RU82076U1 - MACHINE-VENT SOURCE OF THREE-PHASE VOLTAGE OF STABLE FREQUENCY - Google Patents
MACHINE-VENT SOURCE OF THREE-PHASE VOLTAGE OF STABLE FREQUENCY Download PDFInfo
- Publication number
- RU82076U1 RU82076U1 RU2008120578/22U RU2008120578U RU82076U1 RU 82076 U1 RU82076 U1 RU 82076U1 RU 2008120578/22 U RU2008120578/22 U RU 2008120578/22U RU 2008120578 U RU2008120578 U RU 2008120578U RU 82076 U1 RU82076 U1 RU 82076U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- asynchronous
- windings
- machines
- machine
- stable frequency
- Prior art date
Links
Landscapes
- Synchronous Machinery (AREA)
Abstract
Полезная модель может быть использована в системах автономного питания, требующих стабильной или регулируемой частоты выходного напряжения при переменной частоте вращения вала. Технический результат заключается в упрощении конструкции, улучшении массогабаритных показателей, повышении надежности системы. Сущность предлагаемой полезной модели состоит в совмещении двух асинхронных машин в одном магнитопроводе и в ведении дополнительного устройства позволяющего создать условия для самовозбуждения генератора, и, следовательно, исключить из схемы дополнительный источник тока возбуждения стабильной частоты.The utility model can be used in autonomous power systems requiring a stable or adjustable frequency of the output voltage at a variable shaft speed. The technical result consists in simplifying the design, improving overall dimensions, improving the reliability of the system. The essence of the proposed utility model consists in combining two asynchronous machines in one magnetic circuit and in the management of an additional device that allows creating conditions for self-excitation of the generator, and, therefore, excluding from the circuit an additional source of excitation current of a stable frequency.
Description
Полезная модель относится к электротехнике и может быть использована для создания автономных источников питания, требующих стабильной частоты выходного напряжения при переменной скорости вращения привода (транспортных и самоходных машинах, самолетах, судах, на ветроэлектростанциях и т.п.).The utility model relates to electrical engineering and can be used to create autonomous power sources that require a stable frequency of the output voltage at a variable speed of rotation of the drive (transport and self-propelled machines, aircraft, ships, wind farms, etc.).
Известен источник (а.с. №782086 СССР, Н02М 5/48, опубл. 23.11.80) напряжения стабильной частоты, выполненный на основе двух асинхронных машин, роторы которых соединены механически, а их статорные обмотки соединены между собой последовательно и подключены к полупроводниковому коммутатору. Асинхронный возбудитель, установленный на одном валу с первой и второй асинхронными машинами, статорная обмотка асинхронного возбудителя подключена к источнику стабильной частоты, а его роторная обмотка связана с роторной обмоткой одной из асинхронных машин. Этот источник содержит также второй асинхронный возбудитель, расположенный на одном валу с первой и второй асинхронными машинами. Статорная обмотка второго асинхронного возбудителя подключена к источнику стабильной частоты, а его роторная обмотка - к роторным обмоткам асинхронных машин.A known source (AS No. 782086 of the USSR, Н02М 5/48, publ. 23.11.80) of a stable frequency voltage, made on the basis of two asynchronous machines, the rotors of which are connected mechanically, and their stator windings are interconnected in series and connected to a semiconductor to the switch. An asynchronous exciter installed on the same shaft as the first and second asynchronous machines, the stator winding of the asynchronous exciter is connected to a stable frequency source, and its rotor winding is connected to the rotor winding of one of the asynchronous machines. This source also contains a second asynchronous pathogen located on the same shaft as the first and second asynchronous machines. The stator winding of the second asynchronous pathogen is connected to a stable frequency source, and its rotor winding is connected to the rotor windings of asynchronous machines.
Недостатком устройства является неудовлетворительные массогабаритные показатели, что обусловлено усложнением электромашинной части источника из-за наличия второго асинхронного возбудителя.The disadvantage of this device is unsatisfactory weight and size indicators, which is due to the complication of the electrical machine part of the source due to the presence of the second asynchronous pathogen.
Наиболее близким по техническому решению является машинно-вентильный источник трехфазного напряжения стабильной частоты (а.с. №1149357 СССР, Н02М 5/48, Н02К 29/00, опубл. 17.04.85), выполненный в виде двух асинхронных машин, роторы которых соединены механически, а их статорные обмотки соединены между собой последовательно и подключены к полупроводниковому коммутатору, асинхронный возбудитель установленный The closest in technical solution is a machine-valve source of three-phase voltage of a stable frequency (AS No. 1149357 USSR, Н02М 5/48, Н02К 29/00, publ. 17.04.85), made in the form of two asynchronous machines, the rotors of which are connected mechanically, and their stator windings are interconnected in series and connected to a semiconductor switch, an asynchronous exciter is installed
на одном валу с первой и второй асинхронными машинами, статорная обмотка асинхронного возбудителя подключена к источнику стабильной частоты, а его роторная обмотка связана с роторной обмоткой одной из асинхронных машин, роторные обмотки первой и второй асинхронных машин связаны между собой с обратным порядком чередования фаз.on the same shaft as the first and second asynchronous machines, the stator winding of the asynchronous exciter is connected to a stable frequency source, and its rotor winding is connected to the rotor winding of one of the asynchronous machines, the rotor windings of the first and second asynchronous machines are interconnected with the reverse phase sequence.
Недостатком указанного устройства является усложнение конструкции и ухудшение массогабаритных показателей электромашинного генератора вследствие необходимости использования дополнительного источника стабильной частоты, а также наличия контактных колец и щеток, снижающих его надежность.The disadvantage of this device is the complexity of the design and the deterioration of the overall dimensions of the machine generator due to the need to use an additional source of stable frequency, as well as the presence of slip rings and brushes, which reduce its reliability.
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в усовершенствовании конструкции, улучшении массогабаритных показателей, повышение надежности системы.The technical result of the claimed utility model is to improve the design, improve overall dimensions, increase the reliability of the system.
Указанный технический результат достигается тем, что машинно-вентильный источник трехфазного напряжения стабильной частоты, содержащий первую и вторую асинхронные машины, роторы которых соединены механически, а их статорные обмотки соединены между собой последовательно и подключены к полупроводниковому коммутатору, асинхронный возбудитель, установленный на одном валу с первой и второй асинхронными машинами, статорная обмотка асинхронного возбудителя подключена к источнику стабильной частоты, а его роторная обмотка связана с роторной обмоткой одной из асинхронных машин, роторные обмотки первой и второй асинхронных машин связаны между собой с обратным порядком чередования фаз, причем число полюсов обмоток всех машин связано соотношениемThe specified technical result is achieved by the fact that the machine-valve three-phase voltage source of stable frequency, containing the first and second asynchronous machines, the rotors of which are mechanically connected, and their stator windings are connected together in series and connected to a semiconductor switch, an asynchronous exciter installed on one shaft with the first and second asynchronous machines, the stator winding of the asynchronous pathogen is connected to a stable frequency source, and its rotor winding is connected to the rotor winding a second asynchronous machine, the rotor windings of the first and second induction machines are interconnected with the opposite phase rotation order and the number of poles of the windings of all machines connected by the relation
2P1+P3=P2,2P 1 + P 3 = P 2 ,
где P1- число пар полюсов асинхронного возбудителя;where P 1 is the number of pole pairs of the asynchronous pathogen;
Р2 - число пар полюсов обмоток второй асинхронной машины;P 2 - the number of pairs of poles of the windings of the second asynchronous machine;
Р3 - число пар полюсов обмоток первой асинхронной машины, при этом первая и вторая асинхронные машины размещены в одном корпусе, P 3 - the number of pairs of poles of the windings of the first asynchronous machine, while the first and second asynchronous machines are placed in one housing,
трехфазная статорная обмотка первой асинхронной машины подсоединена к нулевым точкам трех уложенных в одни и те же пазы трехфазных статорных обмоток второй асинхронной машины, статорная обмотка асинхронного возбудителя соединена с фазосдвигающим устройством, подключенному к выходу полупроводникового коммутатора.the three-phase stator winding of the first asynchronous machine is connected to the zero points of three three-phase stator windings of the second asynchronous machine laid in the same grooves, the stator winding of the asynchronous exciter is connected to a phase-shifting device connected to the output of the semiconductor switch.
На чертеже представлена электрическая схема машинно-вентильного источника трехфазного напряжения стабильной частоты.The drawing shows an electrical diagram of a machine-valve source of a three-phase voltage of a stable frequency.
Источник содержит первую 3 и вторую 2 асинхронные машины установленные на одном валу и расположенные в одном корпусе, роторные обмотки 4 и 5 которых соединены электрически. Статорная обмотка 6 первой 3 асинхронной машины подсоединена к нулевым точкам трех уложенных в одни и те же пазы трехфазных статорных обмоток 7 второй 2 асинхронной машины, выходы этих обмоток соединены с входами полупроводникового коммутатора 8. Асинхронный возбудитель 1 установленный на одном валу с асинхронными машинами, статорная обмотка 9 которого подключена к фазосдвигающему устройству 10, подключенному к выходу полупроводникового коммутатора 8. Роторная обмотка 11 асинхронного возбудителя 1 связана с роторной обмоткой одной из асинхронных машин 3 или 2. Роторные обмотки 4 и 5 первой 3 и второй 2 асинхронных машин связаны между собой с обратным порядком чередования фаз, причем число полюсов обмоток всех машин связаны соотношениемThe source contains the first 3 and second 2 asynchronous machines installed on the same shaft and located in one housing, the rotor windings 4 and 5 of which are electrically connected. The stator winding 6 of the first 3 asynchronous machines is connected to the zero points of three three-phase stator windings 7 laid in the same grooves 7 of the second 2 asynchronous machines, the outputs of these windings are connected to the inputs of the semiconductor switch 8. Asynchronous exciter 1 mounted on the same shaft with asynchronous machines, the stator winding 9 of which is connected to a phase-shifting device 10 connected to the output of the semiconductor switch 8. The rotor winding 11 of the asynchronous exciter 1 is connected with the rotor winding of one of the async onnyh machine 3 or 2. Rotor windings 4 and 5 of the first 3 and the second two asynchronous machines are interconnected with the opposite phase rotation order and the number of poles of the windings of all the machines connected by the relation
2P1+P3=Р2,2P 1 + P 3 = P 2 ,
где Р1 - число пар полюсов обмоток 9 и 11 асинхронного возбудителя 1;where P 1 is the number of pairs of poles of the windings 9 and 11 of the asynchronous pathogen 1;
Р2 - число пар полюсов обмоток 7 и 5 второй асинхронной машины 2;P 2 - the number of pairs of poles of the windings 7 and 5 of the second asynchronous machine 2;
Р3 - число пар полюсов обмоток 6 и 4 первой асинхронной машины 3.P 3 - the number of pairs of poles of the windings 6 and 4 of the first asynchronous machine 3.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
При вращении ротора (обмоток 11, 4 и 5) и питании статорной обмотки 9 асинхронного возбудителя от фазосдвигающего устройства 10, ЭДС роторной обмотки 11 изменяется с частотой When the rotor (windings 11, 4 and 5) is rotated and the stator winding 9 of the asynchronous pathogen is powered by the phase shifter 10, the EMF of the rotor winding 11 changes with frequency
ω11=ωP1ω0,ω 11 = ωP 1 ω 0 ,
где ω - угловая частота вращения ротора;where ω is the angular frequency of rotation of the rotor;
ω0 - угловая стабильная частота напряжения с фазосдвигающего устройства 10.ω 0 is the angular stable frequency of the voltage from the phase shifting device 10.
Нагрузкой роторной обмотки 11 являются роторные обмотки 4 и 5 асинхронных машин 3 и 2. При протекании переменного тока по роторным обмоткам 4 и 5, выходная ЭДС статорных обмоток 6 и 7 асинхронных машин изменяются с частотамиThe load of the rotor winding 11 is the rotor windings 4 and 5 of the asynchronous machines 3 and 2. When AC flows through the rotor windings 4 and 5, the output EMF of the stator windings 6 and 7 of the asynchronous machines change with frequencies
ω6=ω(P3+P1)+ω0,ω 6 = ω (P 3 + P 1 ) + ω 0 ,
ω7=ω(P2-P1)-ω0.ω 7 = ω (P 2 -P 1 ) -ω 0 .
В статорных обмотках 6 и 7 асинхронных машин 3 и 2 возникает ЭДС, амплитуда которой изменяется с частотой биенийIn the stator windings 6 and 7 of asynchronous machines 3 and 2, an EMF occurs, the amplitude of which varies with the beat frequency
ωБ=ω6-ω7=ω(2P1+P3-P2)+2ω0. ω B = ω 6 -ω 7 = ω (2P 1 + P 3 -P 2 ) + 2ω 0.
Так как частота биений не должна зависеть от частоты вращения, т.е. равнаSince the beat frequency should not depend on the rotation frequency, i.e. is equal to
ωБ=2ω0 то из условия ω(2P1+P3-P2)=0, получаем, чтоω B = 2ω 0 then from the condition ω (2P 1 + P 3 -P 2 ) = 0, we obtain
2P1+P3=P2 2P 1 + P 3 = P 2
Таким образом, число полюсов всех машин должно выбираться из полученного соотношения.Thus, the number of poles of all machines must be selected from the resulting ratio.
Наличие фазосдвигающего устройства 10 позволяет синхронизировать выходное напряжение источника с напряжением возбуждения, а также создать условия для самовозбуждения генератора и, следовательно, исключить из схемы дополнительный источник тока возбуждения стабильной частоты.The presence of the phase-shifting device 10 allows you to synchronize the output voltage of the source with the excitation voltage, as well as create conditions for self-excitation of the generator and, therefore, exclude from the circuit an additional source of excitation current of a stable frequency.
Предлагаемый машинно-вентильный источник трехфазного напряжения стабильной частоты позволяет упростить конструкцию, улучшить массогабаритные показатели и повысить надежность устройства в целом.The proposed machine-valve source of three-phase voltage of a stable frequency allows to simplify the design, improve weight and size indicators and increase the reliability of the device as a whole.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008120578/22U RU82076U1 (en) | 2008-05-23 | 2008-05-23 | MACHINE-VENT SOURCE OF THREE-PHASE VOLTAGE OF STABLE FREQUENCY |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2008120578/22U RU82076U1 (en) | 2008-05-23 | 2008-05-23 | MACHINE-VENT SOURCE OF THREE-PHASE VOLTAGE OF STABLE FREQUENCY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU82076U1 true RU82076U1 (en) | 2009-04-10 |
Family
ID=41015416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2008120578/22U RU82076U1 (en) | 2008-05-23 | 2008-05-23 | MACHINE-VENT SOURCE OF THREE-PHASE VOLTAGE OF STABLE FREQUENCY |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU82076U1 (en) |
-
2008
- 2008-05-23 RU RU2008120578/22U patent/RU82076U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2017001662A5 (en) | ||
| Xiong et al. | Design and performance analysis of a brushless doubly-fed machine for stand-alone ship shaft generator systems | |
| Fukami et al. | Development of a low-speed multi-pole synchronous machine with a field winding on the stator side | |
| Liu et al. | A family of vernier permanent magnet machines utilizing an alternating rotor leakage flux blocking design | |
| US20150008777A1 (en) | Synchronous electric machine | |
| CN108964392A (en) | The harmonic field of a kind of double three-phase synchronous motors and the motor orients brushless excitation method | |
| RU151437U1 (en) | MAGNETO ELECTRIC MACHINE | |
| RU2704308C1 (en) | Synchronous electric motor | |
| CN108880363A (en) | Three-level formula brushless synchronous machine asynchronous starting control method and system | |
| RU82076U1 (en) | MACHINE-VENT SOURCE OF THREE-PHASE VOLTAGE OF STABLE FREQUENCY | |
| CN103904856B (en) | A kind of brushless Harmonic Wave Excited Generator with initial self-excitation ability | |
| Feng et al. | Performance analysis of a magnetic-geared linear permanent magnet generator for wave energy conversion | |
| Yusuf et al. | A design of coreless permanent magnet axial flux generator for low speed wind turbine | |
| RU126225U1 (en) | STABLE POWER SUPPLY OF STABLE FREQUENCY | |
| RU2559197C2 (en) | Multiphase ac electric machine | |
| RU2499344C1 (en) | Synchronous electric motor | |
| RU2010106801A (en) | SPEED MANAGEMENT SYSTEM | |
| RU2478250C1 (en) | Reduction magnetoelectric machine with pole gear-type inductor | |
| Zhang et al. | The principle and harmonic analysis of a new BDFM with tooth harmonic wound rotor using as a generator | |
| RU2321145C2 (en) | Autonomous supply of three-phased voltage of stable frequency | |
| RU2774117C1 (en) | Inductor wind generator with integrated magnetic gear | |
| RU2453971C1 (en) | Multistage synchronously asynchronous generator | |
| RU2012134106A (en) | DEVICE FOR STARTING AND BRUSHLESS EXCITATION OF A CONTACTLESS SYNCHRONOUS MACHINE | |
| RU11635U1 (en) | CASCADE STABLE FREQUENCY GENERATOR | |
| Wei et al. | Research on relationship between harmonic currents and resultant harmonic magnetomotive forces in multiphase machines |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090524 |