Однослойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины
Владельцы патента RU 2318288:
Государственное научное учреждение "Всероссийский научно-исследовательский проектно-технологический институт механизации и электрификации сельского хозяйства" (ГНУ ВНИПТИМЭСХ) (RU)
Изобретение относится к области электротехники и касается создания автономных источников энергии на основе асинхронных генераторов с конденсаторным возбуждением. Сущность изобретения состоит в том, что однослойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины, содержащая 6 катушечных групп, согласно данному изобретению выполнена с выводами от объединенных начала 1 и конца 2 катушечных групп, от объединенных начала 3 и конца 4 катушечных групп, от объединенных начала 5 и конца 6 катушечных групп, от объединенных конца 1 и начала 6 катушечных групп, от объединенных конца 3 и начала 2 катушечных групп, от объединенных конца 5 и начала 4 катушечных групп, с улучшенными эксплуатационными показателями. Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, состоит в улучшении эксплуатационных характеристик генератора путем уменьшения дифференциального рассеяния обмотки, близкое соотношение ЭДС на выводах которой способствует уменьшению емкости конденсаторов. 5 ил.
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в асинхронных генераторах автономных источников электроэнергии.
Известна однослойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины из 6 катушечных групп с последовательным встречным соединением 2 катушечных групп в каждой из трех фаз (Ванурин В.Н. Статорные обмотки асинхронных электродвигателей. - Зерноград: ВНИПТИМЭСХ, 2001, с.46).
Недостаток известной обмотки заключается в том, что при применении ее в асинхронных генераторах автономных источников электроэнергии она создает напряжение одной величины.
Известна однослойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины из 6 катушечных групп с выводами от объединенных начал 1 и 6 катушечных групп, от объединенных начал 2 и 3 катушечных групп, от объединенных начал 4 и 5 катушечных групп, от объединенных концов 1 и 4 катушечных групп, от объединенных концов 3 и 6 катушечных групп и от объединенных концов 5 и 2 катушечных групп (Патент RU 2263386, БИ №30, 2005 - прототип).
Недостаток известной обмотки в том, что она характеризуется повышенным дифференциальным рассеянием, что снижает эксплуатационные характеристики генератора.
Техническим решением изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик генератора за счет уменьшения дифференциального рассеяния обмотки.
Поставленная задача достигается тем, что однослойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины из 6 катушечных групп содержит выводы от объединенных начала 1 и конца 2 катушечных групп, от объединенных начала 3 и конца 4 катушечных групп, от объединенных начала 5 и конца 6 катушечных групп, от объединенных конца 1 и начала 6 катушечных групп, от объединенных конца 3 и начала 2 катушечных групп, от объединенных конца 5 и начала 4 катушечных групп.
На фиг.1 приведена схема обмотки; на фиг.2 - схема включения конденсаторов; на фиг.3 - токи в сторонах катушек и диаграмма Гергеса от тока возбуждения; на фиг.4 - токи в сторонах катушек и диаграмма Гергеса от токов возбуждения и нагрузки (токи нагрузки отражены в условных дополнительных рядах сторон катушек); на фиг.5 - векторная диаграмма ЭДС.
Согласно фиг.1 однослойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины содержит 6 катушечных групп с выводами от объединенных начала 1 и конца 2 катушечных групп, от объединенных начала 3 и конца 4 катушечных групп, от объединенных начала 5 и конца 6 катушечных групп, от объединенных конца 1 и начала 6 катушечных групп, от объединенных конца 3 и начала 2 катушечных групп, от объединенных конца 5 и начала 4 катушечных групп.
Согласно фиг.2 конденсаторы С подключены к выводам 7, 9, 11, а нагрузка R подключена к выводам 8, 10, 12.
Согласно фиг.3 и 4 значение коэффициента дифференциального рассеяния от тока возбуждения - τ∂=0,0274, от совпадающих токов нагрузки и возбуждения - τ∂=0,011. Уменьшение коэффициента дифференциального рассеяния при нагрузке способствует уменьшению падения напряжения на обмотке.
Согласно фиг.5 соотношение величин ЭДС между выводами обмотки 8 и 12 и выводами 7 и 11 составляет 1/0,81. Соотношение ЭДС и угол между векторами ЭДС можно корректировать соотношением витков в катушках больших и малых катушечных групп.
Однослойная статорная обмотка двухполюсной асинхронной машины, состоящая из 6 катушечных групп, отличающаяся тем, что выводы взяты от объединенных начала 1 и конца 2 катушечных групп, от объединенных начала 3 и конца 4 катушечных групп, от объединенных начала 5 и конца 6 катушечных групп, от объединенных конца 1 и начала 6 катушечных групп, от объединенных конца 3 и начала 2 катушечных групп, от объединенных конца 5 и начала 4 катушечных групп.
