СТАТОРНАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА НА ПОВЫШЕННУЮ ЧАСТОТУ ТОКА Российский патент 2008 года по МПК H02K17/14 H02K3/28 

Описание патента на изобретение RU2316879C1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания автономных источников электроэнергии на повышенную частоту тока.

Известны статорные обмотки асинхронных машин, состоящие из равномерно расположенных по фазам катушечных групп (Асинхронные двигатели серии 4А: Справочник / А.Э.Кравчик, М.М.Шлаф, В.И.Афонин, Е.А.Соболенская. - М.: Энергоиздат, 1982).

Недостаток известных обмоток заключается в том, что в асинхронных генераторах автономных источников электроэнергии с фиксированной частотой вращения приводного двигателя они создают напряжение только одной величины.

Известна статорная обмотка из 18 катушечных групп с выводами от начал 3, 9, 15 катушечных групп; конец 1 катушечной группы соединен с началом 10 катушечной группы, конец 3 с началом 12, конец 5 с началом 14, конец 7 с началом 16, конец 9 с началом 18, конец 11 с началом 2, конец 13 с началом 4, конец 15 с началом 6, конец 17 с началом 8; объединены вместе концы 4, 6, 8 катушечных групп, концы 10, 12, 14 катушечных групп, концы 16, 18, 2 катушечных групп; выводы взяты от объединенных начал 5 и 7 катушечных групп, от объединенных начал 11 и 13 катушечных групп и от объединенных начал 17 и 1 катушечных групп (патент RU 2249290. Статорная комбинированная обмотка асинхронного генератора. БИ №9, 2005 - прототип).

Недостаток известной обмотки в том, что она характеризуется повышенным дифференциальным рассеянием от тока нагрузки, что неудовлетворительно сказывается на внешней характеристике асинхронного генератора.

Техническим решением задачи является улучшение внешней характеристики и получение различных выходных напряжений асинхронного генератора при фиксированной частоте вращения приводного двигателя.

Решение указанной задачи достигается тем, что в статорной обмотке асинхронного генератора на повышенную частоту тока из 18 катушечных групп с выводами от начал 1, 7, 13 катушечных групп согласно изобретению объединены в нулевую точку начала 3, 9, 15 катушечных групп, выводы взяты от объединенных концов 18 и 2 катушечных групп, от объединенных концов 6 и 8 катушечных групп, от объединенных концов 12 и 14 катушечных групп; конец 1 катушечной группы соединен с началом 5 катушечной группы, конец 5 с началом 10, конец 10 с началом 14, начало 12 с концом 3, конец 7 с началом 11, конец 11 с началом 16, конец 16 с началом 2, начало 18 с концом 9, конец 13 с началом 17, конец 17 с началом 4, конец 4 с началом 8, начало 6 катушечной группы с концом 15 катушечной группы, а конденсаторы возбуждения С присоединенные к выводам в соответствии с требуемым режимом питания нагрузки.

Новизна заявляемого технического решения в том, что у статорной обмотки асинхронного генератора на повышенную частоту тока, состоящей из 18 катушечных групп, объединены в нулевую точку начала 3, 9, 15 катушечных групп, выводы взяты от объединенных концов 18 и 2 катушечных групп, от объединенных концов 6 и 8 катушечных групп, от объединенных концов 12 и 14 катушечных групп, конец 1 катушечной группы соединен с началом 5 катушечной группы, конец 5 с началом 10, конец 10 с началом 14, начало 12 с концом 3, конец 7 с началом 11, конец 11 с началом 16, конец 16 с началом 2, начало 18 с концом 9, конец 13 с началом 17, конец 17 с началом 4, конец 4 с началом 8, начало 6 катушечной группы с концом 15 катушечной группы, а конденсаторы возбуждения С присоединены к выводам 19, 21, 23 в соответствии с требуемым режимом питания нагрузки.

По данным научно-технической и патентной литературы авторам не известна 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, поскольку макетный образец асинхронного генератора изготовлен и испытан в лабораторных условиях с целью использования в промышленности.

На фиг.1 показана схема обмотки (точками отмечены стороны катушек с уменьшенным в 2 раза числом витков); на фиг 2 показана схема включения конденсаторов возбуждения.

Согласно фиг.1 обмотка содержит 18 катушечных групп с выводами 19, 20, 21, 22, 23, 24 от начал 1, 7, 13 катушечных групп, от объединенных концов 18 и 2 катушечных групп, от объединенных концов 6 и 8 катушечных групп, от объединенных концов 12 и 14 катушечных групп, в нулевую точку объединены начала 3, 9, 15 катушечных групп, конец 1 катушечной группы соединен с началом 5 катушечной группы, конец 5 с началом 10, конец 10 с началом 14, начало 12 с концом 3, конец 7 с началом 11, конец 11 с началом 16, конец 16 с началом 2, начало 18 с концом 9, конец 13 с началом 17, конец 17 с началом 4, конец 4 с началом 8, начало 6 с концом 15 катушечной группы.

Согласно фиг.2 при включении конденсаторов возбуждения С на выводы 19, 21, 23 у асинхронной машины в режиме генератора автономного источника энергии повышенной частоты тока соотношение ЭДС между выводами 19 и 21 и выводами 20 и 24 составляет 4,9/1 или, например 206/42 В.

Статорная обмотка асинхронного генератора на повышенную частоту тока работает следующим образом.

Конденсаторы возбуждения С подключены к выводам 19, 21, 23. Нагрузка подключается к фазным выводам: 20, 22, 24.

При вращении ротора асинхронного генератора на повышенную частоту тока с номинальной скоростью за счет остаточного намагничивания и конденсаторов возбуждения С происходит процесс самовозбуждения. Соотношение ЭДС между выводами 19, 21, 23 и выводами 20, 22, 24 составляет 4,9/1 или, например 206/42 В.

Таким образом, предлагаемая статорная обмотка асинхронного генератора на повышенную частоту тока позволяет в одном автономном источнике получить несколько независимых напряжений.

В зависимости от технического задания можно изменять сечение катушек и тем самым проектировать источники на различную мощность заданного напряжения.

Похожие патенты RU2316879C1

название год авторы номер документа
СТАТОРНАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА 2006
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Лепетухин Виктор Владимирович
  • Семенов Владимир Михайлович
  • Ильченко Яков Андреевич
  • Демкович Андрей Алексеевич
RU2316880C1
СТАТОРНАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ 2005
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Смольнякова Светлана Ивановна
  • Емелин Александр Аркадьевич
RU2298275C1
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
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
АВТОНОМНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР С ДВУХПОЛЮСНОЙ СТАТОРНОЙ ОБМОТКОЙ 2009
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Вронский Олег Викторович
  • Степура Юрий Петрович
  • Большухин Федор Владимирович
  • Денисенко Евгений Александрович
RU2407133C1
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
ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНАЯ СТАТОРНАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА 2011
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Жестков Юрий Николаевич
RU2486654C1
СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХЧАСТОТНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА 2003
  • Богатырев Н.И.
  • Ванурин В.Н.
  • Оськин С.В.
  • Султанов Г.А.
  • Екименко П.П.
  • Вронский А.В.
RU2248082C1
СТАТОРНАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА 2003
  • Богатырев Н.И.
  • Ванурин В.Н.
  • Курзин Н.Н.
  • Павлов В.Н.
  • Поддубный А.М.
  • Кацко И.А.
RU2249292C1
АВТОНОМНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР С ДВУХПОЛЮСНОЙ СТАТОРНОЙ ОБМОТКОЙ 2021
  • Богатырев Николай Иванович
  • Ванурин Владимир Николаевич
  • Баракин Николай Сергеевич
  • Кумейко Андрей Анатольевич
  • Григорьев Никита Константинович
RU2771103C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 316 879 C1

Реферат патента 2008 года СТАТОРНАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА НА ПОВЫШЕННУЮ ЧАСТОТУ ТОКА

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании автономных источников электроэнергии, рассчитанных на повышенную частоту тока. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в улучшении внешней характеристики асинхронного генератора, а также в обеспечении возможности получения в нем различных выходных напряжений при постоянной частоте вращения приводного двигателя. Сущность изобретения состоит в том, что статорная обмотка асинхронного генератора на повышенную частоту тока содержит 18 катушечных групп с выводами от начал 1, 7, 13 катушечных групп, при этом объединены в нулевую точку начала 3, 9, 15 катушечных групп, выводы взяты от объединенных концов 18 и 2 катушечных групп, от объединенных концов 6 и 8 катушечных групп, от объединенных концов 12 и 14 катушечных групп, конец 1 катушечной группы соединен с началом 5 катушечной группы, конец 5 с началом 10, конец 10 с началом 14, начало 12 с концом 3, конец 7 с началом 11, конец 11 с началом 16, конец 16 с началом 2, начало 18 с концом 9, конец 13 с началом 17, конец 17 с началом 4, конец 4 с началом 8, начало 6 катушечной группы с концом 15 катушечной группы, конденсаторы возбуждения С присоединены к выводам 19, 21, 23 в соответствии с требуемым режимом питания нагрузки. Изобретение позволяет создавать автономные источники энергии на повышенную частоту и разные напряжения на основе асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением. 2 ил.

Формула изобретения RU 2 316 879 C1

Статорная обмотка асинхронного генератора на повышенную частоту тока из 18 катушечных групп с выводами от начал 1, 7, 13 катушечных групп, отличающаяся тем, что объединены в нулевую точку начала 3, 9, 15 катушечных групп, выводы взяты от объединенных концов 18 и 2 катушечных групп, от объединенных концов 6 и 8 катушечных групп, от объединенных концов 12 и 14 катушечных групп, конец 1 катушечной группы соединен с началом 5 катушечной группы, конец 5 с началом 10, конец 10 с началом 14, начало 12 с концом 3, конец 7 с началом 11, конец 11 с началом 16, конец 16 с началом 2, начало 18 с концом 9, конец 13 с началом 17, конец 17 с началом 4, конец 4 с началом 8, начало 6 катушечной группы с концом 15 катушечной группы, конденсаторы возбуждения С присоединены к выводам 19, 21, 23 в соответствии с требуемым режимом питания нагрузки.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2008 года RU2316879C1

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
СТАТОРНАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА 2003
  • Богатырев Н.И.
  • Ванурин В.Н.
  • Вронский О.В.
  • Темников В.Н.
  • Матящук А.Г.
  • Моргун С.М.
RU2249289C1
СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА 2003
  • Ванурин В.Н.
  • Бабаев А.Д.
  • Хариборько И.Н.
RU2252474C1
СТАТОРНАЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА 2003
  • Богатырев Н.И.
  • Ванурин В.Н.
  • Вронский О.В.
  • Григораш О.В.
  • Силяева Н.В.
  • Кораченцов А.А.
RU2249902C1
Способ оклейки прессшпаном внутренней поверхности роторных колпаков ("капп") 1929
  • Андреев К.С.
SU18835A1
GB 1471522 A, 27.04.1977
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

RU 2 316 879 C1

Авторы

Богатырев Николай Иванович

Ванурин Владимир Николаевич

Лепетухин Виктор Владимирович

Семенов Владимир Михайлович

Ильченко Яков Андреевич

Потешин Михаил Игоревич

Даты

2008-02-10Публикация

2006-04-20Подача