СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА Российский патент 2008 года по МПК H02K17/14 H02K3/28 

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

Известна статорная обмотка четырехполюсной 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 статорная обмотка четырехполюсного асинхронного генератора из 12 катушечных групп с выводами от объединенных начал 1 и 12 катушечных групп, от объединенных начал 4 и 5 катушечных групп, от объединенных начал 8 и 9 катушечных групп, от объединенных концов 3 и 6 катушечных групп, от объединенных концов 7 и 10 катушечных групп и от объединенных концов 11 и 2 катушечных групп, конец 1 катушечной группы соединен с началом 7 катушечной группы, конец 7 катушечной группы - с концом 10 катушечной группы, начало 10 катушечной группы соединено с концом 4 катушечной группы, конец 5 катушечной группы соединен с качалом 11 катушечной группы, конец 11 катушечной группы - с концом 2 катушечной группы, начало 2 катушечной группы соединено с концом 8 катушечной группы, конец 9 катушечной группы соединен с началом 3 катушечной группы, конец 3 катушечной группы - с концом 6 катушечной группы, начало 6 катушечной группы соединено с концом 12 катушечной группы (Патент RU 2252474, БИ №14, 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.

Поставленная задача достигается тем, статорная обмотка четырехполюсного асинхронного генератора из 12 катушечных групп содержит выводы 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 концом 7 катушечной группы, начало 5 - с концом 11, начало 9 - с концом 3 катушечной группы, конец 2 катушечной группы соединен с началом 8 катушечной группы, конец 6 - с началом 12, конец 10 - с началом 4 катушечной группы.

На фиг.1 приведена схема обмотки; на фиг.2 - схема включения конденсаторов; на фиг.3 - токи в сторонах катушек и диаграмма Гергеса (для периода магнитодвижущей силы), на фиг.4 - токи в сторонах катушек и диаграмма Гергеса от токов возбуждения и нагрузки (токи нагрузки отражены в условных дополнительных рядах сторон катушек); на фиг.5 - векторная диаграмма ЭДС.

Согласно фиг.1 статорная обмотка четырехполюсного асинхронного генератора состоит из 12 катушечных групп с выводами 13-18 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 концом 7 катушечной группы, начало 5 - с концом 11, начало 9 - с концом 3 катушечной группы, конец 2 катушечной группы соединен с началом 8 катушечной группы, конец 6 - с началом 12, конец 10 - с началом 4 катушечной группы.

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

Согласно фиг.3 и 4 (квадраты обозначают стороны катушек фазной обмотки А с максимальным током, треугольники - стороны катушек фазы В и круги - стороны катушек фазы С) значение коэффициента дифференциального рассеяния от тока возбуждения τ_∂=0,0274, от совпадающих токов нагрузки и возбуждения τ_∂=0,011. Уменьшение коэффициента дифференциального рассеяния при нагрузке способствует уменьшению падения напряжения на обмотке.

Согласно фиг.5, соотношение величин ЭДС между выводами обмотки 13 и 15 и выводами 16 и 18 составляет 1/0,81. Соотношение ЭДС и угол между векторами ЭДС можно корректировать соотношением витков в катушках больших и малых катушечных групп.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в асинхронных генераторах с конденсаторным возбуждением, составляющих основу автономных источников электроэнергии. Сущность изобретения состоит в том, что в статорной обмотке четырехполюсного асинхронного генератора, состоящей из 12 катушечных групп, согласно изобретению, выводы взяты 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 концом 7 катушечной группы, начало 5 - с концом 11, начало 9 - с концом 3 катушечной группы, конец 2 катушечной группы соединен с началом 8 катушечной группы, конец 6 - с началом 12, конец 10 - с началом 4 катушечной группы. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в улучшении эксплуатационных характеристик генератора путем уменьшения дифференциального рассеяния предлагаемой обмотки, близкое соотношение ЭДС, на выводах которой способствует уменьшению емкости конденсаторов. 5 ил.

Статорная обмотка четырехполюсного асинхронного генератора, состоящая из 12 катушечных групп, отличающаяся тем, что выводы взяты 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 концом 7 катушечной группы, начало 5 с концом 11, начало 9 с концом 3 катушечной группы, конец 2 катушечной группы соединен с началом 8 катушечной группы, конец 6 с началом 12, конец 10 с началом 4 катушечной группы.