Девятифазный индукторный генератор Советский патент 1982 года по МПК H02K19/20 

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрогенераторам переменного тока с несколькими уровнями частоты, например, для питания высокочастотных печей и т.п.

Известны электрогенераторы с несколькими уровнями частоты, питающие потребители переменным током

Недостатком таких генераторов яв-. ляется сложность схемы, так как .для получения нескольких уровней используются дополнительные аппараты умножители частоты.

Известны также индукторные генераторы, содержащие статор с явно выраженными зубцами с расположенной на них якорной обмоткой, фазы которой соединены в последовательности 1,2,3 и т.д. в многоугольник и зубчатый ротор с шириной зубца статора, равной ширине зубца ротора, и с отношением ширины зубца статора к полюсному делению в пределах 0,2 - Q,k, процент содержания второй гармоники

в фазном напряжении которых очень высок 2.

Недостатком таких генераторов также является сложность получения уровня частоты переменного тока, так как разделение первой и второй гармоник возможно лишь с помощью применения сложной схемы фильтров.

Цель изобретения - упрощение схемы получения двух уровней частоты переп менного напряжения.

Указанная цель достигается тем, что в девятифазном генераторе переменного тока на два уровня частоты, основной и удвоенный, содержащем статор

15 с явно выраженными зубцами и расположенной на них якорной обмоткой, каждая последующая фаза которой сдвинута относительно предыдущей на 4С эл.град, с соединением фаз последовательно сог20ласно в замкнутый многоугольник, зубчатый ротор с шириной зубца ротора, равной ширине зубца статора, и отношением ширины зубца статора к полосному делению в пределах от 0,2 до 0,М соединение фаз в многоугольник осуществлено в последовательности 1-5-9 -Ц-8-3 7 2-6, причем выводы переменного напряжения основной частоты . выполнены от разноименных выводов каждой фазы, а переменного напряжения удвоенной частоты - от разноимен ных ВЫВ1ОДОВ двух фаз, следующих друг за другом по схеме многоугольника. На чертеже представлена функциональная схема генератора. Генератор состоит из статора с зубьями 1-9 и зубчатого ротора 10. Ширина зубца ротора равна ширине зуб ца статора. Отношение ширины зубца статора к полюсному делению лежит в пределах от 0,2 до. О,. На зубцах ст тора расположена 9 фазная обмотка 11 Фазы обмотки с выводами 12-20 сдвинуты относительно друг друга по расточке статора на kQ эл.град. и соеди нены последовательно согласно в замк нутый многоугольник в соответствии со следующим порядком 1-5-9 8-3-7-2-6. Выводами переменного тока основной частоты являются попарно выводы 12 и 16, 16 и 20, 20 и 15, 15 и 19, 19 и И, U и 18, 18 и 13, 13 и 17. 17 и 12, а выводами перемен ного тока двойной частоты явЛяются попарно выводы 12 и 20, 20 и 19, 19 и 18, 18 и 17, 17 и 16, 16 и 15, 15 и 1.i«, Ш и 13, 13 и 12. Генератор работает следующим образом. При вращении его ротора 10 в фаза обмотки 11 его статора наводится переменное напряжение, которое при шир не зубца статора, равной ширине зубц ротора, и при отношении ширины зубца статора к полюсному делению в пределах от 0,2 до 0,4 содержит большой процент (до kQ% второй гармоники. Однако в фазном напряжении все же преобладает гармоника первая, поэтом на выводах фаз 12-16, 12-20, 20-15, 15-19, 19-1, , 18-13-, 13-17, 17-12 присутствует напряжение, часто та которого как для всякой синхронной индукторной машины определяется соотношением f ZTg; 1 &0 где 1(1- число зубцов ротора; п - скорость вращения ротора. При соединении фазных обмоток в многоугольник в порядке l-5-9 8-3-7-2-6 между фазными напряжениями рбмоток фаз, следующих друг за другом по схеме многоугольника, существует фазовый сдвиг по первой гармонике 200 зл.гpaд.JПo второй гармонике эл.град. Напряжение между разноименными выводами двух следующих друг за другом по схеме многоугольника фаз 12 и 20, 20 и 19, 19 и 18, 18 и 17, 17 и 16, 16 и 15, 15 и 14, k и 13, 13 и 12 равно геометрической сумме фазных напряжений и в числовом отношении определяется выражением по первой гармонике Ид-, 0,35 U ; по второй гармонике - Цд 1,88 ифп,. Следовательно между разноименными выводами двух следующих по схеме многоугольника фазных обмоток напряжение по первой гармонике уменьшается в 2,86 раза, а по второй - в 1,88 раза по сравнению с фазным. Если, например, в фазном напряжении вторая гармоника составляет 40 от первой, то в напряжении между разноименными выводами двух следующих друг за другом по схеме многоугольника фаз 19 и 20, 20 и 19, 19 и 18, 18 и 17, 17 и 16, 16 и 15, 15 и 14, 14 и 13, 13 и 12 первая гармоника составляет лишь 40%.от второй гармоники. Поэтому напряжение между этими выводами изменяется с двойной частотой по отношению к частоте фазного напряжения. Подобный эффект может быть получен и в генераторе с другим количеством фаз при соответствующем соединении обмоток. Следовательно, применение изобретения дает возможность получить от генератора два уровня частоты без применения удвоителей частоты или фильтров, что существенно упрощает схему. Использование изобретения позволит удешевить генераторную установку на два уровня частоты по сравнению с базовым обьектом в среднем на 20%. Формула изобретения Девятифазный индукторный генератор переменного тока на два уровня частоты, основной и удвоенный, содержащий статор с явно выраженными зубцами и расположенной на них якорной обмоткой, каждая последующая фаза которой сдвинута относительно предыдущей фазы на 40 эл.град., с соединением фаз последовательно согласно в замкнутыймногоугольник,зубчатый.ротор с шириной зубца ротора, равной ширине зубца, статора, и отношением ширины зубца статора к полюсному делению в пределах от 0,2 до 0,4, о тли чающийся тем, что, с целью упрощения, соединение фаз в многоугольник осуществлено в последовательности 1-5-9-|-8-3-7-2-6, причем выводы переменного напряжения основ- 10 ной частоты выполнены от разноименных ёыводов каждой фазы, а переменного напряжения удвоенной частоты - от разноименных выводов двух фаз, следующих 5 00в друг за другом по схеме многоугольник ка. Источники информации принятые во внимание при экспертизе .1. Вологд-ин В.П., Спицин М.А. Генераторы высокой частоты. ГЭИ, 1935, с. 35 2.-Акимов С.В., Игнатов В.К..Разгуляев Б.В., Дормидонов Е.А. Некоторые особенности работы тракторных, индукторных одноиМеннополюсных генераторов. - Автотракторное обсэрудова-, ние, 1970, вып. 1.