UA147772U - Трифазна обмотка синхронного електрогенератора для вітроустановок великої потужності - Google Patents

Abstract

Трифазна обмотка синхронного електрогенератора для вітроустановок великої потужності являє собою фазні обмотки, що виконані шинами великого перерізу, які розташовані у трьох ярусах, і укладені в пази статора, згідно з корисною моделлю кожна фазна обмотка являє собою один безперервний провідник, що виконаний у вигляді меандру, який огинає зубці статора.

Description

: І : З т Н

Н т : ї ї І і З В Я Н і

В і: Ї ; Її ї : ську АК т ія щу їх 7» вош нн - сх Ше дооектнен сення и я че че ОО в а, Печемо їх БЕ Я - ї а я у і: ще: Х в іч я з че у к Б їз : й з ОО - поле ке й ще ї КУ хе б М, я а п я М і - й че ох Я К- я ї -ея шо Ї ч Я Я ою Я з я ше че ; ТУ м: і а Не Я у ся о В; сна Б й 7 х. ок ення ще ке А

З ш й ну і фер сннн ан и чу ання У їх т ЖЕ Й пенновкх МС КН Ж Я 5. -к зай сіролосккрсо ІЗ К ж Ж фрноляннее А «З Я Я г зх, т ко жа МК Х ЯН ї свя - флцию нев панна ЗИ ЖК пишне окйитсжж еф м Х їх т х Я. 5 н- спін Дам с се пол Ж ШО ї М. схнх ссср чу у |: Я Х бе й но Ї

То пи, едвнювелюєйк жання п що се г ІК т Ії По но осожойнк, : я фо, х СТЕ Ж 1 т с: ; м ШК Шх : Е - ііі кріт Я їх Я

КЕ з МЕ еллгіфриеніснв МИ |: Я ще і фло Ї «Я

ЕЕ Як знання КОМ дення Хансен ан ку пня, х Ж ше : ї я Н : ї т, Я 5 -ечу -х сонне Кай й НК х сх і. З оклмни Й ще як шин й. кі й Й а Я КЕ й М й ВЗ ши НН ій і ки й й Кая Ох ЗИ Ка К-й й м. Ка й й ща

ЕК; у К. й їх й ож Е р ; х АН НН: й і жи НН я нище ан Я - кл є Е ваше -х хх Ко та до дпллеінюжосей соккхжкнлнм, Е - Б р їх х ж є. я т спіл доні и у ой ня В Е НИК ї Н і 3 ї Н у ! : х : ? звикне й 7 о 7 .

Фіг.

Корисна модель належить до електроенергетики, у даному випадку - до обмоток електричних машин.

Відомі обмотки електричних машин, що описані в роботі Г.К. Жерве "Обмотки злектрических машин". - Л.: Знергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1989. - 400 с Обмотки електричних машин зображуються схематично, що дозволяє судити про їхню побудову, електричні та електромагнітні властивості.

В цій роботі на сторінці 60 зображена обмотка трифазного струму з лобовими частинами у двох ярусах (див. рис. 2.11). В минулому така модифікація знаходила широке застосування для обмоток статорів великих машин, але на сьогодні така конструкція, якщо і зустрічається, то головним чином у двополюсних машинах невеликої потужності.

До недоліків такої обмотки, якщо їх застосовувати у вітроустановках, належить наступне: використання даних обмоток можливе тільки у машинах з невеликим числом полюсів; при непарному числі пазів на полюс і фазу така обмотка непридатна. Вітроустановки, що виконані за безредукторною схемою, відрізняються низькою швидкістю обертання генератора, що обумовлено характеристиками ротора. Зі збільшенням потужності вітроустановки падає кутова швидкість ротора. Так, наприклад, у вітроустановки потужністю 600 кВт (діаметр 48 м) при швидкості вітру 12,5 м/с частота обертання складає 23 об/хв, а вже у турбіни Епгоп М/іпа 3,6 потужністю З 600 кВт (діаметр 100 м) при швидкості вітру 15 м/с частота обертання не перевищує 15,3 об/хв. Це означає, що при заданій частоті напруги у мережі (50Гуц) цей факт обумовлює необхідність збільшення числа полюсів. При непарних числах пазів на полюс і фазу подібна модифікація в принципі можлива, але вкрай незручна і тому практично не використовується, а у генераторах вітроустановок непарна кількість пазів на полюс і фазу доцільна для зменшення пульсацій електромагнітного моменту і, відповідно, напруги на виході.

Суттєвим недоліком такої обмотки є перекриття секцій у лобових частинах обмотки, яка в машинах великої потужності виконується із шини з метою збільшення коефіцієнта заповнення пазів і, відповідно, збільшення потужності генератора, що суттєво збільшує величину лобової частини генератора і, відповідно, самого генератора.

Як найближчий аналог вибрана обмотка, що наведена у роботі Г.К. Жерве "Обмотки злектрических машин". - Л.: Знергоатомиздат, Ленингр. отд-ние, 1989. - 400 с. на сторінці 61 і

Зо зображена на рис. 2.12. Ця обмотка трифазного струму складається із секцій з великим перерізом провідників, які розташовані, включаючи лобові частини, на трьох ярусах, що дозволяє виключити перекриття секцій у лобових частинах. Але із-за того, що обмотка виконується з окремих секцій, що виготовлені з провідників у вигляді шини великого перерізу, з наступним їх з'єднанням у лобових частинах для отримання суцільної обмотки, виникає проблема їх з'єднання.

В основу корисної моделі поставлена задача створення багатофазної обмотки електрогенератора для вітроустановки великої потужності з провідників у вигляді шини великого перерізу, у якій кожна фаза являє собою не групу секцій з наступним їх з'єднанням у обмотку, а один безперервний провідник для усунення необхідності з'єднання секцій, спрощення виготовлення обмотки, зменшення омічних втрат у обмотці. Тобто задача зводиться до спрощення схеми та технології виготовлення обмотки.

Поставлена задача вирішується тим, що трифазна обмотка синхронного електрогенератора для вітроустановок великої потужності являє собою фазні обмотки, що виконані шинами великого перерізу, які розташовані у трьох ярусах, і укладені у пази статора, згідно з корисною моделлю, кожна фазна обмотка являє собою один безперервний провідник, що виконаний у вигляді меандру, який огинає зубці статора.

Загальними ознаками з найближчим аналогом є те, що трифазна обмотка синхронного генератора для вітроустановок великої потужності являє собою три фазні обмотки, що виконані у вигляді шини великого перерізу, які розміщені у трьох ярусах.

Відмінними ознаками є те, що кожна фазна обмотка являє собою один безперервний провідник у вигляді меандру.

Суть корисної моделі пояснюють креслення, де на фіг. 1 наведено загальний вигляд генератора; на фіг. 2 - схема розташування трьох фазних обмоток у пазах.

На фіг. 1 показано загальний вигляд генератора трифазного синхронного генератора підвищеної потужності, що складається з статора І і ротора ІІ. Збудження здійснюється від постійних магнітів 6. На зубцях статора 5 розміщена обмотка синхронного генератора, яка складається з 3-х фазних обмоток: 1, 2, 3. Кожна фазна обмотка виконана у вигляді жорсткої шини великого перерізу, тому вся обмотка розташована на трьох ярусах по висоті зубців 5 статора Ії. Кожна фаза являє собою один безперервний провідник, що виконаний у вигляді бо меандру, який огинає зубці статора 5. Розташування всієї обмотки у трьох ярусах дозволяє виключити перетин обмоток у лобових частинах, за межами зубців 5 статора І, що має місце у звичайних обмотках. Це дозволяє виконати обмотку електрогенератора підвищеної потужності у вигляді шин великого перерізу, який необхідний для протікання великих струмів. Ярмо 4 статора

Ї являє собою набор листів з електротехнічної сталі певної конфігурації в вигляді зубців 5 та пазів поміж ними. Ротор ІЇ електрогенератора являє собою сталеве ярмо 7 з електротехнічної сталі. На цьому ярмі 7 жорстко закріплені постійні магніти 6 різнойменної полярності.

Працює електрогенератор наступним чином.

При обертанні ротора І генератора магнітний потік, що створюється постійними магнітами 6, перетинає обмотку статора І. При цьому у фазних обмотках 1, 2, З наводиться електрорушійна сила (ЕРС), під дією якої у обмотці потече струм при підключенні навантаження.

У трифазній обмотці зсув фаз а здійснюється за рахунок зсуву фаз (меандрів) по куту кола на 120 електричних градусів. Додаткова перевага обмотки у вигляді меандру в тому, що в ній менші омічні втрати за рахунок меншого опору обмотки, так як в такій обмотці відсутня одна лобова частина у порівнянні з традиційними обмотками, у яких обмотка фази являє собою з'єднання окремих секцій, кожна з яких складається з витків, що охоплюють увесь зубець по його периметру. В обмотці у вигляді меандру зубець з одного торця не охоплений обмоткою, тому опір обмотки менше, так як зберігається потокозчеплення обмотки і активної довжини провідників фазних обмоток.

Claims (1)

1. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Трифазна обмотка синхронного електрогенератора для вітроустановок великої потужності являє собою фазні обмотки, що виконані шинами великого перерізу, які розташовані у трьох ярусах, і укладені в пази статора, яка відрізняється тим, що кожна фазна обмотка являє собою один безперервний провідник, що виконаний у вигляді меандру, який огинає зубці статора. Н В У і ї й сіснюв і сни іч сові к Б ча й ле о ще ях То м - к- ще ся і м КО бе Й й г Я я В Я -ч ; У о Ще о я Я ще Си Н х с й зх : чі в ше щі й в я щі ко з ке ве їз х «ак То ще й ще поь ча ас Ще я о ех і: й ж ? б у й- Ст: сх бе Я щі з ї У Ї ше в ; Шо » к чну Кк Її ве б Сн ее ск ї ча М Її це ! ше пекли деть, г о тре ії шк 4 вро йкоєн зав овісойскку - М: сов, . . ї ЕЇ тов р Мо ЕІ у Б як сжя сн и зам и скжжйкий о - 1 Ії і ЯН на ВИМ НИНІ Коха с пив ННЯ ее ЩІ ИН НИ М тя - я С - с я р, тор й Ук й до й й х ях. їж й - м Я Я їй Й Кей Ка Ж я й їх о я Я ї І : і Ці б 7

   Фіг. 1 а.

   Фіг. 2