МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АВТОНОМНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР Российский патент 2014 года по МПК H02K17/14 H02K3/28 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при проектировании автономных электростанций с приводом от двигателей внутреннего сгорания, ветро- и/или гидродвигателей.

Известна двухполюсная статорная обмотка асинхронной электрической машины из 6 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с концом 4, конец 3 - с концом 6, конец 5 - с концом 2 катушечной группы. Выводы от начал 1, 4, 3, 6, 5, 2 катушечных групп позволяют соединять фазные обмотки в звезду или в треугольник (рисунок 2.42 на странице 37 книги Богатырева Н.И., Ванурина В.Н., Вронского О.В. «Схемы статорных обмоток, параметры и характеристики электрических машин переменного тока», Краснодар, 2007, 301 с.).

Недостаток известной обмотки в ограниченности ее применения в многофункциональном автономном асинхронном генераторе автономной электростанции.

Известна обмотка двухполюсного асинхронного генератора, содержащая 6 катушечных групп с выводами и соединением конца 1 катушечной группы с концом 4 катушечной группы, конца 3 катушечной группы с концом 6 катушечной группы, конца 5 катушечной группы с концом 2 катушечной группы, при этом выводы высшего напряжения взяты от объединенных начал 2 и 3 катушечных групп, от объединенных начал 4 и 5 катушечных групп, от объединенных начал 6 и 1 катушечных групп, выводы низшего напряжения взяты от объединенных концов 1 и 4 катушечных групп, от объединенных концов 2 и 5 катушечных групп, от объединенных концов 3 и 6 катушечных групп, а конденсаторы возбуждения подключены к выводам высшего напряжения (патент RU 226386, БИ №30, опубликовано 27.10.2005 - прототип).

Недостаток известной обмотки в ограниченности ее применения в многофункциональном автономном асинхронном генераторе автономной электростанции.

Техническим результатом изобретения является расширение области применения многофункционального автономного асинхронного генератора автономной электростанции.

Технический результат достигается тем, что в многофункциональном автономном асинхронном генераторе с конденсаторным возбуждением и статорной обмоткой из шести катушечных групп, имеющих выводы, первый вывод обмотки взят от объединенных конца четвертой и начала первой катушечных групп, второй вывод взят от объединенных конца первой и начала второй катушечных групп, третий вывод взят от объединенных конца шестой и начала третьей катушечных групп, четвертый вывод взят от объединенных конца третьей и начала четвертой катушечных групп, пятый вывод взят от объединенных конца второй и начала пятой катушечных групп, шестой вывод взят от объединенных конца пятой и начала шестой катушечных групп, параллельно названным выводам обмотки статора и последовательно между собой по схеме «треугольник» соединены шесть конденсаторов возбуждения с возможностью соединения этих конденсаторов и выводов второго, четвертого и шестого по схеме «двойная звезда», а нагрузка подключена к этим выводам в соответствии с требуемой для нагрузки величиной напряжения и числом фаз.

Новизна заявляемого предложения обусловлена тем, что в многофункциональном автономном асинхронном генераторе с конденсаторным возбуждением и статорной обмоткой из шести катушечных групп имеющих выводы, первый вывод обмотки взят от объединенных конца четвертой и начала первой катушечных групп, второй вывод взят от объединенных конца первой и начала второй катушечных групп, третий вывод взят от объединенных конца шестой и начала третьей катушечных групп, четвертый вывод взят от объединенных конца третьей и начала четвертой катушечных групп, пятый вывод взят от объединенных конца второй и начала пятой катушечных групп, шестой вывод взят от объединенных конца пятой и начала шестой катушечных групп, параллельно названным выводам обмотки статора и последовательно между собой по схеме «треугольник» соединены шесть конденсаторов возбуждения, с возможностью соединения этих конденсаторов и выводов второго, четвертого и шестого по схеме «двойная звезда», а нагрузка подключена к этим выводам в соответствии с требуемой для нагрузки величиной напряжения и числом фаз.

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, поскольку оно работоспособно, и предлагается его использование в промышленности.

На фигуре 1 показана схема соединения катушечных групп двухполюсной статорной обмотки многофункционального автономного асинхронного генератора, на фигуре 2 - векторная диаграмма ЭДС, на фигурах 3 и 4 - схемы включения конденсаторов возбуждения.

Согласно фигуре 1 в многофункциональном автономном асинхронном генераторе двухполюсная статорная обмотка состоит из 6 катушечных групп (1…6), вывод 7 обмотки взят от объединенных конца 4 и начала 1 катушечных групп, 8 вывод взят от объединенных конца 1 и начала 2 катушечных групп, 9 вывод взят от объединенных конца 6 и начала 3 катушечных групп, 10 вывод взят от объединенных конца 3 и начала 4 катушечных групп, 11 вывод взят от объединенных конца 2 и начала 5 катушечных групп, 12 вывод взят от объединенных конца 5 и начала 6 катушечных групп.

Согласно фигуре 2 между выводами 8, 10, 12 ЭДС равняется нулю.

Согласно фигуре 3 к выводам 7, 9, 11 параллельно обмоткам и последовательно между собой подключены пары конденсаторов возбуждения 13, 14, 15, 16, 17, 18, а их средние точки соединены с выводами 8, 10, 12. Обмотка и конденсаторы образуют схему треугольника (Δ).

Согласно фигуре 4 при объединении выводов 8, 10, 12 обмотка и конденсаторы оказываются включенными по схеме двух звезд (YY).

При работе многофункциональный автономный асинхронный генератор возбуждается от конденсаторов возбуждения 13-18. На выводах 7-9-11 возникает напряжение, например 380 В.

Переключение по схеме Δ/YY изменяет мощность многофункционального генератора в отношении 1,73/2. При соединении фаз в YY к выводам 7, 9, 11 подключается трехфазная нагрузка, а к каждой паре рядом расположенных выводов можно подключать однофазную нагрузку. Соотношение линейного и фазного напряжения составляет 1,73/1.

Таким образом, в многофункциональном автономном асинхронном генераторе двухполюсная статорная обмотка позволяет регулировать мощность асинхронного генератора автономной электростанции и подключать к нему нагрузку на разное напряжение и число фаз.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве асинхронных генераторов автономных электростанций. Технический результат - расширение области применения многофункциональных автономных асинхронных генераторов, позволяющее изменять мощность генератора и подключать нагрузку на разное напряжение. Технический результат достигается тем, что в многофункциональном автономном асинхронном генераторе с конденсаторным возбуждением и статорной обмоткой из шести катушечных групп, имеющих выводы, первый вывод обмотки взят от объединенных конца четвертой и начала первой катушечных групп, второй вывод взят от объединенных конца первой и начала второй катушечных групп, третий вывод взят от объединенных конца шестой и начала третьей катушечных групп, четвертый вывод взят от объединенных конца третьей и начала четвертой катушечных групп, пятый вывод взят от объединенных конца второй и начала пятой катушечных групп, шестой вывод взят от объединенных конца пятой и начала шестой катушечных групп, параллельно названным выводам обмотки статора и последовательно между собой по схеме «треугольник» соединены шесть конденсаторов возбуждения с возможностью соединения этих конденсаторов и выводов второго, четвертого и шестого по схеме «двойная звезда», а нагрузка подключена к этим выводам в соответствии с требуемой для нагрузки величиной напряжения и числом фаз. 4 ил.

Многофункциональный автономный асинхронный генератор с конденсаторным возбуждением и статорной обмоткой из шести катушечных групп, имеющих выводы, отличающийся тем, что первый вывод обмотки взят от объединенных конца четвертой и начала первой катушечных групп, второй вывод взят от объединенных конца первой и начала второй катушечных групп, третий вывод взят от объединенных конца шестой и начала третьей катушечных групп, четвертый вывод взят от объединенных конца третьей и начала четвертой катушечных групп, пятый вывод взят от объединенных конца второй и начала пятой катушечных групп, шестой вывод взят от объединенных конца пятой и начала шестой катушечных групп, параллельно названным выводам обмотки статора и последовательно между собой по схеме «треугольник» соединены шесть конденсаторов возбуждения с возможностью соединения этих конденсаторов и выводов второго, четвертого и шестого по схеме «двойная звезда», а нагрузка подключена к этим выводам в соответствии с требуемой для нагрузки величиной напряжения и числом фаз.