СТАТОРНАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

СТАТОРНАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА


RU (11) 2249290 (13) C1

(51) 7 H02K17/14, H02K3/28 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

Документ: В формате PDF 
(21) Заявка: 2003126834/11 
(22) Дата подачи заявки: 2003.09.01 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.09.01 
(45) Опубликовано: 2005.03.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1046861 А, 07.10.1983. RU 2149491 С1, 20.05.2000. GB 1471522 A, 27.04.1977. GB 1484193 A, 01.09.1977. 
(72) Автор(ы): Богатырев Н.И. (RU); Ванурин В.Н. (RU); Григораш О.В. (RU); Оськина Г.М. (RU); Павлов В.Н. (RU); Чесовской А.С. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Кубанский Государственный аграрный университет (RU) 
Адрес для переписки: 350044, г.Краснодар, ул. Калинина, 13, КГАУ, ПИО 

(54) СТАТОРНАЯ КОМБИНИРОВАННАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано для создания автономных источников электроэнергии на основе асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением. Статорная комбинированная обмотка асинхронного генератора состоит из 18 катушечных групп. Конец 1-й катушечной группы соединен с началом 10-й катушечной группы, конец 3-й - с началом 12-й, конец 5-й - с началом 14-й, конец 7-й - с началом 16-й, конец 9-й - с началом 18-й, конец 11-й - с началом 2-й, конец 13-й - с началом 4-й, конец 15-й - с началом 6-й, конец 17-й - с началом 8-й. Выводы, составляющие “звезду”, взяты от начал 3-й, 9-й и 15-й катушечных групп. Дополнительные выводы, составляющие “треугольник”, взяты от объединенных концов 4-й, 6-й, 8-й катушечных групп, от объединенных концов 10-й, 12-й, 14-й катушечных групп и от объединенных концов 16-й, 18-й, 2-й катушечных групп, от объединенных начал 5-й и 7-й катушечных групп, от объединенных начал 11-й и 13-й катушечных групп и от объединенных начал 17-й и 1-й катушечных групп. Конденсаторы возбуждения подключаются к “звезде” или “треугольнику” обмотки в соответствии с требуемым выходным напряжением генератора. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей обмотки и получении возможности создания различных выходных напряжений асинхронного генератора при постоянной частоте вращения приводного двигателя. 8 ил.






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания автономных источников электроэнергии.

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, а.с. СССР №1046861. Полюсопереключаемая обмотка, Н 02 К 17/14, 3/28, 1981 г.).

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 асинхронной машины, состоящая из 18 катушечных групп, у которой объединены в пары концы k и k+9 катушечных групп, объединены в нулевые точки начала 4, 6, 8 катушечных групп, начала 10, 12, 14 катушечных групп и начала 16, 18, 2 катушечных групп, выводы взяты от начал 2k-1 катушечных групп (k=1,2,3,...,9) (Патент RU 2149491. Полюсопереключаемая обмотка на 10/6 полюсов Н 02 К 17/14, 3/28, 1999 г. - прототип).

Недостаток обмотки заключается в том, что в генераторах автономных источников электроэнергии с фиксированной частотой вращения приводного двигателя она создает напряжение только одной величины.

Техническим решением задачи является расширение функциональных возможностей обмотки и получение различных выходных напряжений асинхронного генератора при постоянной частоте вращения приводного двигателя.

Решение указанной задачи достигается тем, что в статарной комбинированной обмотке асинхронного генератора, содержащей 18 катушечных групп с первыми выводами от начал 3, 9, 15 катушечных групп, составляющих “звезду”, 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, обмотка имеет вторые выводы, составляющие “треугольник” и образованные от объединенных концов 4, 6, 8 катушечных групп, от объединенных концов 10, 12, 14 катушечных групп, от объединенных концов 16, 18, 2 катушечных групп, третьи выводы, которые образованы 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 и конденсаторы возбуждения, подключенные в соответствии с требуемым режимом выходного напряжения генератора к соответствующим выводам обмотки.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что для расширения функциональных возможностей обмотки и получение различных выходных напряжений асинхронного генератора, обмотка из 18 катушечных групп имеет вторые выводы, составляющие “треугольник” и взяты от объединенных концов 4, 6, 8 катушечных групп, от объединенных концов 10, 12, 14 катушечных групп, от объединенных концов 16, 18, 2 катушечных групп, третьи выводы образованы 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 и конденсаторы возбуждения, которые для обеспечения требуемого режима могут быть подключены к “звезде” или “треугольнику” 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. 

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо, поскольку макетный образец асинхронного генератора изготовлен и испытан в лабораторных условиях с целью использования в промышленности. 

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг.1 показана схема обмотки в однослойном исполнении; на фиг.2 - направление токов в сторонах катушек; на фиг.3 приведена форма магнитодвижущей силы однослойной обмотки; на фиг.4 показана схема обмотки в двухслойном исполнении; на фиг.5 - направление токов в сторонах катушек двухслойной обмотки; на фиг.6 приведена форма магнитодвижущей силы двухслойной обмотки; на фиг.7 показаны схемы включения конденсаторов; на фиг.8 приведена схема для расчета величины низшего напряжения. 

Согласно фиг.1 и фиг.4, обмотка состоит из 18 катушечных групп с выводами 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, соединенных с конденсаторами возбуждения 28, 29, 30. При этом 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, выводы 20, 23, 26, составляющие “звезду”, взяты от начал 3, 9 и 15 катушечных групп, дополнительные вторые выводы 21, 24, 27, составляющие “треугольник”, взяты от объединенных концов 4, 6, 8 катушечных групп, от объединенных концов 10, 12, 14 катушечных групп, от объединенных концов 16, 18, 2 катушечных групп, третьи выводы 19, 22, 25 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. Конденсаторы возбуждения 28-30 в соответствии с требуемым режимом выходного напряжения генератора могут быть подключены к соответствующим выводам обмотки.

Статорная комбинированная обмотка асинхронного генератора может быть выполнена как однослойной, так и двухслойной. 

Согласно фиг.2 и фиг.5 (стороны катушек фазы А обозначены квадратом, фазы В - треугольником и фазы С - кругом), входящий ток обозначен “плюсом”, выходящий ток - “точкой”. Магнитодвижущие силы указывают на 8 полюсов обмотки. Обмоточный коэффициент однослойной обмотки kоб=0,945, а обмоточный коэффициент двухслойной обмотки коб=0,89 обеспечивают высокую степень использования габарита базовой асинхронной машины. Конденсаторы подключаются к “звезде” - выводы 20, 23, 26 или к “треугольнику” - выводы 21, 24, 27 (фиг.7).

При условной единице напряжения между выводами 22 и 27 соотношение напряжений между выводами 20 и 23, 24 и 27, 22 и 25 составляет 3,732/2/0,684 (фиг.8).

Статорная обмотка асинхронного генератора работает следующим образом.

При вращении ротора асинхронного генератора за счет остаточного намагничивания и конденсаторов возбуждения происходит процесс самовозбуждения. На всех выводах появляется напряжение. К выводам 20, 23, 26 можно подключать нагрузку с напряжением питания 380-400 В, к выводам 21, 24, 27 - нагрузку с напряжением питания 220-230 В, к выводам 19, 22, 25 можно подключать сварочный выпрямитель. 

Таким образом, предлагаемая обмотка асинхронного генератора позволяет изготовить многоцелевой источник питания.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Статорная комбинированная обмотка асинхронного генератора, содержащая 18 катушечных групп с первыми выводами от начал 3-й, 9-й, 15-й катушечных групп, составляющих “звезду”, отличающаяся тем, что конец 1-й катушечной группы соединен с началом 10-й катушечной группы, конец 3-й - с началом 12-й, конец 5-й - с началом 14-й, конец 7-й - с началом 16-й, конец 9-й - с началом 18-й, конец 11-й - с началом 2-й, конец 13-й - с началом 4-й, конец 15-й - с началом 6-й, конец 17-й - с началом 8-й, при этом обмотка имеет вторые выводы, составляющие “треугольник”, образованные от объединенных концов 4-й, 6-й, 8-й катушечных групп, от объединенных концов 10-й, 12-й, 14-й катушечных групп, от объединенных концов 16-й, 18-й, 2-й катушечных групп, третьи выводы, которые образованы от объединенных начал 5-й и 7-й катушечных групп, от объединенных начал 11-й и 13-й катушечных групп и от объединенных начал 17-й и 1-й катушечных групп, и конденсаторы возбуждения, подключенные в соответствии с требуемым режимом выходного напряжения генератора к соответствующим выводам обмотки.





ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru