СТАТОРНАЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

СТАТОРНАЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА


RU (11) 2249902 (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: 2003126794/11 
(22) Дата подачи заявки: 2003.09.01 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.09.01 
(45) Опубликовано: 2005.04.10 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: SU 1376182 A1, 23.02.1986. RU 2176124 C1, 20.11.2001. SU 1086511 А, 15.04.1984. GB 1471522 A, 27.04.1977. GB 1484193 A, 01.09.1977. 
(72) Автор(ы): Богатырев Н.И. (RU); Ванурин В.Н. (RU); Вронский О.В. (RU); Григораш О.В. (RU); Силяева Н.В. (RU); Кораченцов А.А. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Кубанский Государственный аграрный университет (RU) 
Адрес для переписки: 350044, г.Краснодар, ул. Калинина, 13, КГАУ, ПИО 

(54) СТАТОРНАЯ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ОБМОТКА АСИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА

Статорная многофункциональная обмотка асинхронного генератора содержит двенадцать пар концентрически расположенных внешних однослойных и внутренних двухслойных катушек в каждой паре, при этом в первую фазу входят пары 1, 4, 7, 10, во вторую - пары 3, 6, 9, 12, в третью - пары 5, 8, 11, 2 с встречным включением в фазе однослойных и двухслойных катушек разных пар. Первые выводы взяты от начал однослойных катушек пар 1, 3, 5. Вторые выводы образованы от объединенных начал двухслойных и концов однослойных катушек пар 2, 10, 12. От концов двухслойных катушек пар 1, 3, 5 образованы третьи выводы, к которым подключена дополнительная шестнадцатиполюсная обмотка. Основная обмотка соединяется в “звезду” или “двойную звезду”, к выводам которой подключается нагрузка и конденсаторы возбуждения, а низковольтная нагрузка подключается к третьим выводам. Такое выполнение обмотки позволяет создавать автономные источники энергии на разную частоту тока с разной величиной напряжения на основе асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением при фиксированной частоте вращения приводного двигателя. 4 ил.






ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


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

Известна статорная обмотка асинхронной машины, содержащая 12 пар концентрически расположенных внешних однослойных и внутренних двухслойных катушек в каждой паре, соединенных определенным образом (Ванурин В.Н. Статорные обмотки асинхронных электродвигателей. Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 2001).

Недостаток обмотки заключается в том, что в режиме асинхронного генератора она создает только одно напряжение постоянной частоты.

Известна другая статорная обмотка асинхронной машины, содержащая 12 пар концентрически расположенных внешних однослойных и внутренних двухслойных катушек в каждой паре, при этом в первую фазу входят 1, 4, 7, 10 пары, во вторую 3, 6, 9, 12 пары, в третью 5, 8, 11, 2 пары с встречным включением в фазе однослойных и двухслойных катушек разных пар, выводы взяты от начал однослойных катушек 1, 3, 5 пар, от объединенных начал однослойных и двухслойных катушек 2, 10, 12 пар, начала двухслойных катушек 7, 9, 11 пар образуют нулевую точку (Авторское свидетельство СССР №1376182, Н 02 К 17/14; 3/28. Трехфазная обмотка с соотношением чисел пар полюсов p1:p2=4:1. 1986 г.).

Недостаток обмотки заключается в том, что в генераторах автономных источников электроэнергии с фиксированной частотой вращения приводного двигателя она не создает одинаковые по величине напряжения разной частоты и дополнительное пониженное напряжение повышенной частоты. 

Техническим решением изобретения является задача расширения функциональных возможностей обмотки для создания одинаковых по величине напряжений разной частоты и дополнительного пониженного напряжения повышенной частоты.

Решение указанной задачи достигается тем, что в статорной многофункциональной обмотке асинхронного генератора из 12 пар концентрически расположенных внешних однослойных и внутренних двухслойных катушек, с включением в первую фазу 1, 4, 7, 10 пар, во вторую 3, 6, 9, 12 пар, в третью 5, 8, 11, 2 пар с встречным включением в фазе однослойных и двухслойных катушек разных пар, первые выводы взяты от начал однослойных катушек 1, 3, 5 пар, вторые выводы основной обмотки образованы от объединенных начал двухслойных и концов однослойных катушек, 2, 10, 12 пар, от концов двухслойных катушек 1, 3, 5 пар образованы третьи выводы, к которым подключена шестнадцатиполюсная обмотка, при этом основная обмотка соединена в “звезду” или “двойную звезду”, к выводам которой подключена нагрузка и конденсаторы возбуждения, а низковольтная нагрузка подключена к третьим выводам.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что статорная многофункциональная обмотка асинхронного генератора содержит 12 пар концентрически расположенных внешних однослойных и внутренних двухслойных катушек и конденсаторы возбуждения, при этом вторые выводы основной обмотки образованы от объединенных начал двухслойных и концов однослойных катушек, 2, 10, 12 пар, от концов двухслойных катушек 1, 3, 5 пар образованы третьи выводы, к которым подключена шестнадцатиполюсная обмотка, при этом основная обмотка соединена в “звезду” или “двойную звезду”, к выводам которой подключена нагрузка и конденсаторы возбуждения, а низковольтная нагрузка подключена к третьим выводам, обеспечивается расширение функциональных возможностей обмотки для создания одинаковых по величине напряжений разной частоты и дополнительного пониженного напряжения повышенной частоты.

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. 

Сущность изобретения поясняется чертежами.

На фиг.1 показана схема обмотки;

на фиг.2 показано направление токов в катушках при 16 полюсах;

на фиг.3 показано направление токов в катушках при 4 полюсах;

на фиг.4 показаны схемы подключения конденсаторов и нагрузки.

Согласно фиг.1, статорная многофункциональная обмотка содержит 12 пар концентрически расположенных внешних однослойных и внутренних двухслойных катушек в каждой паре, составляющие основную обмотку, выводы 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21 и конденсаторы возбуждения 22, 23, 24, при этом в первую фазу входят 1, 4, 7, 10 пары, во вторую 3, 6, 9, 12 пары, в третью 5, 8, 11, 2 пары с встречным включением в фазе однослойных и двухслойных катушек разных пар, первые выводы 14, 16, 17 взяты от начал однослойных катушек 1, 3, 5 пар, вторые выводы 13, 15, 18 основной обмотки взяты от объединенных начал двухслойных и концов однослойных катушек 2, 10, 12 пар, от концов двухслойных катушек 1, 3, 5 пар взяты третьи выводы 19, 20, 21, к которым подключена дополнительная шестнадцатиполюсная обмотка. 

Благодаря принятому соединению соотношение индукций в воздушном зазоре и соотношение витков обмотки при 16 и 4 полюсах позволяет на выводах автономного генератора при одной и той же частоте вращения приводной машины получить практически одинаковое по величине напряжение частотой, например, 200 Гц - на выводах 13, 15, 18 шестнадцатиполюсной обмотки (фиг.2, стороны катушек фазы А обозначены квадратом, фазы В - треугольником и фазы С - кругом) при соединении фаз в две звезды (выводы 14, 16, 17 объединены в нулевую точку) и 50 Гц – на выводах 14, 16, 17 четырехполюсной обмотки (фиг.3) при соединении фаз в “звезду”, а также пониженное напряжение частотой 200 Гц на выводах 19, 20, 21 дополнительной шестнадцатиполюсной обмотки (фиг.4).

Статорная многофункциональная обмотка асинхронного генератора работает следующим образом.

Режим 1. Конденсаторы возбуждения 22, 23, 24 и высоковольтная нагрузка подключены ко вторым выводам 13, 15, 18 (фиг.4). Выводы 14, 16, 17 соединены между собой. Низковольтная нагрузка, например, электроинструмент 36 В, 200 Гц, подключена к третьим выводам 19, 20, 21.

При вращении ротора асинхронного генератора с частотой, например, 1500 мин-1 (157 с-1 ), за счет остаточного намагничивания и конденсаторов возбуждения 22, 23, 24 в статорной многофункциональной обмотке наводится ЭДС и генератор самовозбуждается. Нагрузка питается различным напряжением с частотой тока 200 Гц. В качестве низковольтной нагрузки можно подключить трехфазный выпрямитель и использовать для питания сварочной дуги.

Режим 2. Обмотки соединяются в “звезду”. К первым выводам 14, 16, 17 подключается нагрузка и конденсаторы возбуждения.

В этом случае получается четырехполюсная обмотка. При вращении ротора с той же фиксированной частотой, например, 1500 мин-1 (157 с-1), генератор возбуждается и многофункциональная обмотка будет выдавать напряжение с частотой тока 50 Гц.




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


Статорная многофункциональная обмотка асинхронного генератора, содержащая двенадцать пар концентрически расположенных внешних однослойных и внутренних двухслойных катушек, при этом в первую фазу входят первая, четвертая, седьмая, десятая пары, во вторую - третья, шестая, девятая, двенадцатая пары, в третью - пятая, восьмая, одиннадцатая, вторая пары с встречным включением в фазе однослойных и двухслойных катушек разных пар, а первые выводы взяты от начал однослойных катушек первой, третьей, пятой пар, отличающаяся тем, что вторые выводы основной обмотки образованы от объединенных начал двухслойных и концов однослойных катушек второй, десятой, двенадцатой пар, от концов двухслойных катушек первой, третьей, пятой пар образованы третьи выводы, к которым подключена дополнительная шестнадцатиполюсная обмотка, при этом основная обмотка соединена в “звезду” или “двойную звезду”, к выводам которой подключены нагрузка и конденсаторы возбуждения, а низковольтная нагрузка - к третьим выводам.





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