ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Номер

25-026-06

Наименование проекта

Статорная обмотка двухчастотного асинхронного генератора

Назначение

Расширение функциональных возможностей обмотки для создания одинаковых по величине напряжений разной частоты

Рекомендуемая область применения

Автономные электоростанции малой и средгнй мощности

Описание

Результат выполнения конструкторской разработки.

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 расположенные 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 соединением 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?.

Фиг. 1

Фиг. 2

Фиг. 3

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 c 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.

                  Фиг.4                          Фиг.5

Преимущества перед известными аналогами

Обмотка двухчастотного асинхронного генератора позволяет в автономных источниках электроэнергии с фиксированной частотой вращения приводного двигателя создавать одинаковые по величине напряжения частотой 200 и 50 Гц

Стадия освоения

Опробовано в условиях опытной эксплуатации

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

Годовой экономический эффект - 11,3 тыс.руб. на 1 кВт установленной мощности генератора

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

29.11.2006