СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХЧАСТОТНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХЧАСТОТНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА


RU (11) 2248083 (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: 2003126833/11 
(22) Дата подачи заявки: 2003.09.01 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.09.01 
(45) Опубликовано: 2005.03.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1376182 A1, 23.12.1988. RU 2166227 C1, 27.04.2001. SU 1046861 A1, 07.10.1983. 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); Екименко П.П. (RU); Силяева Н.В. (RU); Чубукин Д.С. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Кубанский Государственный аграрный университет (RU) 
Адрес для переписки: 350044, г.Краснодар, ул. Калинина, 13, КГАУ, ПИО 

(54) СТАТОРНАЯ ОБМОТКА ДВУХЧАСТОТНОГО АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к электромашиностроению и может быть использовано для создания автономных источников электроэнергии с различной частотой выходного напряжения. Статорная обмотка двухчастотного асинхронного генератора содержит 6 пар концентрически расположенных разношаговых катушечных групп с однослойными катушками внешних катушечных групп и с двухслойными катушками внутренних катушечных групп. В первую фазу включены первая и четвертая пары катушечных групп, во вторую - третья и шестая пары, в третью - пятая и вторая пары. В каждой фазе встречно включены разношаговые катушечные группы разных пар. В нулевую точку объединены начала внутренних катушечных групп первой, третьей и пятой пары. Выводы образованы концами внешних катушечных групп первой, третьей и пятой пары. Имеются дополнительные выводы от объединенных начал внешних и концов внутренних катушечных групп четвертой, шестой и второй пары, соединенные в “звезду” или “двойную звезду”, и конденсаторы возбуждения, соединенные с выводами в соответствии с нагрузкой генератора. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей обмотки и получении разной частоты тока с одинаковым напряжением при одной и той же частоте вращения приводного двигателя. 5 ил.






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания автономных источников электроэнергии с различной частотой выходного напряжения.

Известны статорные обмотки асинхронных машин, содержащие различное число катушечных групп (Ванурин В.Н. Статорные обмотки асинхронных электродвигателей. - Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 2001).

Недостаток известных обмоток заключается в том, что в режиме асинхронного генератора они не позволяют получить различные частоты при фиксированной частоте вращения ротора.

Известна статорная обмотка асинхронной машины, содержащая 6 пар концентрически расположенных разношаговых катушечных групп с однослойными катушками внешних катушечных групп и с двухслойными катушками внутренних катушечных групп, при этом в первую фазу входят 1 и 4 пары, во вторую 3 и 6 пары, в третью 5 и 2 пары, в каждой фазе встречно включены разношаговые катушечные группы разных пар, выводы взяты от внешних катушечных групп 1, 3, 5 пар, от объединенных начал внешних и внутренних катушечных групп 4, 6, 2 пар, начала внутренних катушечных групп 1, 3, 5 пар образуют нулевую точку (а.с. СССР №1376182, Н 02 К 17/14, 3/28. 1988 г. - прототип).

Недостаток обмотки заключается в том, что в режиме генератора автономных источников электроэнергии с фиксированной частотой вращения приводного двигателя она не создает одинаковые по величине напряжения разной частоты. 

Техническим решением задачи является расширение функциональных возможностей обмотки и получение напряжения с различной частотой тока.

Решение указанной задачи достигается тем, что в статорной обмотке двухчастотного асинхронного генератора из 6 пар концентрически расположенных разношаговых катушечных групп с однослойными катушками внешних катушечных групп и с двухслойными катушками внутренних катушечных групп с выводами от концов внешних катушечных групп 1, 3, 5 пар с включением в первую фазу 1 и 4 пар, во вторую 3 и 6 пар, в третью 5 и 2 пар, с встречным включением в фазе разношаговых катушечных групп разных пар, с объединенными в нулевую точку началами внутренних катушечных групп 1, 3, 5 пар, имеет дополнительные выводы, соединенные в “звезду” или “двойную звезду” от объединенных начал внешних и концов внутренних катушечных групп 4, 6, 2 пар, и конденсаторы возбуждения, соединенные с выводами в соответствии с нагрузкой генератора.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что за счет того, что статорная обмотка двухчастотного асинхронного генератора имеет дополнительные выводы, взятые от объединенных начал внешних и концов внутренних катушечных групп 4, 6, 2 пар, при этом обмотки соединяются в “звезду” или “двойную звезду”, к выводам которой подключаются конденсаторы возбуждения и нагрузка на различную частоту тока, обеспечивается расширение функциональных возможностей обмотки и получение напряжения с различной частотой тока.

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 предназначено для использования в промышленности.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана развернутая схема обмотки; на фиг.2 показано направление токов в катушках при 8 полюсах; на фиг.3 показано направление токов в катушках при 2 полюсах; на фиг.4 показано включение обмоток при 2 полюсах в “звезду”, конденсаторов и нагрузки; на фиг.5 показано включение обмоток при 8 полюсах в “двойную звезду”, конденсаторов и нагрузки.

Статорная обмотка двухчастотного асинхронного генератора содержит 6 пар катушечных групп, выводы 7, 8, 9, 10, 11, 12 и конденсаторы возбуждения 13, 14, 15. В первой фазе 1 и 4 пары, во второй 3 и 6 пары, в третьей 5 и 2 пары концентрически расположены разношаговые катушечные группы с однослойными катушками внешних катушечных групп и с двухслойными катушками внутренних катушечных групп, при этом в каждой фазе встречно включены разношаговые катушечные группы разных пар, начала внутренних катушечных групп 1, 3, 5 пар объединены в нулевую точку, выводы 7, 9, 11 взяты от концов внешних катушечных групп 1, 3, 5 пар, а дополнительные выводы 8, 10, 12 взяты от объединенных начал внешних и концов внутренних катушечных групп 4, 6, 2 пар. В обмотке выводы могут быть соединены в “звезду” или “двойную звезду”, к выводам которой подключены конденсаторы возбуждения 13, 14, 15 и нагрузка на различную частоту тока.

Благодаря принятому соединению, соотношение индукций в воздушном зазоре и соотношение витков обмотки при 8 и 2 полюсах позволяет на выводах обмоток двухчастотного автономного генератора при одной и той же частоте вращения приводного двигателя получить практически одинаковое по величине напряжение частотой, например, 200 Гц - на выводах 8, 10, 12 восьмиполюсной обмотки (фиг.2, стороны катушек фазы А обозначены квадратом, фазы В - треугольником и фазы С - кругом) при соединении фаз в две звезды (выводы 7, 9, 11 объединены в нулевую точку) и 50 Гц - на выводах 7, 9, 11 двухполюсной обмотки (фиг.3) при соединении фаз в “звезду”.

Для возбуждения асинхронного генератора на меньшей частоте тока (2 полюса, “звезда”) конденсаторы 13, 14, 15 подключены к выводам 7, 9, 11 (фиг.4), к этим выводам подключается и нагрузка А, В, С.

Для возбуждения асинхронного генератора на большей частоте тока (8 полюсов, “двойная звезда”) конденсаторы возбуждения подключаются к выводам 8, 10, 12 (фиг.5), к этим выводам подключается и нагрузка А, В, С. 

Статорная обмотка двухчастотного асинхронного генератора работает следующим образом.

Режим 1. Катушки соединяются последовательно в “звезду” (фиг.4). К зажимам 7, 9, 11 подключаются конденсаторы возбуждения 13, 14, 15 и нагрузка А, В, С. При вращении ротора приводным двигателем с частотой, например, 3000 мин -1 (314 с-1) в обмотках, за счет остаточного намагничивания, индуцируется ЭДС с частотой 50 Гц. За счет конденсаторов 13-15 генератор самовозбуждается и питает нагрузку с частотой тока 50 Гц.

Режим 2. Катушки соединяются параллельно в “двойную звезду” (фиг.5). При этом получается восьмиполюсная обмотка. К зажимам 8, 10, 12 подключаются конденсаторы возбуждения 13-15 и нагрузка А, В, С. При вращении ротора приводным двигателем с частотой, например, 3000 мин-1 (314 с-1) в обмотках, за счет остаточного намагничивания, индуцируется ЭДС с частотой 200 Гц. Генератор самовозбуждается и питает нагрузку частотой тока 200 Гц.

Предлагаемая статорная обмотка двухчастотного асинхронного генератора позволяет создавать автономные источники питания с двумя независимыми частотами, что может заменить два источника. 




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Статорная обмотка двухчастотного асинхронного генератора, содержащая шесть пар концентрически расположенных разношаговых катушечных групп с однослойными катушками внешних катушечных групп и с двухслойными катушками внутренних катушечных групп с включением в первую фазу первой и четвертой пары, во вторую третьей и шестой пары, в третью пятую и вторую пары, в каждой фазе встречно включены разношаговые катушечные группы разных пар, объединены в нулевую точку начала внутренних катушечных групп первой, третьей и пятой пар, выводы взяты от концов внешних катушечных групп первой, третьей и пятой пар, отличающаяся тем, что имеет дополнительные выводы, соединенные в “звезду” или “двойную звезду”, от объединенных начал внешних и концов внутренних катушечных групп четвертой, шестой и второй пар и конденсаторы возбуждения, соединенные с выводами в соответствии с нагрузкой генератора.





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