RU2498483C2 - Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой - Google Patents
Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой Download PDFInfo
- Publication number
- RU2498483C2 RU2498483C2 RU2011130749/07A RU2011130749A RU2498483C2 RU 2498483 C2 RU2498483 C2 RU 2498483C2 RU 2011130749/07 A RU2011130749/07 A RU 2011130749/07A RU 2011130749 A RU2011130749 A RU 2011130749A RU 2498483 C2 RU2498483 C2 RU 2498483C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coil group
- beginning
- coil
- coil groups
- output
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при проектировании автономных электростанций с приводом от двигателей внутреннего сгорания, ветродвигателей и/или гидродвигателей. Технический результат, достигаемый при использовании настоящего изобретения, состоит в обеспечении компенсации размагничивающего действия реактивных составляющих токов нагрузки и ротора путем исполнения обмотки в виде двух частей - треугольника и звезды с соединением их через конденсаторы, что обеспечивает повышение энергоэффективности автономного асинхронного генератора. Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом автономном асинхронном генераторе двухполюсная статорная обмотка, включающая двенадцать катушечных групп, состоит из «треугольника», образованного второй и восьмой, четвертой и десятой, шестой и двенадцатой катушечными группами с первым, вторым и третьим выводами, к которым присоединены конденсаторы возбуждения, и «звезды», образованной первой и седьмой, третьей и девятой, пятой и одиннадцатой катушечными группами с четвертым, пятым, шестым и седьмым выводами, причем вывод первый взят от начала объединенных начал второй и двенадцатой катушечных групп, вывод второй - от объединенных начал четвертой и шестой катушечных групп, вывод третий - от объединенных начал восьмой и десятой катушечных групп, вывод четвертый - от начала первой катушечной группы, вывод пятый - от начала пятой катушечной группы, вывод шестой - от объединенных начал третьей, седьмой и одиннадцатой катушечных групп, вывод седьмой - от начала девятой катушечной группы, при этом конец первой катушечной группы соединен с концом седьмой катушечной группы, конец второй - с концом восьмой, конец третьей - с концом девятой, конец четвертой - с концом десятой, конец пятой - с концом одиннадцатой, конец шестой - с концом двенадцатой катушечной группы, дополнительно выводы «треугольника» первый, второй, третий и выводы «звезды» четвертый, пятый и седьмой соединены между собой парами последовательно соединенных компенсационных конденсаторов, а общие точки соединения этих конденсаторов имеют выводы для подключения нагрузки к генератору. 2 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании автономных электростанций с приводом от двигателей внутреннего сгорания, ветро- и/или гидродвигателей.
Автономные асинхронные генераторы (ААГ) с конденсаторным самовозбуждением имеют все конструктивные признаки, характерные для асинхронных машин. Отличительной особенность ААГ является то, что их внешняя характеристика во многом зависит от параметров статорной обмотки. Положительные качества статорной обмотки, проявляющиеся в режиме асинхронного двигателя, не всегда способствуют хорошей работе асинхронного генератора. В этой связи актуальной задачей при проектировании ААГ является разработка специальных обмоток способствующих улучшению внешних характеристик.
Из анализа патентных источников известна двухполюсная обмотка асинхронного генератора, которая состоит из 12 катушечных групп с выводами от объединенных начала 1 и конца 6 катушечных групп, от объединенных начала 5 и конца 10 катушечных групп, от объединенных начала 9 и конца 2 катушечных групп, от объединенных начала 4 и конца 3 катушечных групп, от объединенных начала 8 и конца 7 катушечных групп, от объединенных начала 12 и конца 11 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с концом 8 катушечной группы, конец 5 - с концом 11, конец 9 - с концом 4, начало 2-е началом 7, начало 3 с началом 10, начало 6-е началом 11 катушечной группы и конденсаторы возбуждения, подключенные в соответствии с требуемым режимом выходного напряжения асинхронного генератора к соответствующим выводам обмотки (патент RU 2263385, БИ №30, 2005).
Недостаток известной обмотки в том, что автономный асинхронный генератор с такой обмоткой не позволяет подключать нагрузку на линейное и фазное напряжение с их соотношением 1,73/1.
Известна двухслойная статорная обмотка асинхронного генератора, которая состоит из 12 катушечных групп с выводами 13, 15, 17 от объединенных начала 4 и конца 3 катушечных групп, от объединенных начала 8 и конца 7 катушечных групп, от объединенных начала 12 и конца 11 катушечных групп, и конденсаторов возбуждения, выводы 14, 16, 18 взяты от объединенных начала 2 и конца 5 катушечных групп, от объединенных начала 6 и конца 9 катушечных групп, от объединенных начала 10 и конца 1 катушечных групп, при этом начало 1 катушечной группы соединено с началом 7 катушечной группы, начало 5 с началом 11, начало 9 с началом 3 катушечной группы, а конденсаторы возбуждения присоединены к выводам 13, 15, 17 (патент RU 2316104, БИ №3, 2008 - прототип).
Недостаток известной обмотки в том, что при включении нагрузки на выводы низкого напряжения магнитодвижущая сила (МДС) от тока нагрузки содержит значительные амплитуды высших гармоник, повышающие нагрев ротора и ухудшающие работу генератора. Схема обмотки соединена в «треугольник», не имеет нулевого вывода для подключения однофазной нагрузки на фазное напряжение, а для компенсации размагничивающего действия реактивных составляющих токов нагрузки и ротора требуется подключение дополнительных конденсаторов возбуждения.
Техническим результатом изобретения является повышение энергоэффективности асинхронного генератора при работе под нагрузкой и улучшение эксплуатационных характеристик генератора за счет возможности подключения однофазной нагрузки.
Поставленная задача достигается тем, что автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой из двенадцати катушечных групп и конденсаторов возбуждения состоит из «треугольника», образованного второй и восьмой, четвертой и десятой, шестой и двенадцатой катушечными группами, с первым, вторым и третьим выводами, к которым присоединены конденсаторы возбуждения, и «звезды», образованной первой и седьмой, третьей и девятой, пятой и одиннадцатой катушечными группами с четвертым, пятым, шестым и седьмым выводами, причем вывод первый взят от объединенных начал второй и двенадцатой катушечных групп, вывод второй от объединенных начал четвертой и шестой катушечных групп, вывод третий от объединенных начал восьмой и десятой катушечных групп, вывод четвертый от начала первой катушечной группы, вывод пятый от начала пятой катушечной группы, вывод шестой от объединенных начал третьей, седьмой и одиннадцатой катушечных групп, вывод седьмой от начала девятой, катушечной группы, при этом конец первой катушечной группы соединен с концом седьмой катушечной группы, конец второй - с концом восьмой, конец третьей - с концом девятой, конец четвертой - с концом десятой, конец пятой - с концом одиннадцатой, конец шестой - с концом двенадцатой катушечной группы, дополнительно выводы «треугольника» первый, второй, третий и выводы «звезды» четвертый, пятый и седьмой соединены между собой парами последовательно соединенных компенсационных конденсаторов, а общие точки соединения этих конденсаторов имеют выводы для подключения нагрузки к генератору.
Новизна заявляемого технического решения достигается за счет того, что автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой из двенадцати катушечных групп и конденсаторов возбуждения состоит из «треугольника», образованного второй и восьмой, четвертой и десятой, шестой и двенадцатой катушечными группами, с первым, вторым и третьим выводами, к которым присоединены конденсаторы возбуждения, и «звезды», образованной первой и седьмой, третьей и девятой, пятой и одиннадцатой катушечными группами с четвертым, пятым, шестым и седьмым выводами, причем вывод первый взят от объединенных начал второй и двенадцатой катушечных групп, вывод второй от объединенных начал четвертой и шестой катушечных групп, вывод третий от объединенных начал восьмой и десятой катушечных групп, вывод четвертый от начала первой катушечной группы, вывод пятый от начала пятой катушечной группы, вывод шестой от объединенных начал третьей, седьмой и одиннадцатой катушечных групп, вывод седьмой от начала девятой, катушечной группы, при этом конец первой катушечной группы соединен с концом седьмой катушечной группы, конец второй - с концом восьмой, конец третьей - с концом девятой, конец четвертой - с концом десятой, конец пятой - с концом одиннадцатой, конец шестой - с концом двенадцатой катушечной группы, дополнительно выводы «треугольника» первый, второй, третий и выводы «звезды» четвертый, пятый и седьмой соединены между собой парами последовательно соединенных компенсационных конденсаторов, а общие точки соединения этих конденсаторов имеют выводы для подключения нагрузки к генератору.
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.
Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, поскольку оно работоспособно, и предлагается его использование в промышленности.
На фигуре 1 приведена схема двухполюсной обмотки асинхронного генератора, на фигуре 2 - схема внешних соединений обмотки, включения конденсаторов и нагрузки.
Согласно фигуре 1 автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой содержит 12 катушечных групп (1…12) с выводом 13 от начала 1 катушечной группы, с выводом 14 от объединенных начал 2 и 12 катушечных групп, с выводом 15 от начала 5 катушечной группы, с выводом 16 от объединенных начал 4 и 6 катушечных групп, с выводом 17 от объединенных начал 3, 7, 11 катушечных групп, с выводом 18 от начала 9 катушечной группы, с выводом 19 от объединенных начал 8 и 10 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с концом 7 катушечной группы, конец 2-е концом 8, конец 3-е концом 9, конец 4-е концом 10, конец 5-е концом 11, конец 6-е концом 12 катушечной группы.
Согласно фигуре 2 двухполюсная обмотка асинхронного генератора состоит из «треугольника» образованного катушечными группами 2 и 8, 4 и 10, 6 и 12 с выводами 14, 16, 19, к которым присоединены конденсаторы возбуждения 23, 24, 25 и «звезды» образованной катушечными группами 1 и 7, 3 и 9, 5 и 11 с выводами 13, 15, 17, 18, дополнительно выводы «треугольника» 14, 16, 19 и выводы «звезды» 13, 15, 18 соединены между собой парами последовательно соединенных компенсационных конденсаторов 26-27, 28-29, 30-31, а общие точки соединения этих конденсаторов имеют выводы 20, 21, 22 для подключения нагрузки к асинхронному генератору.
Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой работает следующим образом. При вращении ротора асинхронного генератора со скоростью выше скорости вращения магнитного поля, за счет остаточного намагничивания и конденсаторов возбуждения 23, 24, 25 происходит процесс самовозбуждения асинхронного генератора.
При холостом ходе асинхронного генератора через последовательно соединенные компенсационные конденсаторы 26-27, 28-29, 30-31 токи не протекают, поскольку эти конденсаторы подключены к выводам равного потенциала. При включении трехфазной нагрузки на выводы 20, 21, 22 токи нагрузки, под действием ЭДС в частях треугольника и части звезды, протекают и через компенсационные конденсаторы 26-21, 28-29, 30-31 в каждой фазе. Реактивная мощность компенсационных конденсаторов 26-21, 28-29, 30-31 способствует компенсации размагничивающего действия реактивных составляющих токов нагрузки.
При включении однофазной нагрузки, например, к выводу 17 и 20, ток нагрузки под действием ЭДС в части звезды протекает через компенсационные конденсаторы 28 и 29. И в этом случае реактивная мощность компенсационных конденсаторов 28 и 29 способствует компенсации размагничивающего действия реактивной составляющей тока нагрузки в этой фазе.
Claims (1)
- Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой, состоящей из двенадцати катушечных групп и конденсаторов возбуждения, отличающийся тем, что обмотка асинхронного генератора состоит из «треугольника», образованного второй и восьмой, четвертой и десятой, шестой и двенадцатой катушечными группами с первым, вторым и третьим выводами, к которым присоединены конденсаторы возбуждения, и «звезды», образованной первой и седьмой, третьей и девятой, пятой и одиннадцатой катушечными группами с четвертым, пятым, шестым и седьмым выводами, причем вывод первый взят от начала объединенных начал второй и двенадцатой катушечных групп, вывод второй - от объединенных начал четвертой и шестой катушечных групп, вывод третий - от объединенных начал восьмой и десятой катушечных групп, вывод четвертый - от начала первой катушечной группы, вывод пятый - от начала пятой катушечной группы, вывод шестой - от объединенных начал третьей, седьмой и одиннадцатой катушечных групп, вывод седьмой - от начала девятой катушечной группы, при этом конец первой катушечной группы соединен с концом седьмой катушечной группы, конец второй - с концом восьмой, конец третьей - с концом девятой, конец четвертой - с концом десятой, конец пятой - с концом одиннадцатой, конец шестой - с концом двенадцатой катушечной группы, дополнительно выводы «треугольника» первый, второй, третий и выводы «звезды» четвертый, пятый и седьмой соединены между собой парами последовательно соединенных компенсационных конденсаторов, а общие точки соединения этих конденсаторов имеют выводы для подключения нагрузки к генератору.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011130749/07A RU2498483C2 (ru) | 2011-07-21 | 2011-07-21 | Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011130749/07A RU2498483C2 (ru) | 2011-07-21 | 2011-07-21 | Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011130749A RU2011130749A (ru) | 2013-01-27 |
RU2498483C2 true RU2498483C2 (ru) | 2013-11-10 |
Family
ID=48805386
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011130749/07A RU2498483C2 (ru) | 2011-07-21 | 2011-07-21 | Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2498483C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2539293C1 (ru) * | 2014-02-06 | 2015-01-20 | Анатолий Андреевич Лебедин | Частотный электропривод |
RU175549U1 (ru) * | 2017-04-26 | 2017-12-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Высокооборотный электромеханический преобразователь энергии |
Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2241154A2 (ru) * | 1973-08-17 | 1975-03-14 | Nguyen Uyen Thuy | |
CH587581A5 (ru) * | 1973-04-13 | 1977-05-13 | Nat Res Dev | |
DE3040471A1 (de) * | 1980-10-27 | 1982-05-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Polumschaltbare dreiphasenwicklung nach dem umgruppierungsprinzip |
US4672251A (en) * | 1985-04-23 | 1987-06-09 | National Research Development Corporation | Pole changeable, three phase windings |
RU2249290C1 (ru) * | 2003-09-01 | 2005-03-27 | Кубанский государственный аграрный университет | Статорная комбинированная обмотка асинхронного генератора |
RU2262176C1 (ru) * | 2004-04-29 | 2005-10-10 | Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ВНИПТИМЭСХ) | Четырехполюсная статорная обмотка |
RU2263385C1 (ru) * | 2004-03-24 | 2005-10-27 | Кубанский государственный аграрный университет | Двухслойная статорная обмотка двухполюсного асинхронного генератора |
RU2316104C1 (ru) * | 2006-07-06 | 2008-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Двухслойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины |
-
2011
- 2011-07-21 RU RU2011130749/07A patent/RU2498483C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CH587581A5 (ru) * | 1973-04-13 | 1977-05-13 | Nat Res Dev | |
FR2241154A2 (ru) * | 1973-08-17 | 1975-03-14 | Nguyen Uyen Thuy | |
DE3040471A1 (de) * | 1980-10-27 | 1982-05-13 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Polumschaltbare dreiphasenwicklung nach dem umgruppierungsprinzip |
US4672251A (en) * | 1985-04-23 | 1987-06-09 | National Research Development Corporation | Pole changeable, three phase windings |
RU2249290C1 (ru) * | 2003-09-01 | 2005-03-27 | Кубанский государственный аграрный университет | Статорная комбинированная обмотка асинхронного генератора |
RU2263385C1 (ru) * | 2004-03-24 | 2005-10-27 | Кубанский государственный аграрный университет | Двухслойная статорная обмотка двухполюсного асинхронного генератора |
RU2262176C1 (ru) * | 2004-04-29 | 2005-10-10 | Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский и проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ВНИПТИМЭСХ) | Четырехполюсная статорная обмотка |
RU2316104C1 (ru) * | 2006-07-06 | 2008-01-27 | Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" | Двухслойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2539293C1 (ru) * | 2014-02-06 | 2015-01-20 | Анатолий Андреевич Лебедин | Частотный электропривод |
RU175549U1 (ru) * | 2017-04-26 | 2017-12-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уфимский государственный авиационный технический университет" | Высокооборотный электромеханический преобразователь энергии |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011130749A (ru) | 2013-01-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ding et al. | Performance improvement for segmented-stator hybrid-excitation SRM drives using an improved asymmetric half-bridge converter | |
Alberti et al. | Impact of winding arrangement in dual 3-phase induction motor for fault tolerant applications | |
CN103812294B (zh) | 一种五相双凸极电机 | |
Huang et al. | Research on primary excitation fully superconducting linear generators for wave energy conversion | |
CN102522868A (zh) | 双励磁绕组复励双凸极无刷直流发电机 | |
RU2498483C2 (ru) | Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой | |
CN110365133A (zh) | 永磁交流发电机 | |
Shao et al. | Design of a twelve-phase flux-switching permanent magnet machine for wind power generation | |
Kim et al. | Novel dual-rotor single-stator axial flux switching permanent magnet machine with even harmonic elimination topology | |
Schreier et al. | Influence of space harmonics on properties of six-phase induction machine-Part I. analysis | |
RU111723U1 (ru) | Обмотка асинхронного двигателя | |
RU2475927C2 (ru) | Двухполюсная статорная обмотка асинхронного генератора | |
CN102025200B (zh) | 无槽微风发电机组 | |
Dobzhanskyi | Comparison analysis of cylindrical and rectangular linear permanent magnet transverse-flux machines for wave energy applications | |
RU2407132C1 (ru) | Двухслойная статорная обмотка двухполюсного асинхронного генератора | |
RU2479097C2 (ru) | Автономный асинхронный генератор с четырехполюсной статорной обмоткой | |
RU2771103C1 (ru) | Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой | |
Shao et al. | A comparative study on nine-and twelve-phase flux-switching permanent-magnet wind generators | |
RU2310968C1 (ru) | Двухслойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины | |
RU140528U1 (ru) | Двухполюсный асинхронный генератор ветроэлектрической установки | |
RU199690U1 (ru) | Вентильный электродвигатель | |
RU149269U1 (ru) | Привод электротранспорта | |
RU2516013C2 (ru) | Многофункциональный автономный асинхронный генератор | |
CN103795209B (zh) | 增磁升压双励磁绕组复励的电励磁双凸极发电机 | |
Bibak et al. | Design and Electromagnetic Analysis of Brushless Salient Pole Switching Flux Synchronous Generator with DC Auxiliary Field Winding for Wind Energy Converter Systems |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131018 |