ДВУХСЛОЙНАЯ СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХПОЛЮСНОЙ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ Российский патент 2008 года по МПК H02K17/14 H02K3/28 

Описание патента на изобретение RU2316104C1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в асинхронных генераторах автономных источников электроэнергии.

Известна двухслойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины из 6 катушечных групп с последовательным встречным соединением 2 катушечных групп в каждой из трех фаз (Ванурин В.Н. Статорные обмотки асинхронных электродвигателей. - Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 2001, с.46).

Недостаток известной обмотки заключается в том, что при применении ее в асинхронных генераторах автономных источников электроэнергии она создает напряжение одной величины.

Известна двухслойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины из 12 катушечных групп с выводами от объединенных начала 1 и конца 6 катушечных групп, от объединенных начала 5 и конца 10 катушечных групп, от объединенных начала 9 и конца 2 катушечных групп, 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, при этом конец 1 катушечной группы соединен с концом 8 катушечной группы, конец 5 - с концом 11, конец 9 - с концом 4, начало 2 - с началом 7, начало 3 - с началом 10, начало 6 - с началом 11 катушечной группы (патент RU 2263385, БИ №30, 2005 - прототип).

Недостаток известной обмотки в том, что она характеризуется повышенным дифференциальным рассеянием, что снижает эксплуатационные характеристики генератора.

Техническим решением изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик генератора за счет уменьшения дифференциального рассеяния обмотки.

Решение указанной задачи достигается тем, что двухслойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины, состоящая 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, согласно изобретению, 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.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что двухслойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины, состоящая из 12 катушечных групп с выводами, концы и начала которых соединены определенным образом и имеют выводы, образованные из объединенных начал и концов катушек, соединенные с конденсаторами возбуждения, при этом обеспечивается расширение эксплуатационных характеристик генератора за счет уменьшения дифференциального рассеяния обмотки.

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.

На фиг.1 и 6 приведены схемы обмоток при 24 и 36 пазах статора; на фиг. 2 - схема включения конденсаторов; на фиг.3 и 4 - токи в сторонах катушек и диаграммы Гёргеса от тока возбуждения и от совпадающих токов нагрузки и возбуждения; на фиг. 5 и 7 - векторные диаграммы ЭДС.

Согласно фиг.1 и 6 двухслойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины состоит из 12 катушечных групп с выводами 13, 14, 15, 16, 17, 18 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, 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.

Согласно фиг.2 конденсаторы С подключены к выводам 13, 15, 17, а нагрузка R подключена к выводам 14, 16, 18. При таком включении конденсаторов дифференциальное рассеяние обмотки при нагрузке уменьшается.

Согласно фиг.3 и 4 диаграмме Гёргеса от тока возбуждения соответствует коэффициент дифференциального рассеяния τ∂0=0,0092, а диаграмме Гёргеса от совпадающих токов возбуждения соответствует коэффициент дифференциального рассеяния τ=0,00645. При увеличении нагрузки коэффициент дифференциального рассеяния τуменьшается еще больше. Токи нагрузки отражены в условных дополнительных рядах сторон катушек. Такими же свойствами характеризуется и обмотка при 36 пазах статора.

Соотношение величин ЭДС между выводами обмотки 14 и 16 и выводами 17 и 13 составляет 1/0,81 обмотки при 24 пазах статора (фиг.5) и 1/0,77 обмотки при 36 пазах статора (фиг.7). Соотношение величин ЭДС и угол между векторами ЭДС можно корректировать соотношением витков в катушках больших и малых катушечных групп.

Двухслойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины работает следующим образом.

Конденсаторы возбуждения С подключены к выводам 13, 15, 17. Нагрузка R подключается к любым выводам: 14, 16, 18.

При вращении ротора асинхронного генератора с номинальной скоростью, за счет остаточного намагничивания и конденсаторов возбуждения С, происходит процесс самовозбуждения.

Соотношение величин ЭДС между выводами обмотки 14 и 16 и выводами 17 и 13 составляет 1/0,81 обмотки при 24 пазах статора (фиг.5) и 1/0,77 обмотки при 36 пазах статора (фиг.7). Соотношение величин ЭДС и угол между векторами ЭДС можно корректировать соотношением витков в катушках больших и малых катушечных групп.

Похожие патенты RU2316104C1

название год авторы номер документа
ДВУХСЛОЙНАЯ СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХПОЛЮСНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА 2009
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Вронский Алексей Викторович
  • Оськин Александр Сергеевич
  • Бойко Владимир Станиславович
  • Тюльпинов Роман Витальевич
RU2407132C1
ДВУХСЛОЙНАЯ СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХПОЛЮСНОЙ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ 2006
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Вронский Олег Викторович
  • Ильченко Яков Андреевич
  • Оськин Александр Сергеевич
RU2310968C1
ДВУХСЛОЙНАЯ СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНОЙ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ 2006
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Темников Вадим Николаевич
  • Креймер Алексей Семенович
  • Ковалев Дмитрий Николаевич
RU2310967C1
ОДНОСЛОЙНАЯ СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНОЙ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ 2006
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Богатырев Николай Иванович
  • Джанибеков Казбек Азрет-Алиевич
  • Ильченко Яков Андреевич
  • Шевченко Михаил Витальевич
RU2316106C1
ОДНОСЛОЙНАЯ СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХПОЛЮСНОЙ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ 2006
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Джанибеков Казбек Азрет-Алиевич
  • Чермит Асфар Батмизович
  • Шикера Денис Геннадьевич
RU2316105C1
АВТОНОМНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР С ДВУХПОЛЮСНОЙ СТАТОРНОЙ ОБМОТКОЙ 2021
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Баракин Николай Сергеевич
  • Кумейко Андрей Анатольевич
  • Григорьев Никита Константинович
RU2771103C1
АВТОНОМНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР С ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНОЙ СТАТОРНОЙ ОБМОТКОЙ 2011
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Лихачев Владимир Леонидович
  • Семернин Дмитрий Юрьевич
  • Ковалева Ольга Николаевна
  • Попов Андрей Юрьевич
RU2479097C2
АСИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР С ВОСЬМИПОЛЮСНОЙ СТАТОРНОЙ ОБМОТКОЙ 2011
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Степура Юрий Петрович
  • Семернин Дмитрий Юрьевич
  • Темников Вадим Николаевич
  • Попов Андрей Юрьевич
RU2516012C2
Автономный асинхронный генератор с автотрансформаторной обмоткой статора 2017
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Баракин Николай Сергеевич
  • Попов Андрей Юрьевич
  • Потапенко Юлия Владимировна
  • Кумейко Андрей Анатольевич
RU2640403C1
ДВУХПОЛЮСНАЯ СТАТОРНАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА 2010
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Вронский Олег Викторович
  • Моргун Сергей Михайлович
  • Баракин Николай Сергеевич
  • Гульбяков Александр Владимирович
RU2475927C2

Иллюстрации к изобретению RU 2 316 104 C1

Реферат патента 2008 года ДВУХСЛОЙНАЯ СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХПОЛЮСНОЙ АСИНХРОННОЙ МАШИНЫ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании автономных источников энергии на основе асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением с улучшенными эксплуатационными показателями. Технический результат, достигаемый от использования данного изобретения, состоит в улучшении эксплуатационных характеристик генератора путем уменьшения дифференциального рассеяния его статорной обмотки. Сущность изобретения состоит в том, что в двухслойной статорной обмотке двухполюсной асинхронной машины, состоящей 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 от конденсаторов возбуждения, другие 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. 7 ил.

Формула изобретения RU 2 316 104 C1

Двухслойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины, состоящая 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, отличающаяся тем, что 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.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2316104C1

ДВУХСЛОЙНАЯ СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХПОЛЮСНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА 2004
  • Богатырев Н.И.
  • Ванурин В.Н.
  • Вронский О.В.
  • Креймер А.С.
  • Синицын А.В.
  • Хариборько И.Н.
  • Пушкарский Е.Д.
RU2263385C1
ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНАЯ СТАТОРНАЯ ОБМОТКА 2004
  • Ванурин В.Н.
  • Бабаев А.Д.
  • Богатырев Н.И.
RU2262176C1
СТАТОРНАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА 2003
  • Богатырев Н.И.
  • Ванурин В.Н.
  • Григораш О.В.
  • Оськина Г.М.
  • Павлов В.Н.
  • Чесовской А.С.
RU2249290C1
GB 1471522 А, 27.04.1977
ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ 2007
  • Холмгрен Йораким
  • Васел Йенс
RU2439443C2
СПОСОБ ОСАЖДЕНИЯ ПЛЕНОК ПОЛИКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ НА ПОЛУПРОВОДНИКОВУЮ ПОДЛОЖКУ 1987
  • Турцевич А.С.
  • Красницкий В.Я.
  • Шкут А.М.
  • Крищенко А.П.
  • Лесникова В.П.
SU1484193A1
ВАНУРИН В.Н
Статорные обмотки асинхронных электродвигателей
- Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 2001, с.46.

RU 2 316 104 C1

Авторы

Богатырев Николай Иванович

Ванурин Владимир Николаевич

Темников Вадим Николаевич

Таскин Николай Юрьевич

Свистун Максим Юрьевич

Даты

2008-01-27Публикация

2006-07-06Подача