Асинхронный генератор с переключаемой обмоткой статора по схеме треугольник - звезда в двойную звезду

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в асинхронных генераторах автономных источников электроэнергии. Для уменьшения пускового тока подключаемого электродвигателя за счет переключения обмотки статора асинхронного генератора со схемы звезда - треугольник в двойную звезду асинхронный генератор с переключаемой обмоткой статора по схеме треугольник - звезда в двойную звезду, включающий катушечную группу с выводами, группу конденсаторов возбуждения, двухпозиционный переключатель, нагрузку генератора, согласно изобретению имеет автоматический выключатель, в качестве нагрузки генератора использован асинхронный электродвигатель, а катушечная группа имеет от (1) до (9) выводов, при этом группа конденсаторов возбуждения подключены к выводам (1, 3, 5) катушечной группы, к которой асинхронный электродвигатель подключен через ее выводы (2, 4 и 6) посредством автоматического выключателя, а выводы (7 и 2, 8 и 6, 9 и 4) этой катушечной группы соединены между собой через двухпозиционный переключатель, образуя схему звезда - треугольник, причем в режиме включения автоматического переключателя и разгона асинхронного электродвигателя до номинальной частоты вращения выводы (7, 8, 9) катушечной группы имеют возможность соединения между собой с образованием схемы двойная звезда с помощью двухпозиционного переключателя. 1 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в асинхронных генераторах автономных источников электроэнергии.

Известна двухслойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины из 12 катушечных групп с выводами от объединенных начала 1 и конца 6 катушечных групп, от объединенных начала 5 и конца 10 катушечных групп, от объединенных начала 9 и конца 2 катушечных групп, от объединенных начала 4 и конца 3 катушечных групп, от объединенных начала 8 и конца 7 катушечных групп, от объединенных начала 12 и конца 11 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с концом 8 катушечной группы, конец 5 с концом 11, конец 9 с концом 4, начало 2 с началом 7, начало 3 с началом 10, начало 6 с началом 11 катушечной группы (Патент RU 2263385, БИ №30, 2005).

Недостаток известной обмотки заключается в том, что она обладает недостаточной степенью стабилизации напряжения, что приводит к необходимости использования дополнительных схем управления или применения инверторного преобразователя, так как при включении нагрузки мощностью соизмеримой с мощностью автономного источника может произойти развозбуждение асинхронного генератора. Особенно это важно при включении двигательной нагрузки, так как пусковой ток асинхронного двигателя может достигать 7-10 тока номинального, что сразу приведет к размагничиванию генератора.

Известен асинхронный генератор с полюсопереключаемой двухслойной обмоткой статора на 12/10 полюсов. Обмотка для 72 пазов из катушечных групп с выводами состоит из 1 по 36 катушечных групп с первыми выводами на десять полюсов 37, 38, 39, взятыми соответственно от объединенных концов 3 и 2 катушечных групп, от объединенных начала 4 и конца 36 катушечных групп, от объединенных конца 5 и начала 1 катушечных групп, и вторых выводов на двенадцать полюсов 40, 41, 42, взятых соответственно от объединенных концов 18 и 20 катушечных групп, от объединенных начал 19 и 22 катушечных групп, от объединенных концов 21 и 23 катушечных групп. При этом начало 2 катушечной группы соединено с началом 6 катушечной группы, конец 6 с концом 9, начало 9 с началом 12, конец 12 с концом 15, начало 15 с началом 18, начало 20 с началом 24, конец 24 с концом 27, начало 27 с началом 30, конец 30 с концом 33, начало 33 с началом 36, конец 4 катушечной группы соединен с концом 7 катушечной группы, начало 7 с началом 10, конец 10 с концом 13, начало 13 с началом 16, конец 16 с концом 19, конец 22 с концом 25, начало 25 с началом 28, конец 28 с концом 31, начало 31 с началом 34, конец 34 с концом 1, начало 5 катушечной группы соединено с началом 8 катушечной группы, конец 8 с концом 11, начало 11 с началом 14, конец 14 с концом 17, начало 17 с началом 21, начало 23 с началом 26, конец 26 с концом 29, начало 29 с началом 32, конец 32 с концом 35, начало 35 с началом 3.

Техническим результатом является расширение функциональных возможностей асинхронного генератора с сохранением схемы фаз за счет высокого качества МДС и возможности переключения полюсов с 12 на 10 полюсов при увеличении ветрового потока или расхода воды в случае приводного гидродвигателя. (Патент RU 2680152, Бюл. №5, 26.02.2019 - прототип).

Недостаток известной обмотки заключается в том, что она адаптирована для использования в ветрогенераторах на разные частоты вращения, поэтому при переключении обмотки происходит изменение числа полюсов.

Техническим решением изобретения является уменьшение пускового тока подключаемого электродвигателя за счет переключения обмотки статора асинхронного генератора со схемы звезда - треугольник в двойную звезду.

Технический результат достигается тем, что асинхронный генератор с переключаемой обмоткой статора по схеме треугольник - звезда в двойную звезду, включающий катушечную группу с выводами, группу конденсаторов возбуждения, двухпозиционный переключатель, нагрузку генератора, согласно изобретению имеет автоматический выключатель, в качестве нагрузки генератора использован асинхронный электродвигатель, а катушечная группа имеет шесть обмоток, при этом группа конденсаторов возбуждения подключена к выводам трех первых обмоток катушечной группы, к которым асинхронный электродвигатель подключен посредством автоматического выключателя через другие выводы указанных обмоток, к которым подключены выводы трех других обмоток катушечной группы, которые соединены между собой через двухпозиционный переключатель, образуя схему звезда - треугольник, причем в режиме включения автоматического переключателя и разгона асинхронного электродвигателя до номинальной частоты вращения выводы трех других обмоток катушечной группы, не подключенные к выводам трех первых обмоток, имеют возможность соединения между собой с образованием схемы двойная звезда с помощью двухпозиционного переключателя.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что асинхронный генератор с переключаемой обмоткой статора по схеме треугольник - звезда в двойную звезду за счет конструктивных особенностей, а именно использование автоматического выключателя, асинхронного электродвигателя катушечной группы с шесть обмотками соединенные определенным образом обеспечивает уменьшение пускового тока подключаемого электродвигателя за счет переключения обмотки статора асинхронного генератора со схемы звезда - треугольник в двойную звезду.

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, так как возможно применение в сельском хозяйстве для автономного электроснабжения асинхронных электродвигателей.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где приведена схема асинхронного генератора с переключаемой обмоткой статора по схеме треугольник - звезда в двойную звезду.

Асинхронный генератор с переключаемой обмоткой статора по схеме треугольник - звезда в двойную звезду содержит катушечную группу с выводами от 1 до 9, группу конденсаторов возбуждения 10, в качестве нагрузки в генераторе использован асинхронный электродвигатель 11. Асинхронный генератор имеет двухпозиционный переключатель 12 и автоматический выключатель 13. Группа конденсаторов возбуждения 10 подключены к выводам 1,3, 5 катушечной группы, к которой асинхронный электродвигатель 11 подключен через ее выводы 2, 4 и 6 посредством автоматического выключателя 13, а выводы: 7 и 2, 8 и 6, 9 и 4 этой катушечной группы соединены между собой через двухпозиционный переключатель 12, образуя схему звезда - треугольник. В режиме включения автоматического переключателя 13 и разгона асинхронного электродвигателя 11 до номинальной частоты вращения выводы 7, 8, 9 катушечной группы имеют возможность соединения между собой с образованием схемы двойная звезда с помощью двухпозиционного переключателя 12 и общей точки 14.

Асинхронный генератор с переключаемой обмоткой статора по схеме треугольник - звезда в двойную звезду работает следующим образом.

При вращении ротора асинхронного генератора с номинальной скоростью, за счет остаточного намагничивания и группы конденсаторов возбуждения 10, происходит процесс самовозбуждения, генерируется напряжение раз меньшее по с сравнению с номинальным. При включении автоматического выключателя 13 и разгона асинхронного электродвигателя 11 до номинальной частоты вращения с помощью двухпозиционного переключателя 12 выводы 7, 8, 9 подключаются в общую точку 14 с образованием схемы двойная звезда и на асинхронный электродвигатель подается номинальное напряжение. Обмотка статора позволяет подключить конденсаторы 10 на более высокое напряжение, для снижения емкости с целью возбуждения асинхронного генератора.

Асинхронный генератор с переключаемой обмоткой статора по схеме треугольник - звезда в двойную звезду, включающий катушечную группу с выводами, группу конденсаторов возбуждения, двухпозиционный переключатель, нагрузку генератора, отличающийся тем, что имеет автоматический выключатель, в качестве нагрузки генератора использован асинхронный электродвигатель, а катушечная группа имеет шесть обмоток, при этом группа конденсаторов возбуждения подключена к выводам трех первых обмоток катушечной группы, к которым асинхронный электродвигатель подключен посредством автоматического выключателя через другие выводы указанных обмоток, к которым подключены выводы трех других обмоток катушечной группы, которые соединены между собой через двухпозиционный переключатель, образуя схему звезда - треугольник, причем в режиме включения автоматического переключателя и разгона асинхронного электродвигателя до номинальной частоты вращения выводы трех других обмоток катушечной группы, не подключенные к выводам трех первых обмоток, имеют возможность соединения между собой с образованием схемы двойная звезда с помощью двухпозиционного переключателя.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в асинхронных генераторах автономных источников электроэнергии. Технический результат заключается в улучшении эксплуатационных свойств асинхронного генератора за счет конструктивных особенностей обмотки, снижении дифференциального рассеяния и индуктивного сопротивления обмотки.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройству многофазных обмоток электрических машин переменного тока. Технический результат - снижение расхода меди.

Изобретение относится к асинхронному генератору с полюсопереключаемой двухслойной обмоткой статора на 12/10 полюсов. Обмотка для 72 пазов из катушечных групп с выводами состоит из 1 по 36 катушечных групп с первыми выводами на десять полюсов 37, 38, 39, взятыми соответственно от объединенных концов 3 и 2 катушечных групп, от объединенных начала 4 и конца 36 катушечных групп, от объединенных конца 5 и начала 1 катушечных групп, и вторых выводов на двенадцать полюсов 40, 41, 42, взятых соответственно от объединенных концов 18 и 20 катушечных групп, от объединенных начал 19 и 22 катушечных групп, от объединенных концов 21 и 23 катушечных групп.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при производстве асинхронных двигателей. Способ пуска асинхронного двигателя без разрыва цепи питания и без изменения пар полюсов выполнятся включением одной из двух раздельных частей трехфазной статорной обмотки, с расположением частей в одних и тех же пазах статора, по схеме Y с последующим после разбега двигателя подключением другой части по схеме Δ.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к устройству многофазных обмоток электрических машин переменного тока, и может быть использовано при изготовлении энергоэффективных электродвигателей переменного тока, в том числе и многоскоростных двигателей, обладающих свойством полисинхронизма.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и позволяет изготавливать энергоэффективные электрические машины, в частности автомобильные синхронные генераторы. Технический результат - повышение эксплуатационных характеристик электромашины.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при производстве погружных скважинных насосов, электротранспорта, в частности гибридных, и электромобилей. Технический результат заключается в реализации двухполюсной трехфазной энергоэффективной малошумной электрической машины с числом пазов z=18, с шагом y=1-10, числом параллельных ветвей a=1.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вентильных асинхронных генераторах для автономных электростанций. Технический результат состоит в расширении области применения.

Изобретение относится к электротехнической промышленности и позволяет изготавливать энергоэффективные электрические машины, в частности высокомоментные малошумные асинхронные двигатели с повышенными эксплуатационными характеристиками. Совмещенная обмотка асинхронной машины с числом пар полюсов 2р=4 с числом пазов z=36 для числа параллельных ветвей а=1 или 2 выполнена с шагом у=1-10 и содержит 12 катушек, при этом число m3 витков нечетных катушек и число mтр витков четных катушек удовлетворяет отношению m т р / m 3 = 3 .

Изобретение относится к области электротехники и электротехнической промышленности и позволяет изготавливать энергоэффективные электрические машины, в частности высокомоментные малошумные асинхронные двигатели с повышенными эксплуатационными характеристиками. Предлагаемая совмещенная обмотка асинхронной машины с числом пар полюсов 2р=2, с числом пазов z=18 для числа параллельных ветвей а=1 выполнена с шагом у=1-10 и 6 содержит катушек, при этом число mз витков нечетных катушек и число mтр витков четных катушек удовлетворяет отношению m   / т р m   = з 3 . Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в увеличении удельной мощности асинхронных машин при одновременном обеспечении снижения их материалоемкости, уровня шумов и вибраций.

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в повышении эффективности измерения звука. Электродвигатель (1) с по меньшей мере одним подшипником (4), посредством которого установлен с возможностью вращения вал (8) или ось электродвигателя (1). Во время работы электродвигателя (1) возникает звук, который может обнаруживаться посредством датчика (12) звука, причем источник звука может быть образован, в частности, по меньшей мере одним подшипником (4). В электродвигателе (1) выполнена звуковая камера (13), которая ограничена несколькими ограничивающими поверхностями. При этом по меньшей мере одна из ограничивающих поверхностей включает звуковую поверхность, причем звуковая поверхность образована поверхностью подшипника (4) или поверхностью тела, проводящего звук к поверхности. Датчик (12) звука размещен в звуковой камере (13) и выполнен так, чтобы обнаруживать звук (15), передаваемый по воздуху от звуковой поверхности к датчику звука. Электродвигатель (1) может быть составной частью вентилятора и/или системы с блоком оценки. В первом случае предусмотрено рабочее колесо, которое связано с ротором электродвигателя (1). Во втором случае блок оценки имеет интерфейс связи, через который измеренные значения датчика (12) звука и/или обработанные измеренные значения от электроники (16) датчика могут приниматься блоком оценки. Блок оценки тогда выполнен с возможностью оценки измеренных значений и/или обработанных измеренных значений. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх