[go: up one dir, main page]

RU2310967C1 - Two-layered stator winding of quadripole asynchronous machine - Google Patents

Two-layered stator winding of quadripole asynchronous machine Download PDF

Info

Publication number
RU2310967C1
RU2310967C1 RU2006119237/09A RU2006119237A RU2310967C1 RU 2310967 C1 RU2310967 C1 RU 2310967C1 RU 2006119237/09 A RU2006119237/09 A RU 2006119237/09A RU 2006119237 A RU2006119237 A RU 2006119237A RU 2310967 C1 RU2310967 C1 RU 2310967C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
beginning
coil groups
combined
coil
stator winding
Prior art date
Application number
RU2006119237/09A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Богатырев (RU)
Николай Иванович Богатырев
Владимир Николаевич Ванурин (RU)
Владимир Николаевич Ванурин
Вадим Николаевич Темников (RU)
Вадим Николаевич Темников
Алексей Семенович Креймер (RU)
Алексей Семенович Креймер
Дмитрий Николаевич Ковалев (RU)
Дмитрий Николаевич Ковалев
Original Assignee
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет filed Critical Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Кубанский государственный аграрный университет
Priority to RU2006119237/09A priority Critical patent/RU2310967C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2310967C1 publication Critical patent/RU2310967C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Windings For Motors And Generators (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering, possible use for creating autonomous energy sources with heightened operational characteristics on basis of asynchronous generators with capacitor excitation.
SUBSTANCE: in accordance to the invention, two-layered stator winding of quadripole asynchronous machine consists of 36 coil groups with clamps 37, 38, 39, 40, 41, 42 from combined start 1 and end 8 of coil groups, from combined start 7 and end 14 of coil groups, from combined start 13 and end 2 of coil groups, from combined end 5 and start 6 of coil groups, from combined end 29 and start 30 of coil groups, from combined end 35 and start 36 of coil groups, where end 1 of coil group is connected to the beginning 3 of coil group, end 3 is connected to end 10, start 10 is connected to end 12, start 12 is connected to start 19, end 19 is connected to start 21, end 21 is connected to end 28, start 28 is connected to end 30, end 7 is connected to start 9, end 9 is connected to end 16, start 16 is connected to end 18, start 18 is connected to start 25, end 25 is connected to start 27, end 27 is connected to end 34, start 34 is connected to end 36, end 13 is connected to start 15, end 15 is connected to end 22, start 22 is connected to end 24, start 24 is connected to start 31, end 31 is connected to start 33, end 33 is connected to end 4, start 4 is connected to end 6 of coil group, and excitation capacitors C are connected to clamps 37, 39, 42.
EFFECT: improved operational characteristics of generator due to reduced differential dissipation of winding.
5 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания автономных источников электроэнергии.The invention relates to electrical engineering and can be used to create autonomous sources of electricity.

Известна двухслойная статорная обмотка четырехполюсной асинхронной машины с последовательным встречным соединением 4 катушечных групп в каждой из трех фаз (Богатырев Н.И., Ванурин В.Н. и др. Статорные обмотки асинхронных машин. - Краснодар: Куб ГАУ, 2003, с.24).Known two-layer stator winding of a four-pole asynchronous machine with a serial counter-connection of 4 coil groups in each of the three phases (Bogatyrev NI, Vanurin V.N. and other Stator windings of asynchronous machines. - Krasnodar: Cuba GAU, 2003, p.24 )

Недостаток известной обмотки заключается в том, что при применении ее в асинхронных генераторах автономных источников электроэнергии, последние имеют крутопадающую внешнюю характеристику.A disadvantage of the known windings is that when used in asynchronous generators of autonomous sources of electricity, the latter have a steeply falling external characteristic.

Известна двухслойная статорная обмотка четырехполюсной асинхронной машины из 24 катушечных групп с выводами от объединенных начала 1 и конца 18 катушечных групп, от объединенных начала 9 и конца 2 катушечных групп, от объединенных начала 17 и конца 10 катушечных групп, от объединенных начала 4 и конца 3 катушечных групп, от объединенных начала 12 и конца 11 катушечных групп, от объединенных начала 20 и конца 19 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с концом 8 катушечной группы, начало 8 с началом 13, конец 13 с концом 20, начало 19 с началом 14, конец 14 с концом 7, начало 7 с началом 2, конец 9 с концом 16, начало 16 с началом 21, конец 21 с концом 4, начало 3 с началом 22, конец 22 с концом 15, начало 15 с началом 10, конец 17 с концом 24, начало 24 с началом 5, конец 5 с концом 12, начало 11 с началом 6, конец 6 с концом 23, начало 23 с началом 18 катушечной группы (патент RU 2252176, БИ № 28, 2005 - прототип).Known two-layer stator winding of a four-pole asynchronous machine of 24 coil groups with leads from the combined beginning 1 and end of 18 coil groups, from the combined beginning of 9 and end of 2 coil groups, from the combined beginning of 17 and end of 10 coil groups, from the combined beginning of 4 and end 3 coil groups, from the combined beginning of 12 and the end of 11 coil groups, from the combined beginning of 20 and the end of 19 coil groups, with the end of 1 coil group connected to the end 8 of the coil group, beginning 8 with the beginning 13, end 13 with the end 20, beginning 19 from to scarlet 14, end 14 with end 7, beginning 7 with beginning 2, end 9 with end 16, beginning 16 with beginning 21, end 21 with end 4, beginning 3 with beginning 22, end 22 with end 15, beginning 15 with beginning 10 , end 17 with end 24, beginning 24 with beginning 5, end 5 with end 12, beginning 11 with beginning 6, end 6 with end 23, beginning 23 with beginning 18 of the reel group (patent RU 2252176, BI No. 28, 2005 - prototype )

Недостаток известной обмотки в том, что она характеризуется повышенным дифференциальным рассеянием из-за наличия нечетных и четных высших гармоник магнитодвижущей силы (МДС), что снижает эксплуатационные характеристики генератора.A disadvantage of the known winding is that it is characterized by increased differential scattering due to the presence of odd and even higher harmonics of the magnetomotive force (MDS), which reduces the operational characteristics of the generator.

Техническим решением изобретения является улучшение эксплуатационных характеристик генератора за счет уменьшения дифференциального рассеяния обмотки.The technical solution of the invention is to improve the operational characteristics of the generator by reducing the differential scattering of the winding.

Решение указанной задачи достигается тем, что двухслойная статорная обмотка четырехполюсной асинхронной машины, состоящая из катушечных групп с выводами, согласно изобретению состоит из 36 катушечных групп с выводами 37, 38, 39, 40, 41, 42 от объединенных начала 1 и конца 8 катушечных групп, от объединенных начала 7 и конца 14 катушечных групп, от объединенных начала 13 и конца 2 катушечных групп, от объединенных конца 5 и начала 6 катушечных групп, от объединенных конца 29 и начала 30 катушечных групп, от объединенных конца 35 и начала 36 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с началом 3 катушечной группы, конец 3 с концом 10, начало 10 с концом 12, начало 12 с началом 19, конец 19 с началом 21, конец 21 с концом 28, начало 28 с концом 30, конец 7 с началом 9, конец 9 с концом 16, начало 16 с концом 18, начало 18 с началом 25, конец 25 с началом 27, конец 27 с концом 34, начало 34 с концом 36, конец 13 с началом 15, конец 15 с концом 22, начало 22 с концом 24, начало 24 с началом 31, конец 31 с началом 33, конец 33 с концом 4, начало 4 с концом 6 катушечной группы, а конденсаторы возбуждения С соединены с выводами 37, 39, 42.The solution to this problem is achieved by the fact that the two-layer stator winding of a four-pole asynchronous machine, consisting of coil groups with leads, according to the invention consists of 36 coil groups with leads 37, 38, 39, 40, 41, 42 from the combined beginning 1 and end 8 of the coil groups , from the combined beginning of 7 and the end of 14 coil groups, from the combined beginning of 13 and the end of 2 coil groups, from the combined end of 5 and the beginning of 6 coil groups, from the combined end of 29 and the beginning of 30 coil groups, from the combined end of 35 and the beginning of 36 coil groups , etc this end 1 of the coil group is connected to the beginning 3 of the coil group, end 3 with end 10, beginning 10 with end 12, beginning 12 with beginning 19, end 19 with beginning 21, end 21 with end 28, beginning 28 with end 30, end 7 beginning 9, end 9 with end 16, beginning 16 with end 18, beginning 18 with beginning 25, end 25 with beginning 27, end 27 with end 34, beginning 34 with end 36, end 13 with beginning 15, end 15 with end 22, beginning 22 with end 24, beginning 24 with beginning 31, end 31 with beginning 33, end 33 with end 4, beginning 4 with end 6 of the coil group, and field capacitors C are connected to terminals 37, 39, 42.

Новизна заявляемого технического решения обусловлена тем, что двухслойная статорная обмотка четырехполюсной асинхронной машины состоит из 36 катушечных групп, концы и начала которых соединены определенным образом и имеют выводы, образованные из объединенных начал и концов катушек, соединенные с конденсаторами возбуждения, при этом обеспечивается расширение эксплуатационных характеристик генератора за счет уменьшения дифференциального рассеяния обмотки.The novelty of the claimed technical solution is due to the fact that the two-layer stator winding of a four-pole asynchronous machine consists of 36 coil groups, the ends and beginnings of which are connected in a certain way and have conclusions formed from the combined beginnings and ends of the coils connected to excitation capacitors, while this ensures the expansion of operational characteristics generator by reducing the differential scattering of the winding.

По данным научно-технической и патентной литературы, авторам не известна 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.According to the scientific, technical and patent literature, the authors are not aware of the claimed combination of features aimed at achieving the task, and this solution does not follow clearly from the prior art, which allows us to conclude that the solution corresponds to the level of the invention.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо.The proposed solution is industrially applicable.

Сущность изобретения поясняется чертежами.The invention is illustrated by drawings.

На фиг.1 приведена схема двухслойной статорной обмотки четырехполюсной асинхронной машины;Figure 1 shows a diagram of a two-layer stator winding of a four-pole asynchronous machine;

на фиг.2 - схема включения конденсаторов возбуждения;figure 2 is a diagram of the inclusion of field capacitors;

на фиг.3 и 4 - токи в сторонах катушек и диаграммы Гёргеса от тока возбуждения и от совпадающих токов нагрузки и возбуждения;figure 3 and 4 - the currents in the sides of the coils and the Gerges diagram from the excitation current and from the matching load and excitation currents;

на фиг.5 - векторная диаграмма ЭДС.figure 5 is a vector diagram of the EMF.

Согласно фиг.1 двухслойная статорная обмотка четырехполюсной асинхронной машины состоит из 36 катушечных групп с выводами 37, 38, 39, 40, 41, 42 от объединенных начала 1 и конца 8 катушечных групп, от объединенных начала 7 и конца 14 катушечных групп, от объединенных начала 13 и конца 2 катушечных групп, от объединенных конца 5 и начала 6 катушечных групп, от объединенных конца 29 и начала 30 катушечных групп, от объединенных конца 35 и начала 36 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с началом 3 катушечной группы, конец 3 с концом 10, начало 10 с концом 12, начало 12 с началом 19, конец 19 с началом 21, конец 21 с концом 28, начало 28 с концом 30, конец 7 с началом 9, конец 9 с концом 16, начало 16 с концом 18, начало 18 с началом 25, конец 25 с началом 27, конец 27 с концом 34, начало 34 с концом 36, конец 13 с началом 15, конец 15 с концом 22, начало 22 с концом 24, начало 24 с началом 31, конец 31 с началом 33, конец 33 с концом 4, начало 4 с концом 6 катушечной группы.According to figure 1, the two-layer stator winding of a four-pole asynchronous machine consists of 36 coil groups with leads 37, 38, 39, 40, 41, 42 from the combined beginning 1 and end 8 of the coil groups, from the combined beginning of 7 and the end of 14 coil groups, from the combined the beginning of 13 and the end of 2 coil groups, from the combined end of 5 and the beginning of 6 coil groups, from the combined end of 29 and the beginning of 30 coil groups, from the combined end of 35 and the beginning of 36 coil groups, while the end of 1 coil group is connected to the beginning of 3 coil groups end 3 with end 10 start 1 0 with end 12, beginning 12 with beginning 19, end 19 with beginning 21, end 21 with end 28, beginning 28 with end 30, end 7 with beginning 9, end 9 with end 16, beginning 16 with end 18, beginning 18 s beginning 25, end 25 with beginning 27, end 27 with end 34, beginning 34 with end 36, end 13 with beginning 15, end 15 with end 22, beginning 22 with end 24, beginning 24 with beginning 31, end 31 with beginning 33 , end 33 with end 4, beginning 4 with end 6 of the reel group.

МДС обмотки не содержат четных гармоник.MDS windings do not contain even harmonics.

Согласно фиг.2 конденсаторы возбуждения С подключены к выводам 37, 39, 42, а нагрузка R подключена к выводам 38, 40, 41. При таком включении конденсаторов дифференциальное рассеяние обмотки при нагрузке уменьшается, что подтверждают диаграммы Гёргеса для периода МДС (фиг.3 и 4), а это, в свою очередь, приводит к уменьшению индуктивного сопротивления обмотки и к уменьшению падения напряжения на ней. Токи нагрузки отражены в условных двух рядах сторон катушек.According to figure 2, the field capacitors C are connected to the terminals 37, 39, 42, and the load R is connected to the terminals 38, 40, 41. With this inclusion of capacitors, the differential scattering of the winding under load decreases, which is confirmed by the Gerges diagrams for the MDS period (figure 3 and 4), and this, in turn, leads to a decrease in the inductive resistance of the winding and to a decrease in the voltage drop across it. The load currents are reflected in the conventional two rows of sides of the coils.

Коэффициент дифференциального рассеяния от тока возбуждения τ∂0=0,016, а от равных по величине и по фазе токов нагрузки и возбуждения τ∂=0,0056.The differential scattering coefficient from the excitation current is τ ∂0 = 0.016, and from equal in magnitude and phase currents of the load and excitation, τ ∂ = 0.0056.

Согласно фиг.5 соотношение ЭДС между выводами обмотки 38 и 41 и выводами 42 и 39 составляет при одинаковом числе витков в катушках 2/1. Другое соотношение ЭДС с другим угловым расположением векторов ЭДС можно получить определенным соотношением витков в отдельных катушечных группах.According to figure 5, the ratio of the EMF between the terminals of the winding 38 and 41 and the terminals 42 and 39 is at the same number of turns in the coils 2/1. A different ratio of EMF with a different angular arrangement of EMF vectors can be obtained by a certain ratio of turns in individual coil groups.

Двухслойная статорная обмотка четырехполюсной асинхронной машины работает следующим образом.The two-layer stator winding of a four-pole asynchronous machine operates as follows.

Конденсаторы возбуждения С подключены к выводам 37, 39, 42. Нагрузка подключается к любым выводам: 38, 40, 41.Excitation capacitors C are connected to terminals 37, 39, 42. The load is connected to any terminals: 38, 40, 41.

При вращении ротора асинхронного генератора с номинальной скоростью, за счет остаточного намагничивания и конденсаторов возбуждения С, происходит процесс самовозбуждения. Согласно фиг.5 соотношение ЭДС между выводами обмотки 38 и 41 и выводами 42 и 39 составляет при одинаковом числе витков в катушках 2/1. Другое соотношение ЭДС с другим угловым расположением векторов ЭДС можно получить определенным соотношением витков в отдельных катушечных группах.When the rotor of the asynchronous generator rotates at a nominal speed, due to the residual magnetization and excitation capacitors C, a self-excitation process occurs. According to figure 5, the ratio of the EMF between the terminals of the winding 38 and 41 and the terminals 42 and 39 is at the same number of turns in the coils 2/1. A different ratio of EMF with a different angular arrangement of EMF vectors can be obtained by a certain ratio of turns in individual coil groups.

Claims (1)

Двухслойная статорная обмотка четырехполюсной асинхронной машины, состоящая из катушечных групп с выводами, отличающаяся тем, что состоит из 36 катушечных групп с выводами 37, 38, 39, 40, 41, 42 от объединенных начала 1 и конца 8 катушечных групп, от объединенных начала 7 и конца 14 катушечных групп, от объединенных начала 13 и конца 2 катушечных групп, от объединенных конца 5 и начала 6 катушечных групп, от объединенных конца 29 и начала 30 катушечных групп, от объединенных конца 35 и начала 36 катушечных групп, при этом конец 1 катушечной группы соединен с началом 3 катушечной группы, конец 3 - с концом 10, начало 10 - с концом 12, начало 12 - с началом 19, конец 19 - с началом 21, конец 21 - с концом 28, начало 28 - с концом 30, конец 7 - с началом 9, конец 9 - с концом 16, начало 16 - с концом 18, начало 18 - с началом 25, конец 25 - с началом 27, конец 27 - с концом 34, начало 34 - с концом 36, конец 13 - с началом 15, конец 15 - с концом 22, начало 22 - с концом 24, начало 24 - с началом 31, конец 31 - с началом 33, конец 33 - с концом 4, начало 4 - с концом 6 катушечной группы, а конденсаторы возбуждения С соединены с выводами 37, 39, 42.Two-layer stator winding of a four-pole asynchronous machine, consisting of coil groups with leads, characterized in that it consists of 36 coil groups with leads 37, 38, 39, 40, 41, 42 from the combined beginning 1 and end 8 of the coil groups, from the combined beginning 7 and the end of 14 coil groups, from the combined beginning of 13 and the end of 2 coil groups, from the combined end of 5 and the beginning of 6 coil groups, from the combined end of 29 and the beginning of 30 coil groups, from the combined end of 35 and the beginning of 36 coil groups, with the end 1 coil group connected to the beginning scrap 3 of the reel group, end 3 - with the end 10, beginning 10 - with the end 12, beginning 12 - with the beginning 19, end 19 - with the beginning 21, end 21 - with the end 28, beginning 28 - with the end 30, end 7 - beginning 9, end 9 - with end 16, beginning 16 - with end 18, beginning 18 - with beginning 25, end 25 - with beginning 27, end 27 - with end 34, beginning 34 - with end 36, end 13 - with beginning 15, end 15 - with end 22, beginning 22 - with end 24, beginning 24 - with beginning 31, end 31 - with beginning 33, end 33 - with end 4, beginning 4 - with end 6 of the coil group, and field capacitors C are connected to the terminals 37, 39, 42.
RU2006119237/09A 2006-06-01 2006-06-01 Two-layered stator winding of quadripole asynchronous machine RU2310967C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006119237/09A RU2310967C1 (en) 2006-06-01 2006-06-01 Two-layered stator winding of quadripole asynchronous machine

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006119237/09A RU2310967C1 (en) 2006-06-01 2006-06-01 Two-layered stator winding of quadripole asynchronous machine

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2310967C1 true RU2310967C1 (en) 2007-11-20

Family

ID=38959568

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006119237/09A RU2310967C1 (en) 2006-06-01 2006-06-01 Two-layered stator winding of quadripole asynchronous machine

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2310967C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486654C1 (en) * 2011-11-16 2013-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Персональные энергосистемы" Four-pole stator winding of asynchronous generator
RU2486655C1 (en) * 2011-11-16 2013-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Персональные энергосистемы" Four-pole stator winding of asynchronous generator

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БОГАТЫРЕВ Н.И., ВАНУРИН В.Н. и др. Статорные обмотки асинхронных машин. - Краснодар: КубГАУ, 2003, с.24. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2486654C1 (en) * 2011-11-16 2013-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Персональные энергосистемы" Four-pole stator winding of asynchronous generator
RU2486655C1 (en) * 2011-11-16 2013-06-27 Общество с ограниченной ответственностью "Персональные энергосистемы" Four-pole stator winding of asynchronous generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Takano et al. Design and analysis of a switched reluctance motor for next generation hybrid vehicle without PM materials
RU2316104C1 (en) Two-layer stator winding of two-pole asynchronous machine
RU2310967C1 (en) Two-layered stator winding of quadripole asynchronous machine
WO2005112584A2 (en) Slotless ac induction motor
RU2310968C1 (en) Two-layer stator winding of bipolar asynchronous machine
RU2262176C1 (en) Four-pole stator winding
Gaussens et al. A new hybrid-excited flux-switching machine with excitation coils in stator slots
RU2316106C1 (en) One-layered stator winding for a quadripole asynchronous machine
RU2475927C2 (en) Dipolar stator winding of asynchronous generator
Ogunjuyigbe et al. Analysis of synchronous reluctance machine with magnetically coupled three-phase windings and reactive power compensation
RU2249290C1 (en) Composite stator winding of induction generator
RU2318287C1 (en) Four-pole induction generator stator winding
RU2316105C1 (en) Single-layer stator winding of two-pole asynchronous machine
RU2407132C1 (en) Double-layer stator winding of bipolar induction generator
RU2469454C1 (en) Dipole stator winding of asynchronous electric machine
RU2472273C1 (en) Four-pole stator winding of asynchronous electric machine
RU2252474C1 (en) Stator winding of for-pole induction generator
Masoumi et al. A comprehensive comparison between four different c-core hybrid reluctance motors
RU2318288C1 (en) Single-layer stator winding of double-pole induction machine
RU2516012C2 (en) Asynchronous generator with eight-pole stator winding
RU2159982C1 (en) Six/four pole-changing winding
Shi et al. Comparative study of biased flux permanent magnet machines with doubly salient permanent magnet machines considering with influence of flux focusing
RU2231197C1 (en) Stator winding for 20/16 poles
RU2252475C2 (en) Stator winding of three-phase motor
Lazăr et al. FEM analysis of a 3 kW line-start permanent magnet synchronous machine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080602