ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

25-027-06

Наименование проекта

Статорная многофункциональная обмотка асинхронного генератора

Назначение

Расширение функциональных возможностей обмотки для создания одинаковых по величине напряжений разной частоты и дополнительного пониженного напряжения высшей частоты

Рекомендуемая область применения

Автономные электростанции малой и средней мощности

Описание

Результат выполнения конструкторской разработки.

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

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

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.

 

 

Фиг.1

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.

 

 

Фиг.2

 

 

Фиг.3

 

 

Фиг.4

Преимущества перед известными аналогами

Позволяет в автономных источниках электроэнергии с фиксированной частотой вращения двигателя создавать одинаковые по величине напряжения и доп.напряжение высшей частоты

Стадия освоения

Опробовано в условиях опытной эксплуатации

Результаты испытаний

Соответствует технической характеристике изделия (устройства)

Технико-экономический эффект

Годовой экономический эффект - 10,3 тыс.руб. на 1 кВт установленной мощности генератора

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

29.11.2006

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)