481 C2 RU2498481 C2 RU 2498481C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- stator
- alternating current
- generators
- current machine
- Prior art date
Links
Landscapes
- Windings For Motors And Generators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и электромашиностроения, а именно к синхронным ветрогенераторам и генераторам для малых ГЭС, в которых используется обмотка статора с дробным числом пазов на полюс и фазу, и может быть использовано в ветростанциях и малых ГЭС. Сущность изобретения заключается в том, что обмотка электрической машины переменного тока с дробным числом пазов Q на полюс и фазу (как для Q>1, так и для Q<1) согласно данному изобретению выполнена шестифазной по схеме «две звезды под 30° эл.» и со знаменателем дробности С, соответствующим соотношению С=6·к±1, где к=1, 3, 5… Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в устранении ряда гармоник низшего и высшего порядка в кривой МДС статора, что обеспечивает снижение вибраций сердечника статора и корпуса ветрогенераторов и генераторов для малых ГЭС.
Description
Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к синхронным ветрогенераторам и генераторам для малых ГЭС, в которых используется обмотка статора с дробным числом Q пазов на полюс и фазу, и может быть использовано в ветростанциях и малых ГЭС.
Известны трехфазные обмотки статора машин переменного тока, которые отличаются дробным числом Q пазов на полюс и фазу, причем такие обмотки выполняются только для Q>1, например,
и др. (Вольдек А.И., Попов В.В. «Электрические машины», С-Петербург: Питер, 2007). Для машин переменного тока, работающих параллельно с сетью, например для генераторов, включенных в ЛЭП или двигателей, питающихся от сети, трехфазные обмотки статора с дробным Q выполняются для следующих целей:
- снижения зубцовых гармоник до уровня, который требует ГОСТ 183-74,
- снижения добавочных потерь, индуктируемых этими гармониками в контурах ротора (например, в демпферной обмотке пли беличьей клетке).
Известны (Глебов И.А., Данилевич Я.Б. «Научно-технические проблемы мощных турбогенераторов», Л., Наука, 1990; Вартаньян Г.П., Загородная Г.А., Смотров И.А., Титов В.В., Хуторецкий Г.М., под ред. Иванова Н.П. и Лютера Р.А., «Турбогенераторы», Л. Энергия, 1968) шестифазные обмотки статора с целым числом Q пазов на полюс и фазу, которые применяются в турбогенераторах большой мощности (свыше 800 МВт) для снижения высших пространственных гармоник в кривой МДС статора порядка m>p (гармоники низшего порядка m<p отсутствуют).
Известны (Богуславский И.З., «Двигатели и генераторы переменного тока: токи и потери в контурах ротора при работе в нелинейной сети», С-Петербург, СПбГПУ, 2006) также шестифазные обмотки с целым числом Q, которые применяются в асинхронных двигателях, питаемых от преобразователей частоты для снижения высших временных гармоник, возникающих при работе таких преобразователей.
В качестве прототипа выбрана трехфазная обмотка статора с дробным числом пазов на полюс и фазу
. (Детинко Ф.М., Загородная Г.А., Фастовский В.М. «Прочность и колебания электрических машин», Л: Энергия, 1969)
Недостатком указанного технического решения являются значительные вибрации сердечника статора и корпуса, вызванные наличием низших гармоник в кривой МДС.
При создании ветрогенераторов и генераторов для малых ГЭС часто используются трехфазные обмотки с дробным числом пазов Q на полюс и фазу. В кривой МДС таких обмоток наряду с высшими гармониками, порядок которых m>p имеют место и низшие гармоники, порядок которых m<p (здесь m - порядок гармоники при разложении кривой МДС в ряд с периодом T=πD, D - диаметр расточки статора, p - число пар полюсов; предполагается, что порядок основной гармоники m=p) (Бергер А.Я., «Синхронные машины», Гонти, 1938) Наличие гармоник порядка m<p в кривой МДС крайне нежелательно: они могут вызывать вибрации активной стали корпуса значительно больше допустимых. При этом для трехфазной обмотки получено (Детинко Ф.М., Загородная Г.А., Фастовский В.М. «Прочность и колебания электрических машин», Л: Энергия, 1969), что уровень этих вибраций обратно пропорционален порядку низшей гармоники. Для того, чтобы избежать этих вибраций, в электромашиностроительной практике приходится увеличивать вес и габариты корпуса статора. Соответственно, снижается конкурентоспособность машины.
Изобретение направлено на решение задачи снижения вибраций сердечника статора и корпуса ветрогенераторов и генераторов для малых ГЭС.
Изобретение обеспечивает получение технического результата, заключающегося в исключении низших гармоник в кривой МДС статора.
Указанный технический результат достигается тем, что обмотка электрической машины переменного тока с дробным числом пазов Q на полюс и фазу (как Q>1, так и Q<1), выполняется шестифазной по схеме «две звезды под 30° эл.», и со знаменателем дробности с, выбираемым согласно соотношению с=6·к±1, где к - нечетное больше нуля (здесь знаменатель дробности с соответствует представлению числа Q в виде Q=a+b/c).
Примером такой обмотки является шестифазная обмотка статора, выполненная по схеме «две звезды под 30°эл.» с числом пазов z=192, числом пар полюсов p=40, и шагом по пазам у=2, имеющая дробное число пазов на полюс и фазу
. В кривой МДС статора этой обмотки отсутствуют гармоники порядков ниже 40 (т.е. ниже основной), в то время как в кривой МДС аналогичной трехфазной обмотки
имеется низшая гармоническая порядка 8, которая составляет 29% по отношению к основной (порядка р=40).
Снижение вибрации сердечника статора и корпуса ветрогенераторов и генераторов для малых ГЭС обеспечивается за счет ликвидации в кривой МДС статора низших пространственных гармоник, вызывающих эти вибрации (а именно, исключаются гармоники, порядок которых имеет вид
,
, …,
, причем
).
Использование данного изобретения позволяет исключить появление дополнительных вибраций активной стали и корпуса статора, а также добавочных потерь в контурах ротора.
Claims (1)
- Шестифазная обмотка электрической машины переменного тока с дробным числом пазов на полюс и фазу, отличающаяся тем, что обмотка выполнена по схеме «две звезды под 30° эл.» и со знаменателем дробности С, соответствующим соотношению С=6·к±1, где к=1,3,5…
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125295/07A RU2498481C2 (ru) | 2009-07-01 | 2009-07-01 | Обмотка электрической машины переменного тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2009125295/07A RU2498481C2 (ru) | 2009-07-01 | 2009-07-01 | Обмотка электрической машины переменного тока |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2009125295A RU2009125295A (ru) | 2011-01-10 |
RU2498481C2 true RU2498481C2 (ru) | 2013-11-10 |
Family
ID=44054276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2009125295/07A RU2498481C2 (ru) | 2009-07-01 | 2009-07-01 | Обмотка электрической машины переменного тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2498481C2 (ru) |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2731576A (en) * | 1954-10-18 | 1956-01-17 | Gen Electric | 6-phase, 2-circuit generators |
FR1137663A (fr) * | 1954-10-18 | 1957-06-03 | Thomson Houston Comp Francaise | Perfectionnements aux alternateurs polyphasés de grande puissance |
DE2518786A1 (de) * | 1975-04-28 | 1976-11-11 | Chutoretskij | Sechsphasen-staenderwicklung einer elektrischen maschine |
RU2091961C1 (ru) * | 1994-11-29 | 1997-09-27 | Волжский инженерно-педагогический институт | Трехфазная дробная (q=12/5) обмотка электрических машин |
RU2224346C2 (ru) * | 2002-03-12 | 2004-02-20 | Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод "ЭЛДИН" (ОАО "ELDIN") | Многофазная дробная (q=6/5) обмотка электрических машин переменного тока |
RU2227358C2 (ru) * | 2002-03-25 | 2004-04-20 | Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод "ЭЛДИН" (ОАО "ELDIN") | Двенадцатифазная дробная (q=4/5) обмотка электрических машин переменного тока |
RU2236077C2 (ru) * | 2002-03-12 | 2004-09-10 | Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод "ЭЛДИН" (ОАО "ELDIN") | Многофазная дробная (q = 4/7) обмотка электрических машин переменного тока |
RU2257658C2 (ru) * | 2003-10-07 | 2005-07-27 | Открытое акционерное общество "Энергомашкорпорация" | Шестифазная петлевая стержневая обмотка статора электрической машины (варианты) |
-
2009
- 2009-07-01 RU RU2009125295/07A patent/RU2498481C2/ru not_active Application Discontinuation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2731576A (en) * | 1954-10-18 | 1956-01-17 | Gen Electric | 6-phase, 2-circuit generators |
FR1137663A (fr) * | 1954-10-18 | 1957-06-03 | Thomson Houston Comp Francaise | Perfectionnements aux alternateurs polyphasés de grande puissance |
DE2518786A1 (de) * | 1975-04-28 | 1976-11-11 | Chutoretskij | Sechsphasen-staenderwicklung einer elektrischen maschine |
RU2091961C1 (ru) * | 1994-11-29 | 1997-09-27 | Волжский инженерно-педагогический институт | Трехфазная дробная (q=12/5) обмотка электрических машин |
RU2224346C2 (ru) * | 2002-03-12 | 2004-02-20 | Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод "ЭЛДИН" (ОАО "ELDIN") | Многофазная дробная (q=6/5) обмотка электрических машин переменного тока |
RU2236077C2 (ru) * | 2002-03-12 | 2004-09-10 | Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод "ЭЛДИН" (ОАО "ELDIN") | Многофазная дробная (q = 4/7) обмотка электрических машин переменного тока |
RU2227358C2 (ru) * | 2002-03-25 | 2004-04-20 | Открытое акционерное общество Ярославский электромашиностроительный завод "ЭЛДИН" (ОАО "ELDIN") | Двенадцатифазная дробная (q=4/5) обмотка электрических машин переменного тока |
RU2257658C2 (ru) * | 2003-10-07 | 2005-07-27 | Открытое акционерное общество "Энергомашкорпорация" | Шестифазная петлевая стержневая обмотка статора электрической машины (варианты) |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛИВШИЦ-ГАРИК М. Обмотки машин переменного тока. - М.-Л.: Государственное энергетическое издательство, 1958, с.208-222, с.417-452. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2009125295A (ru) | 2011-01-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
More et al. | Analysis of flux-reversal machine based on fictitious electrical gear | |
US8593030B2 (en) | Rotating electric machine for generating a constant frequency AC Power Supply from a variable speed primemover | |
Boldea et al. | High power wind generator designs with less or no PMs: An overview | |
Selema | Development of a three-phase dual-rotor magnetless flux switching generator for low power wind turbines | |
Potgieter et al. | Design optimization of directly grid-connected PM machines for wind energy applications | |
CN101615829B (zh) | 一种无定子双转子逆向旋转发电机 | |
Tutelea et al. | Design, control and 2D-FEM validation for an double stator winding induction generator | |
RU2498481C2 (ru) | Обмотка электрической машины переменного тока | |
Holzer et al. | Full-size converter operation of large hydro power generators: Generator design aspects | |
RU111723U1 (ru) | Обмотка асинхронного двигателя | |
RU107418U1 (ru) | Индукторная машина переменного тока комбинированного возбуждения | |
RU94389U1 (ru) | Бесконтактная электрическая машина | |
CN203589858U (zh) | 一种120kw高速隐极同步发电机 | |
Akgemci et al. | Minimization of EMF Harmonics and Cogging Torque for a Medium Speed RFPM Wind Turbine Generator | |
Miyamoto et al. | Consideration for fractional slot winding of permanent magnet type synchronous machine | |
Oshiumi et al. | Embedded PM magnetic-geared generator | |
Vîrlan et al. | Fractional Slot Permanent Magnet Synchronous Generator for Vertical Axis Wind Turbines | |
Mohammed et al. | A novel design of DC-AC electrical machine rotary converter for hybrid solar and wind energy applications | |
Liu et al. | Analysis of doubly excited brushless machine with radially laminated magnetic barrier rotor | |
Zhang et al. | Performance analysis of doubly excited brushless generator with outer rotor for wind power application | |
Afenchenko et al. | Development of the equipment for gearless gas-turbine power plants | |
RU140528U1 (ru) | Двухполюсный асинхронный генератор ветроэлектрической установки | |
Bilyi et al. | Synchronous reluctance machine with integer-slot double-layer concentrated winding for wind energy applications | |
Mugyema et al. | Design and evaluation of a linear permanent magnet flux switching machine for use in dry gravity energy storage | |
Santos et al. | A Cylindrical Rotor Synchronous Generator Design for Small Hydro Power Plants |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20101214 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20110812 |
|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20120120 |