СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХЧАСТОТНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА Российский патент 2005 года по МПК H02K17/14 H02K3/28 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания автономных источников электроэнергии.

Известна статорная обмотка асинхронной машины, содержащая 24 катушечные группы, соединенные определенным образом на различное число пар полюсов (Ванурин В.Н. Статорные обмотки асинхронных электродвигателей. Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 2001 г.).

Недостаток известной обмотки заключается в том, что в режиме асинхронного генератора с такой обмоткой невозможно получить напряжение разной частоты тока.

Известна статорная обмотка асинхронной машины, содержащая 24 катушечные группы, при этом в фазе конец 8i-7 катушечной группы соединен с началом 8i-4 катушечной группы, конец 8i-4 с концом 8i+3, начало 8i+3 с концом 8i+6, конец 8i+5 с началом 8i+8, конец 8i+8 с концом 8i+15, начало 8i+15 с концом 8i+18 катушечные группы, в нулевую точку объединены начала 8i+18 катушечных групп, выводы взяты от начал 8i-7 катушечных групп, от объединенных начал 8i+5 и 8i+6 катушечных групп, где i=1, 2, 3, при этом из числа, большего 24, вычитается число 24 (Авторское свидетельство №1579404. Трехфазная полюсопереключаемая обмотка /В.Н.Ванурин, К.А.-А.Джанибеков и др. /Н 02 К 17/14, 15.05.1990 г.).

Недостаток обмотки заключается в том, что в генераторах автономных источников электроэнергии с фиксированной частотой вращения приводного двигателя она не создает одинаковые по величине напряжения разной частоты.

Техническим решением изобретения является задача расширения функциональных возможностей обмотки и получение напряжения с различной частотой тока.

Решение указанной задачи достигается тем, что в статорной обмотке двухчастотного асинхронного генератора из 24 катушечных групп с соединением в фазе конца 8i+5 катушечной группы с началом 8i+8 катушечной группы, конца 8i+8 с концом 8i+15, начала 8i+15 с концом 8i+18, с объединенными в нулевую точку начал 8i+18 катушечных групп, начало 8i-7 катушечной группы соединено с концом 8i-4 катушечной группы, начало 8i-4 с началом 8i+3, конец 8i+3 с началом 8i+6, первые выводы образованы от концов 8i-7 катушечных групп, вторые выводы образованы от объединенных начала 8i+5 и конца 8i+6 катушечных групп, где i=1, 2, 3, при этом из числа, большего 24, вычитается число 24, а обмотки соединены в “звезду” или “двойную звезду”, к выводам которой присоединяются конденсаторы возбуждения и нагрузка на разную частоту тока.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что статорная обмотка двухчастотного асинхронного генератора, содержащая 24 катушечные группы и конденсаторы возбуждения, при этом начало 8i-7 катушечной группы соединено с концом 8i-4 катушечной группы, начало 8i-4 с началом 8i+3, конец 8i+3 с началом 8i+6, первые выводы образованы от концов 8i-7 катушечных групп, вторые выводы образованы от объединенных начал 8i+5 и конца 8i+6 катушечных групп, где i=1, 2, 3, при этом из числа, большего 24, вычитается число 24, а обмотки соединены в “звезду” или “двойную звезду”, к выводам которой присоединяются конденсаторы возбуждения и нагрузка на разную частоту тока, обеспечивается расширение функциональных возможностей обмотки и получение напряжения с различной частотой тока.

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.

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 показана схема обмотки;

на фиг.2 показаны схемы подключения нагрузки и конденсаторов возбуждения.

Согласно фиг.1, статорная обмотка содержит 24 катушечные группы, выводы 25, 26, 27, 28, 29, 30 и конденсаторы возбуждения 31, 32, 33. При этом начало 8i-7 катушечной группы соединено с концом 8i-4 катушечной группы, начало 8i-4 с началом 8i+3, конец 8i+3 с началом 8i+6, конец 8i+6 с началом 8i+5, конец 8i+5 с началом 8i+8, конец 8i+8 с концом 8i+15, начала 8i+15 с концом 8i+18, в нулевую точку объединены начала 8i+18 катушечных групп, первые выводы 25, 27, 29 взяты от концов 8i-7 катушечных групп, вторые выводы 26, 28, 30 взяты от объединенных начала 8i+5 и конца 8i+6 катушечных групп, где i=1, 2, 3, при этом из числа, большего 24, вычитается число 24.

Благодаря принятому соединению, соотношение индукций в воздушном зазоре и соотношение витков обмотки при 16 и 2 полюсах позволяет на выводах автономного асинхронного генератора при одной и той же фиксированной частоте вращения приводного двигателя получить практически одинаковое по величине напряжение частотой тока, например, 400 Гц - на выводах 26, 28, 30 шестнадцатиполюсной обмотки при соединении фаз в две “звезды” (выводы 25, 27, 29 объединены в нулевую точку) (фиг.2) и 50 Гц - на выводах 25, 27, 29 двухполюсной обмотки при соединении фаз в “звезду” (фиг.2).

Статорная обмотка двухчастотного асинхронного генератора работает следующим образом.

Режим 1. Конденсаторы возбуждения 31, 32, 33 и нагрузка подключены к выводам 28, 30, 26 (фиг.2). Выводы 25, 27, 29 соединены между собой. При вращении ротора с частотой, например, 3000 мин^-1 (314 с^-1) за счет остаточного намагничивания ротора в обмотке наводится ЭДС частотой 400 Гц. Посредством конденсаторов возбуждения 31, 32, 33 асинхронный генератор самовозбуждается и нагрузка питается напряжением с частотой тока 400 Гц.

Режим 2. Обмотки включены по схеме “звезда”. При этом получается двухполюсная обмотка. Конденсаторы возбуждения 31, 32, 33 и нагрузка подключены к выводам 25, 27, 29.

При вращении ротора с той же фиксированной частотой, например, 3000 мин^-1 (314 с^-1) обмотки двухчастотного асинхронного генератора будут выдавать напряжение на нагрузке с частотой тока 50 Гц.

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано для создания автономных источников электроэнергии на основе асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением. Статорная обмотка двухчастотного асинхронного генератора содержит 24 катушечные группы и конденсаторы возбуждения. Конец (8i + 5)-й катушечной группы соединен с началом (8i + 8)-й катушечной группы, конец (8i + 8)-й - с концом (8i + 15)-й, начало (8i + 15)-й - с концом (8i + 18)-й. В нулевую точку объединены начала 8i + 18 катушечных групп. Начало (8i – 7)-й катушечной группы соединено с концом (8i – 4)-й катушечной группы, начало (8i – 4)-й - с началом (8i + 3)-й, конец (8i + 3)-й - с началом (8i + 6)-й. Первые выводы образованы от концов 8i - 7 катушечных групп, вторые выводы образованы от объединенных начала (8i + 5)-й и конца (8i + 6)-й катушечных групп, где i = 1, 2, 3, при этом из числа, большего 24, вычитается число 24. Обмотки соединены в “звезду” или “двойную звезду”, к выводам которой присоединены конденсаторы возбуждения и нагрузка на разную частоту тока. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей обмотки и получении возможности создания автономных источников энергии на разную частоту тока и одинаковую величину напряжения при фиксированной частоте вращения приводного двигателя. 2 ил.

Статорная обмотка двухчастотного асинхронного генератора, содержащая 24 катушечные группы, при этом конец (8i + 5)-й катушечной группы соединен с началом (8i + 8)-й катушечной группы, конец (8i + 8)-й - с концом (8i + 15)-й, начало (8i + 15)-й - с концом (8i + 18)-й, в нулевую точку объединены начала 8i + 18 катушечных групп, отличающаяся тем, что имеет конденсаторы возбуждения, а начало (8i – 7)-й катушечной группы соединено с концом (8i – 4)-й катушечной группы, начало (8i – 4)-й - с началом (8i + 3)-й, конец (8i + 3)-й - с началом (8i + 6)-й, первые выводы образованы от концов 8i - 7 катушечных групп, вторые выводы образованы от объединенных начала (8i + 5)-й и конца (8i + 6)-й катушечных групп, где i = 1, 2, 3, при этом из числа, большего 24, вычитается число 24, а обмотки соединены в “звезду” или “двойную звезду”, к выводам которой присоединены конденсаторы возбуждения и нагрузка на разную частоту тока.