RU2771103C1 - Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой - Google Patents

Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой Download PDF

Info

Publication number
RU2771103C1
RU2771103C1 RU2021117643A RU2021117643A RU2771103C1 RU 2771103 C1 RU2771103 C1 RU 2771103C1 RU 2021117643 A RU2021117643 A RU 2021117643A RU 2021117643 A RU2021117643 A RU 2021117643A RU 2771103 C1 RU2771103 C1 RU 2771103C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
beginning
coil
combined
taken
coil groups
Prior art date
Application number
RU2021117643A
Other languages
English (en)
Inventor
Николай Иванович Богатырев
Владимир Николаевич Ванурин
Николай Сергеевич Баракин
Андрей Анатольевич Кумейко
Никита Константинович Григорьев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Priority to RU2021117643A priority Critical patent/RU2771103C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2771103C1 publication Critical patent/RU2771103C1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02Asynchronous induction motors
    • H02K17/12Asynchronous induction motors for multi-phase current
    • H02K17/14Asynchronous induction motors for multi-phase current having windings arranged for permitting pole-changing
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K3/00Details of windings
    • H02K3/04Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
    • H02K3/28Layout of windings or of connections between windings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Synchronous Machinery (AREA)

Abstract

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в асинхронных генераторах автономных источников электроэнергии. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных свойств асинхронного генератора за счет конструктивных особенностей обмотки, снижении дифференциального рассеяния и индуктивного сопротивления обмотки. Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой, состоящей из двенадцати катушечных групп с шестью выводами и конденсаторов возбуждения. Вывод тринадцатый взят от объединенных начала первой и конца десятой катушечных групп. Вывод четырнадцатый взят от объединенных начала второй и начала восьмой катушечных групп. Вывод пятнадцатый взят от объединенных начала пятой и конца второй катушечных групп. Вывод шестнадцатый взят от объединенных начала двенадцатой и начала шестой катушечных групп. Вывод семнадцатый взят от объединенных начала девятой и конца шестой катушечных групп. Вывод восемнадцатый взят от объединенных начала десятой и начала четвертой катушечных групп с соединением конца первой катушечной группы с концом седьмой катушечной группы, начала седьмой катушечной группы с концом восьмой, конца пятой катушечной группы с концом одиннадцатой, начала одиннадцатой катушечной группы с концом двенадцатой, конца девятой катушечной группы с концом третьей, начала третьей катушечной группы с концом четвертой. Выводы четырнадцатый, шестнадцатый и восемнадцатый соединены с конденсаторами возбуждения. Выводы тринадцатый, пятнадцатый и семнадцатый соединены с нагрузкой. 5 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в асинхронных генераторах автономных источников электроэнергии.
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.
Известный 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 с концом 8, конец 3 с концом 9, конец 4 с концом 10, конец 5 с концом 11, конец 6 с концом 12 катушечной группы.
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 (Патент №2498483 Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой. Опубликовано: 10.11.2013 Бюл. №31).
Недостатки обмотки.
1. Сложность изготовления.
2. Большая емкость последовательно соединенных компенсационных конденсаторов.
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 №2316104 Двухслойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины. Опубликовано: 27.01. 2008 Бюл. №3 - прототип).
Недостаток известного генератора:
- сложности изготовления обмотки
- конденсаторы включены на низкое напряжение, что увеличивает их емкость. Это повышает их габарит и массу. В итоге снижают эксплуатационные характеристики генератора.
Техническим решением изобретения является улучшение эксплуатационных свойств асинхронного генератора за счет конструктивных особенностей обмотки, снижение дифференциального рассеяния и индуктивного сопротивления обмотки.
Технический результат достигается тем, что автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой, состоящей из двенадцати катушечных групп с шестью выводами и конденсаторов возбуждения, согласно изобретению вывод тринадцатый взят от объединенных начала первой и конца десятой катушечных групп, вывод четырнадцатый взят от объединенных начала второй и начала восьмой катушечных групп, вывод пятнадцатый взят от объединенных начала пятой и конца второй катушечных групп, вывод шестнадцатый взят от объединенных начала двенадцатой и начала шестой катушечных групп, вывод семнадцатый взят от объединенных начала девятой и конца шестой катушечных групп, вывод восемнадцатый взят от объединенных начала десятой и начала четвертой катушечных групп, с соединением конца первой катушечной группы с концом седьмой катушечной группы, начала седьмой катушечной группы с концом восьмой, конца пятой катушечной группы с концом одиннадцатой, начало одиннадцатой катушечной группы с концом двенадцатой, конец девятой катушечной группы с концом третьей, начало третьей катушечной группы с концом четвертой, при этом выводы четырнадцатый, шестнадцатый и восемнадцатый соединены с конденсаторами возбуждения, а выводы тринадцатый, пятнадцатый и семнадцатый соединены с нагрузкой.
Обоснование критериев охраноспособности изобретения.
В ходе анализа, предложенного устройства авторами было доказано, что автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой из 12 катушечных групп с определенным соединением этих катушечных групп позволяет получить новую векторную диаграмму ЭДС на выводах с соотношением Ε13-15Ε14-16=1/0,8, новую МДС и диаграмму Гергеса для тока возбуждения и для совместно протекающих токов возбуждения и нагрузки, что способствует уменьшению индуктивного сопротивления обмотки и падения напряжения на обмотке и позволяет получить новые свойства автономного асинхронного генератора.
Новизна обусловлена тем, что предлагаемая совокупность существенных признаков не известна из сведений об уровне техники, а именно автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой, состоящей из двенадцати катушечных групп, вывод тринадцатый взят от объединенных начала первой и конца десятой катушечных групп, вывод четырнадцатый взят от объединенных начала второй и начала восьмой катушечных групп, вывод пятнадцатый взят от объединенных начала пятой и конца второй катушечных групп, вывод шестнадцатый взят от объединенных начала двенадцатой и начала шестой катушечных групп, вывод семнадцатый взят от объединенных начала девятой и конца шестой катушечных групп, вывод восемнадцатый взят от объединенных начала десятой и начала четвертой катушечных групп, с соединением конца первой катушечной группы с концом седьмой катушечной группы, начала седьмой катушечной группы с концом восьмой, конца пятой катушечной группы с концом одиннадцатой, начало одиннадцатой катушечной группы с концом двенадцатой, конец девятой катушечной группы с концом третьей, начало третьей катушечной группы с концом четвертой, при этом выводы четырнадцатый, шестнадцатый и восемнадцатый соединены с конденсаторами возбуждения, а выводы тринадцатый, пятнадцатый и семнадцатый соединены с нагрузкой.
На фигуре 1 показана развернутая схема обмотки; на фигуре 2 векторная диаграмма ЭДС на выводах с соотношением Е13-1514-16=1/0,8; на фигуре 3 показано подключение к обмотке конденсаторов возбуждения и нагрузки; на фигурах 4 и 5 показан вид МДС и диаграммы Гергеса для тока возбуждения и для совместно протекающих токов возбуждения и нагрузки.
Согласно фиг.1 автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой содержит 12 катушечных групп с соединением конца 1 катушечной группы с концом 7 катушечной группы, начала 7 с концом 8, конца 5 с концом 11, начало 11 с концом 12, конец 9 с концом 3, начало 3 с концом 4, с выводом 13 от объединенных начала 1 и конца 10 катушечных групп, с выводом 18 от объединенных начала 10 и начала 4 катушечных групп, с выводом 15 от объединенных начала 5 и конца 2 катушечных групп, с выводом 14 от объединенных начала 2 и начала 8 катушечных групп, с выводом 17 объединенных начала 9 и конца 6 катушечных групп, с выводом 16 от объединенных начала 12 и начала 6 катушечных групп.
Согласно фиг.2 векторная диаграмма ЭДС на выводах с соотношением E13-15/E14-16=1/0,8.
Согласно фиг.3 конденсаторы возбуждения 19 соединены с выводами 14, 16, 18, а нагрузка 20 соединена с выводами 13, 15, 17.
Согласно фиг.4 радиус основной гармоники МДС обмотки для тока возбуждения (обмоточный коэффициент kоб=0,741), полярный момент инерции пазовых точек диаграммы Гергеса и значение коэффициента дифференциального рассеяния (при максимальном токе в сторонах катушек обозначенных квадратами и в два раза меньшим током в сторонах катушек других фазных обмоток - треугольник и круги):
Figure 00000001
Figure 00000002
Figure 00000003
Согласно фиг.5 для совпадающих по величие токов нагрузки и возбуждения (kоб=0,57):
Figure 00000004
Figure 00000005
Figure 00000006
Снижение значения коэффициента дифференциального рассеяния при нагрузке способствует уменьшению индуктивного сопротивления обмотки и падения напряжения на обмотке. Это улучшает эксплуатационные свойства автономного асинхронного генератора.

Claims (1)

  1. Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой, состоящей из двенадцати катушечных групп с шестью выводами и конденсаторов возбуждения, отличающийся тем, что вывод тринадцатый взят от объединенных начала первой и конца десятой катушечных групп, вывод четырнадцатый взят от объединенных начала второй и начала восьмой катушечных групп, вывод пятнадцатый взят от объединенных начала пятой и конца второй катушечных групп, вывод шестнадцатый взят от объединенных начала двенадцатой и начала шестой катушечных групп, вывод семнадцатый взят от объединенных начала девятой и конца шестой катушечных групп, вывод восемнадцатый взят от объединенных начала десятой и начала четвертой катушечных групп с соединением конца первой катушечной группы с концом седьмой катушечной группы, начала седьмой катушечной группы с концом восьмой, конца пятой катушечной группы с концом одиннадцатой, начала одиннадцатой катушечной группы с концом двенадцатой, конца девятой катушечной группы с концом третьей, начала третьей катушечной группы с концом четвертой, при этом выводы четырнадцатый, шестнадцатый и восемнадцатый соединены с конденсаторами возбуждения, а выводы тринадцатый, пятнадцатый и семнадцатый соединены с нагрузкой.
RU2021117643A 2021-06-16 2021-06-16 Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой RU2771103C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021117643A RU2771103C1 (ru) 2021-06-16 2021-06-16 Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021117643A RU2771103C1 (ru) 2021-06-16 2021-06-16 Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771103C1 true RU2771103C1 (ru) 2022-04-26

Family

ID=81306484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021117643A RU2771103C1 (ru) 2021-06-16 2021-06-16 Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2771103C1 (ru)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD2089C2 (ru) * 2001-05-11 2003-09-30 Институт Энергетики Академии Наук Молдовы Асинхронный генератор с емкостным возбуждением
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
RU2475927C2 (ru) * 2010-07-27 2013-02-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Двухполюсная статорная обмотка асинхронного генератора
RU2476976C2 (ru) * 2010-07-27 2013-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Статорная обмотка сварочного асинхронного генератора

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MD2089C2 (ru) * 2001-05-11 2003-09-30 Институт Энергетики Академии Наук Молдовы Асинхронный генератор с емкостным возбуждением
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
RU2475927C2 (ru) * 2010-07-27 2013-02-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Двухполюсная статорная обмотка асинхронного генератора
RU2476976C2 (ru) * 2010-07-27 2013-02-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Статорная обмотка сварочного асинхронного генератора

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rahim et al. Performance of single phase induction generators
CN101273513A (zh) 分布式电源用发电装置的主电路
RU151437U1 (ru) Магнитоэлектрическая машина
RU2771103C1 (ru) Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой
Chen et al. Capacitor-assisted excitation of permanent-magnet generators
RU2498483C2 (ru) Автономный асинхронный генератор с двухполюсной статорной обмоткой
Sulaiman et al. Investigation on flux characteristics of field excitation flux switching machine with single FEC polarity
Ockhuis et al. Hybrid excitation method for higher pole number grid-tie synchronous generators
RU2249290C1 (ru) Статорная комбинированная обмотка асинхронного генератора
RU2407132C1 (ru) Двухслойная статорная обмотка двухполюсного асинхронного генератора
Dobzhanskyi Comparison analysis of cylindrical and rectangular linear permanent magnet transverse-flux machines for wave energy applications
Das et al. Design and analysis of an axial flux doubly fed induction generator for wind turbine applications
RU98652U1 (ru) Трехфазный асинхронный сварочный генератор
RU2479097C2 (ru) Автономный асинхронный генератор с четырехполюсной статорной обмоткой
CN102025200A (zh) 无槽微风发电机组
Georgiev A model of a three-phase disk type synchronous generator with rare earth magnets
RU149269U1 (ru) Привод электротранспорта
RU200744U1 (ru) Компактное устройство запуска трехфазного двигателя от однофазной сети
RU2516013C2 (ru) Многофункциональный автономный асинхронный генератор
RU2640403C1 (ru) Автономный асинхронный генератор с автотрансформаторной обмоткой статора
RU199690U1 (ru) Вентильный электродвигатель
Sikhonde et al. Effect of Number of Stator Slots on the Starting Torque of a Line-Start Three-Phase Reluctance Motor with Double Rotor Cage Bars
RU224998U1 (ru) Многофазный электродвигатель переменного тока
RU140528U1 (ru) Двухполюсный асинхронный генератор ветроэлектрической установки
RU2470444C2 (ru) Двухполюсная обмотка асинхронного генератора