RU2629552C2 - Автономная генераторная установка на базе асинхронной машины с короткозамкнутым ротором - Google Patents
Автономная генераторная установка на базе асинхронной машины с короткозамкнутым ротором Download PDFInfo
- Publication number
- RU2629552C2 RU2629552C2 RU2015153906A RU2015153906A RU2629552C2 RU 2629552 C2 RU2629552 C2 RU 2629552C2 RU 2015153906 A RU2015153906 A RU 2015153906A RU 2015153906 A RU2015153906 A RU 2015153906A RU 2629552 C2 RU2629552 C2 RU 2629552C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inverter
- winding
- mains
- input
- generator
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P9/00—Arrangements for controlling electric generators for the purpose of obtaining a desired output
- H02P9/46—Control of asynchronous generator by variation of capacitor
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроэнергетической отрасли для преобразования механической энергии в электрическую с частотой выходного напряжения, не зависящей от скорости вращения генератора. Устройство содержит асинхронный генератор, на статоре которого имеются две независимые группы обмоток: обмотка возбуждения и рабочая обмотка. Рабочая обмотка подключена к сети, а обмотка возбуждения подсоединена к выходу инвертора. К входным контактам инвертора подключены аккумулятор резервного питания, датчик скорости и сеть. На вход аккумулятора резервного питания подключено зарядное устройство, питающееся от сети. 1 ил.
Description
Изобретение относится к области электротехники и предназначено для преобразования механической энергии в электрическую с частотой выходного напряжения, не зависящей от скорости вращения генератора, может быть использовано в электроэнергетической отрасли.
Известен АГ с самовозбуждением, содержащий ротор с короткозамкнутой обмоткой и расположенный через рабочий зазор статор, выполненный в виде сердечника с Z зубцами с размещенной в пазах обмоткой статора, к которой подключена нагрузка, а также конденсаторы возбуждения [Вольдек А.И. Электрические машины. Л.: Энергия, 1974, с. 590-592].
Недостатком данного технического решения, препятствующим достижению указанного технического результата при использовании известного устройства являются массогабаритные показатели конденсаторной батареи, так же существенным недостатком данного решения является то, что при режиме короткого замыкания в цепи нагрузки он теряет возбуждение и прекращает процесс генерации.
Известно устройство, имеющее асинхронный генератор (АГ) с короткозамкнутым или фазным ротором и статор с двумя обмотками, одна из которых рабочая, а другая - обмотка возбуждения. Обмотка возбуждения соединена с электрическими конденсаторами, параллельно которым подключены рабочие обмотки дроссельных магнитных усилителей. Обмотки возбуждения и рабочая уложены отдельно друг от друга (см. патент RU 2392098 С1, опубл. 20.06.10).
Это техническое решение взято в качестве прототипа. Недостатком данного технического решения является опять же использование конденсаторного возбуждения. Присутствуют реактивные элементы, как конденсаторы, так и обмотки магнитных усилителей.
Задачей предлагаемого изобретения является создание автономной генераторной установки.
Технический результат, который может быть получен при реализации технического решения, заключается в преобразовании механической энергии в электрическую, с частотой выходного напряжения, не зависящей от частоты вращения генератора.
Технический результат достигается тем, что автономная генераторная установка содержит асинхронный генератор, две независимые группы обмоток на статоре, одна из которых рабочая обмотка, фазные концы которой соединены с сетью, а другая - обмотка возбуждения
Особенностью является то, что генераторная установка снабжена инвертором, к выходу которого подключены фазные концы обмотки возбуждения, к одному из входов инвертора подключен аккумулятор резервного питания и выход зарядного устройства, вход которого подключен к питающей сети; на валу асинхронного генератора установлен датчик скорости, который подключен к другому входу инвертора, свободный вход инвертора соединен с питающей сетью.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором показана функциональная схема устройства преобразования механической энергии в электрическую, с частотой выходного напряжения, не зависящей от скорости вращения генератора.
Устройство содержит асинхронный генератор 1, который содержит две независимые группы обмоток 2 и 3 на статоре. Рабочая группа обмоток 2 (РО) соединена в звезду, фазные концы которой соединены с сетью. Обмотка 3 возбуждения (ОВ) также соединена в звезду, фазные концы обмоток 3 возбуждения подключены к выходу инвертора 4. К входу 1вх инвертора 4 подключен аккумулятор 5 резервного питания (АРП) и выход зарядного устройства (ЗУ) 6, вход которого подключен к питающей сети. На валу асинхронного генератора 1 установлен датчик 7 скорости (ДС), который подключен ко входу 2вх инвертора 4. Вход 3вх инвертора 4 соединен с питающей сетью.
Принцип работы устройства схож с принципом работы асинхронного тахогенератора: инвертор 4 подает напряжение на обмотку возбуждения 3, возникает пульсирующий магнитный поток, амплитуда этого потока зависит от приложенного к обмотке напряжения. При вращении ротора в генераторе будет наводиться э.д.с. вращения вследствие пересечения линий магнитного потока. Величина этой э.д.с. будет пропорциональна магнитному потоку и скорости вращения, а частота равна частоте тока в обмотке возбуждения [Л.М. Пиотровский Электрический машины. Л.: Энергия с. 372-374]. Питание инвертора осуществляется от аккумулятора 5 резервного питания, который подключен к зарядному устройству 6, который подсоединен к питающей сети. Один из входов инвертора 4 подключен к сети, для согласования выходной частоты инвертора с частотой сетевого напряжения. Для стабилизации амплитуды выходного напряжения генератора используется сигнал обратной связи с датчика 7 скорости, поступающий на второй вход инвертора 4. При достижении скорости вращении генератора определенного значения, инвертор 4 начинает подавать напряжение с определенной частотой и амплитудой, обеспечивающее требуемое выходное напряжение на обмотку возбуждения 3.
Claims (1)
- Автономная генераторная установка на базе асинхронной машины с короткозамкнутым ротором, содержащая асинхронный генератор, две независимые группы обмоток на статоре, одна из которых рабочая обмотка, фазные концы которой соединены с сетью, а другая - обмотка возбуждения, отличающаяся тем, что установка снабжена инвертором, к выходу которого подключены фазные концы обмотки возбуждения, к одному из входов инвертора подключен аккумулятор резервного питания и выход зарядного устройства, вход которого подключен к питающей сети; на валу асинхронного генератора установлен датчик скорости, который подключен к другому входу инвертора, свободный вход инвертора соединен с питающей сетью.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015153906A RU2629552C2 (ru) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Автономная генераторная установка на базе асинхронной машины с короткозамкнутым ротором |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2015153906A RU2629552C2 (ru) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Автономная генераторная установка на базе асинхронной машины с короткозамкнутым ротором |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2015153906A RU2015153906A (ru) | 2017-06-20 |
| RU2629552C2 true RU2629552C2 (ru) | 2017-08-30 |
Family
ID=59068057
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2015153906A RU2629552C2 (ru) | 2015-12-15 | 2015-12-15 | Автономная генераторная установка на базе асинхронной машины с короткозамкнутым ротором |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2629552C2 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1152436A (en) * | 1965-08-04 | 1969-05-21 | Nat Res Dev | Alternating Current Generators |
| FR2087386A5 (ru) * | 1970-05-19 | 1971-12-31 | Froelich Edouard | |
| DE3613636A1 (de) * | 1985-05-16 | 1986-12-11 | Veb Mansfeld-Kombinat Wilhelm Pieck, Ddr 4250 Lutherstadt Eisleben | Buerstenloser schweissgenerator |
| US5525894A (en) * | 1992-08-03 | 1996-06-11 | Heller-Dejulio Corporation | Rotary induction generator adapted to be driven by a prime mover for generating electric power |
| RU2315410C1 (ru) * | 2006-09-06 | 2008-01-20 | Дмитрий Сергеевич Ермолаев | Сборный магнитопровод якоря электрической машины |
| RU2392098C1 (ru) * | 2008-12-01 | 2010-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" | Асинхронный сварочный генератор с двумя распределенными обмотками на статоре для ручной дуговой электросварки с улучшенными тепловыми характеристиками |
| UA58309U (ru) * | 2010-09-13 | 2011-04-11 | Институт Электродинамики Нан Украины | Универсальный источник питания сварочной дуги |
-
2015
- 2015-12-15 RU RU2015153906A patent/RU2629552C2/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1152436A (en) * | 1965-08-04 | 1969-05-21 | Nat Res Dev | Alternating Current Generators |
| FR2087386A5 (ru) * | 1970-05-19 | 1971-12-31 | Froelich Edouard | |
| DE3613636A1 (de) * | 1985-05-16 | 1986-12-11 | Veb Mansfeld-Kombinat Wilhelm Pieck, Ddr 4250 Lutherstadt Eisleben | Buerstenloser schweissgenerator |
| US5525894A (en) * | 1992-08-03 | 1996-06-11 | Heller-Dejulio Corporation | Rotary induction generator adapted to be driven by a prime mover for generating electric power |
| RU2315410C1 (ru) * | 2006-09-06 | 2008-01-20 | Дмитрий Сергеевич Ермолаев | Сборный магнитопровод якоря электрической машины |
| RU2392098C1 (ru) * | 2008-12-01 | 2010-06-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" | Асинхронный сварочный генератор с двумя распределенными обмотками на статоре для ручной дуговой электросварки с улучшенными тепловыми характеристиками |
| UA58309U (ru) * | 2010-09-13 | 2011-04-11 | Институт Электродинамики Нан Украины | Универсальный источник питания сварочной дуги |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2015153906A (ru) | 2017-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Gieras et al. | Axial flux permanent magnet brushless machines | |
| Chalmers | Electric motor handbook | |
| CN103683775B (zh) | 一种三次谐波励磁同步电机 | |
| CN103887908A (zh) | 一种无刷谐波励磁同步电机 | |
| JP6244598B2 (ja) | 可変磁束界磁型同期発電機を有する風力発電装置 | |
| CN103904856B (zh) | 一种具有初始自励磁能力的无刷谐波励磁同步发电机 | |
| RU2629552C2 (ru) | Автономная генераторная установка на базе асинхронной машины с короткозамкнутым ротором | |
| Gupta et al. | Voltage regulation of dual stator permanent magnet synchronous generator | |
| CN109302030A (zh) | 一种单相单绕组永磁同步发电机 | |
| CN104283390A (zh) | 一种无源自励恒压无刷同步发电机及其控制方法 | |
| Htet et al. | Design analysis of direct-driven PMSG in wind turbine application | |
| Vongmanee | Emulator of wind turbine generator using dual inverter controlled squirrel cage induction motor | |
| Yusuf et al. | A design of coreless permanent magnet axial flux generator for low speed wind turbine | |
| Resmi et al. | Design and analysis of brushless doubly fed induction generator | |
| Meeker et al. | Doubly salient synchronous generator for gas turbine engines | |
| RU2313886C1 (ru) | Асинхронный двухчастотный генератор | |
| RU2448357C1 (ru) | Способ повышения коэффициента мощности асинхронного генератора с короткозамкнутым ротором при работе параллельно с сетью | |
| US20210211034A1 (en) | Devices for power multiplication during electromechanical energy conversion | |
| CN104065229A (zh) | 电动发电一体化感应子电机 | |
| RU2610432C1 (ru) | Трёхфазный асинхронный электрический двигатель | |
| RU2624772C2 (ru) | Устройство турбогенератора трехфазных токов двух различных частот | |
| JP2014045649A (ja) | 電気機械、および、電気機械の動作方法 | |
| RU2316880C1 (ru) | Статорная обмотка асинхронного генератора | |
| RU2636053C2 (ru) | Способ генерации переменных напряжений двух различных частот в турбогенераторе трехфазного тока | |
| Georgiev et al. | Single-phase two-rotor axial generator with rotating permanent magnets in the stator |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| HZ9A | Changing address for correspondence with an applicant | ||
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20171216 |