RU167365U1 - ELECTROMY CONVERTER FOR REDUCED FREQUENCY - Google Patents
ELECTROMY CONVERTER FOR REDUCED FREQUENCY Download PDFInfo
- Publication number
- RU167365U1 RU167365U1 RU2016123747U RU2016123747U RU167365U1 RU 167365 U1 RU167365 U1 RU 167365U1 RU 2016123747 U RU2016123747 U RU 2016123747U RU 2016123747 U RU2016123747 U RU 2016123747U RU 167365 U1 RU167365 U1 RU 167365U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- winding
- frequency
- stator
- alternating current
- Prior art date
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K47/00—Dynamo-electric converters
- H02K47/18—AC/AC converters
- H02K47/22—Single-armature frequency converters with or without phase-number conversion
- H02K47/24—Single-armature frequency converters with or without phase-number conversion having windings for different numbers of poles
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к электромашинным преобразователям частоты и может быть использована для преобразования напряжения исходной частоты в напряжение требующейся пониженной частоты.Электромашинный преобразователь для пониженной частоты содержит статор 1 и явноплюсный ротор 4. В пазах статора 1 сперва укладывается двуслойная шестизонная трехфазная двигательная обмотка 2 переменного тока. Трехфазная двигательная обмотка 2 переменного тока образует число рпар полюсов и присоединяется к источнику напряжения исходной частоты. Затем в пазах статора укладывается трехфазная генераторная обмотка 3 переменного тока с относительным шагом β=1-p/p. Трехфазная генераторная обмотка 3 переменного тока образует число рпар полюсов и присоединяется к потребителю напряжения требующейся пониженной частоты. Явнополюсный ротор 4 образует одинаковое с трехфазной генераторной обмоткой 3 переменного тока число пар полюсов р. Число образуемых пар полюсов ркратно числу ри одновременно не кратно числу 2р.The utility model relates to electrical engineering, in particular to machine frequency converters, and can be used to convert the voltage of the original frequency to the voltage of the required low frequency. The electric machine for low frequency contains a stator 1 and a clearly-shaped rotor 4. In the grooves of the stator 1, a two-layer six-zone three-phase motor is first placed winding 2 ac. The three-phase AC motor winding 2 forms a number of rpar poles and is connected to a voltage source of the original frequency. Then, a three-phase alternating current winding 3 with a relative pitch β = 1-p / p is laid in the grooves of the stator. Three-phase alternating current generator winding 3 forms a number of pole pairs and is connected to the voltage consumer of the required reduced frequency. The wave-polar rotor 4 forms the same number of pole pairs p with the three-phase generator winding 3 of alternating current. The number of formed pairs of poles is a multiple of the number ri at the same time is not a multiple of the number 2p.
Description
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к электромашинным преобразователям частоты и может быть использована для преобразования напряжения исходной частоты в напряжение требующейся пониженной частоты.The utility model relates to electrical engineering, in particular to machine frequency converters, and can be used to convert the voltage of the original frequency to the voltage of the required reduced frequency.
Известен электромашинный преобразователь для получения пониженной частоты (авторское свидетельство СССР №687534, опубл. 25.09.1979 г.), состоящий из статора с многофазной однослойной совмещенной обмоткой, выполненной из концентрических катушек, образующих 2 m катушечных групп, сдвинутых на π радиан.Known electric machine converter to obtain a reduced frequency (USSR author's certificate No. 687534, publ. September 25, 1979), consisting of a stator with a multiphase single-layer combined winding made of concentric coils forming 2 m coil groups shifted by π radians.
Недостаток данного технического решения состоит в сложности схемы обмотки статора.The disadvantage of this technical solution is the complexity of the stator winding circuit.
Известен электромашинный преобразователь для получения пониженной частоты (Электрические машин 4.1 / Д.Э. Брускин, А.Е. Зорохович, В.С. Хвостов. - М.: Высшая школа, 1973, с. 246-247), состоящий из двух асинхронных машин. Каждая из машин имеет статор и ротор, причем роторы имеют жесткую механическую связь. Ротор одной из асинхронных машин, которая работает в двигательном режиме, снабжен контактными кольцами, к которым присоединена его фазная обмотка, и с которых снимается напряжение пониженной частоты.Known electric machine converter to obtain a reduced frequency (Electric machines 4.1 / D.E. Bruskin, A.E. Zorokhovich, V.S. Khvostov. - M .: Higher school, 1973, S. 246-247), consisting of two asynchronous cars. Each of the machines has a stator and a rotor, and the rotors have a rigid mechanical connection. The rotor of one of the asynchronous machines, which operates in a motor mode, is equipped with slip rings, to which its phase winding is connected, and from which the voltage of low frequency is removed.
Недостаток данного технического решения состоит в необходимости использования двух электрических машин, при этом электромашинный преобразователь частоты имеет относительно высокие массу и габариты.The disadvantage of this technical solution is the need to use two electric machines, while the electric frequency converter has a relatively high weight and dimensions.
Известен электромашинный преобразователь частоты (авторское свидетельство СССР №130966, опубл. 01.01.1960 г.), содержащий на статоре двигательную и генераторную обмотки на разное число полюсов и явнополюсный ротор.Known electric machine frequency converter (USSR author's certificate No. 130966, publ. 01.01.1960), containing on the stator motor and generator windings for different numbers of poles and explicit pole rotor.
Недостаток данного технического решения состоит в ограниченных функциональных возможностях, не позволяющих обеспечить получение пониженной частоты выходного напряжения.The disadvantage of this technical solution is the limited functionality that does not allow to obtain a reduced frequency of the output voltage.
Известен одноякорный асинхронный бесконтактный преобразователь частоты (авторское свидетельство СССР №148847, опубл. 01.01.1962 г.), содержащий статор с двумя индуктивно не связанными обмотками, отношение чисел полюсов которых равно отношению частот, и шихтованный когтеобразный ротор с возбудителем из постоянных магнитов.Known single-arm asynchronous non-contact frequency converter (USSR author's certificate No. 148847, publ. 01.01.1962), containing a stator with two inductively unconnected windings, the ratio of the number of poles of which is equal to the frequency ratio, and a buried claw-shaped rotor with a pathogen of permanent magnets.
Недостаток данного технического решения состоит в том, что ротор имеет сложную низкотехнологичную конструкцию с когтеобразными полюсами.The disadvantage of this technical solution is that the rotor has a complex low-tech design with claw-shaped poles.
Известен электромашинный преобразователь частоты (Синхронные машины автономных источников питания / Л.М. Паластин. - М.: Энергия, 1980, С 6-7), принятый за прототип, состоящий из двух синхронных машин (трехфазного двигателя и генератора), каждая из которых содержит статор с обмотками, установленными на одном основании, и роторы, размещенные на общем валу. Обмотка статора двигателя выполнена многополюсной с числом пар полюсов р1 и присоединена к источнику напряжения исходной частоты. Приводимый им во вращение генератор содержит статор с размещенной в пазах обмоткой с числом пар полюсов р2, причем р2 меньше р1. При этом с генераторной обмотки снимается напряжение требующейся пониженной частоты.Known electric frequency converter (Synchronous machines of autonomous power supplies / L.M. Palastin. - M .: Energy, 1980, C 6-7), adopted as a prototype consisting of two synchronous machines (three-phase motor and generator), each of which contains a stator with windings mounted on one base, and rotors placed on a common shaft. The stator winding of the motor is multi-pole with the number of pole pairs p 1 and connected to a voltage source of the original frequency. The generator driven by it in rotation contains a stator with a winding located in the grooves with the number of pole pairs p 2 , and p 2 is less than p 1 . In this case, the voltage of the required reduced frequency is removed from the generator winding.
Недостаток данного технического решения состоит в относительно низких массогабаритных показателях, что обусловлено необходимостью использования двух отдельных электрических машин.The disadvantage of this technical solution is the relatively low overall dimensions, due to the need to use two separate electrical machines.
Техническим результатом является улучшение массогабаритных показателей электромашинного преобразователя для получения пониженной частоты.The technical result is to improve the overall dimensions of the machine converter to obtain a reduced frequency.
Технический результат достигается тем, что ротор выполнен явнополюсным и образует одинаковое с трехфазной генераторной обмоткой переменного тока число пар полюсов р2, а трехфазная двигательная обмотка переменного тока выполнена двуслойной шестизонной, и в пазы статора поверх нее уложена трехфазная генераторная обмотка переменного тока с относительным шагом , при этом обмотки выполняются так, что число пар полюсов р1 кратно числу р2 и одновременно не кратно числу 2р2.The technical result is achieved by the fact that the rotor is made explicitly polar and forms the same number of pole pairs p 2 with the three-phase alternating current generator winding, and the three-phase alternating current motor winding is made of two-layer six-zone, and the three-phase alternating current winding with relative pitch is laid in the stator slots on top of it , while the windings are made so that the number of pole pairs p 1 is a multiple of p 2 and at the same time is not a multiple of 2p 2 .
Электромашинный преобразователь для пониженной частоты поясняется следующими фигурами:The electric machine converter for low frequency is illustrated by the following figures:
фиг. 1 - схема электромашинного преобразователя для пониженной частоты,FIG. 1 is a diagram of an electric machine converter for a reduced frequency,
фиг. 2 - схема обмоток статора электромашинного преобразователя для пониженной частоты, где:FIG. 2 is a diagram of the stator windings of an electric machine converter for a reduced frequency, where:
1 - статор;1 - stator;
2 - трехфазная двигательная обмотка переменного тока;2 - three-phase AC motor winding;
3 - трехфазная генераторная обмотка переменного тока;3 - three-phase alternating current generator winding;
4 - явнополюсный ротор;4 - explicit pole rotor;
5 - южный магнитный полюс, образуемый трехфазной двигательной обмоткой переменного тока;5 - south magnetic pole formed by a three-phase AC motor winding;
6 - северный магнитный полюс, образуемый трехфазной двигательной обмоткой переменного тока;6 - North magnetic pole formed by a three-phase AC motor winding;
7 - южный магнитный полюс, образуемый трехфазной генераторной обмоткой переменного тока;7 - south magnetic pole formed by a three-phase alternating current generator winding;
8 - северный магнитный полюс, образуемый трехфазной генераторной обмоткой переменного тока.8 - north magnetic pole formed by a three-phase alternating current generator winding.
Электромашинный преобразователь для пониженной частоты состоит из (фиг. 1) статора 1 и явнополюсного ротора 4. В пазах статора 1 размещены трехфазные двигательная 2 и генераторная 3 обмотки переменного тока. Трехфазная двигательная обмотка 2 переменного тока выполнена двуслойной шестизонной (с фазной зоной 60°) и образует число р1 пар полюсов, и присоединена к источнику напряжения исходной частоты. Трехфазная генераторная обмотка 3 переменного тока образует число р2 пар полюсов, причем р2 меньше р1 она присоединена к потребителю напряжения требующейся пониженной частоты и выполнена с относительным шагом , что исключает ее взаимоиндуктивную связь с трехфазной двигательной обмоткой 2 переменного тока. Число пар полюсов р1 кратно числу р2 и одновременно не кратно числу 2р2. Стороны секций трехфазной двигательной обмотки 2 переменного тока расположены под полюсами одной полярности трехфазной генераторной обмотки 3 переменного тока. Явнополюсный ротор 4 имеет одинаковое с трехфазной генераторной обмоткой 3 переменного тока число полюсов р2. На фиг. 2 показаны схемы трехфазных двигательной 2 и генераторной 3 обмоток статора. Направления токов в фазах обмоток указаны стрелками, в соответствии с этими направлениями расставлены магнитные полюса, создаваемые обеими обмотками 5, 6, 7, 8.An electric machine converter for a reduced frequency consists of (Fig. 1) a stator 1 and an explicitly polar rotor 4. Three-phase motor 2 and generator 3 AC windings are placed in the grooves of the stator 1. The three-phase AC motor winding 2 is made of a two-layer six-zone (with a phase zone of 60 °) and forms a number p 1 of pairs of poles, and is connected to a voltage source of the original frequency. The three-phase alternating current winding 3 forms a number p 2 of pole pairs, and p 2 is less than p 1, it is connected to the voltage consumer of the required reduced frequency and is made with a relative step , which eliminates its mutual inductive coupling with a three-phase motor winding 2 of alternating current. The number of pole pairs p 1 is a multiple of p 2 and at the same time is not a multiple of 2p 2 . The sides of the sections of the three-phase AC motor winding 2 are located under the poles of the same polarity of the three-phase AC generator winding 3. The main pole rotor 4 has the same number of poles p 2 with the three-phase alternator current winding 3. In FIG. 2 shows a diagram of a three-phase motor 2 and generator 3 stator windings. The directions of the currents in the phases of the windings are indicated by arrows, in accordance with these directions are the magnetic poles created by both windings 5, 6, 7, 8.
Устройство работает следующим образом. При подведении к трехфазной двигательной обмотке 2 переменного напряжения исходной частоты ƒ1 на статоре 1 образуется магнитное поле с числом пар полюсов p1, вращающееся со скоростью.The device operates as follows. When bringing to a three-phase motor winding 2 an alternating voltage of the initial frequency ƒ 1 on stator 1, a magnetic field is formed with the number of pole pairs p 1 , rotating with speed .
После втягивания явнополюсного ротора 4 в синхронизм, что может быть обеспечено известными способами, например, как и в обычном синхронном двигателе за счет размещения на нем пусковой обмотки, он начинает вращаться со скоростью поля n1. При этом его явновыраженные полюса будут ориентированы (без учета угла ψ между ЭДС и током) практически напротив полюсов противоположной полярности, образуемых трехфазной двигательной обмоткой переменного тока 5, 6. Явнополюсный ротор 4 при этом может быть возбужденным и создавать собственные магнитные полюса за счет электромагнитного возбуждения (обмотки возбуждения постоянного тока) или магнитоэлектрического возбуждения (постоянных магнитов).After pulling the explicitly polar rotor 4 into synchronism, which can be achieved by known methods, for example, as in a conventional synchronous motor due to the placement of a starting winding on it, it starts to rotate with a field speed n 1 . At the same time, its clearly expressed poles will be oriented (without taking into account the angle ψ between the EMF and the current) almost opposite the poles of opposite polarity formed by a three-phase AC motor winding 5, 6. In this case, the explicit pole rotor 4 can be excited and create its own magnetic poles due to electromagnetic excitation (DC excitation windings) or magnetoelectric excitation (permanent magnets).
Вращающийся с синхронной скоростью n1 явнополюсный ротор 4 индуктирует в трехфазной генераторной обмотке 3 переменного тока ЭДС частотыAn explicit pole rotor 4 rotating at a synchronous speed n 1 induces in the three-phase generator winding 3 an alternating current EMF of frequency
Если к трехфазной генераторной обмотке 3 переменного тока подключить потребителя пониженной в раз частотыƒ2, то по ней пойдет ток, который создаст собственное, вращающееся со скоростью магнитное поле, создаваемое полюсами 7 и 8. Но поскольку ƒ2=р2n2, то n2=n1, т.е. поля трехфазной двигательной 2 и генераторной 3 обмоток переменного тока, образуя разные числа полюсов, будут вращаться с одной и той же скоростью синхронно с явнополюсным ротором 4.If a three-phase alternating current winding 3 is connected to a consumer with a reduced Since frequency ƒ 2 , then a current will pass through it, which will create its own magnetic field rotating with speed, created by poles 7 and 8. But since ƒ 2 = p 2 n 2 , then n 2 = n 1 , i.e. the fields of the three-phase motor 2 and generator 3 windings of alternating current, forming different numbers of poles, will rotate at the same speed synchronously with the explicit pole rotor 4.
Таким образом, хотя трехфазная двигательная 2 и генераторная обмотки 3 переменного тока расположены конструктивно в общем магнитопроводе, они практически не имеют между собой трансформаторной связи, поэтому работают независимо друг от друга. Применение данной конструкции электромашинного преобразователя позволяет осуществить понижение частоты и, за счет более рациональной компоновки активных частей, существенно улучшить его массогабаритные показатели.Thus, although the three-phase motor 2 and generator windings 3 of an alternating current are structurally located in a common magnetic circuit, they practically do not have transformer coupling between each other, therefore they work independently of each other. The use of this design of the machine converter allows you to lower the frequency and, due to a more rational layout of the active parts, significantly improve its overall dimensions.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016123747U RU167365U1 (en) | 2016-06-15 | 2016-06-15 | ELECTROMY CONVERTER FOR REDUCED FREQUENCY |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016123747U RU167365U1 (en) | 2016-06-15 | 2016-06-15 | ELECTROMY CONVERTER FOR REDUCED FREQUENCY |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU167365U1 true RU167365U1 (en) | 2017-01-10 |
Family
ID=58451898
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016123747U RU167365U1 (en) | 2016-06-15 | 2016-06-15 | ELECTROMY CONVERTER FOR REDUCED FREQUENCY |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU167365U1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU130966A1 (en) * | 1959-08-10 | 1959-11-30 | В.С. Новокшенов | Single machine frequency converter |
SU148847A1 (en) * | 1961-05-15 | 1961-11-30 | Ю.Н. Кронеберг | Single core asynchronous non-contact frequency converter |
SU687534A1 (en) * | 1977-03-01 | 1979-09-25 | Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова | Combined winding of ac electric machines |
DE102008011895A1 (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Piller Power Systems Gmbh | Rotary frequency converter i.e. waveform transformer for use in airport, has stator provided with set of stator windings, where stator windings are provided on stator assembly and field windings are provided on rotor assembly |
RU2503117C2 (en) * | 2012-01-18 | 2013-12-27 | Закрытое акционерное общество "Московское техническое бюро" | Rotary frequency changer (versions) |
-
2016
- 2016-06-15 RU RU2016123747U patent/RU167365U1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU130966A1 (en) * | 1959-08-10 | 1959-11-30 | В.С. Новокшенов | Single machine frequency converter |
SU148847A1 (en) * | 1961-05-15 | 1961-11-30 | Ю.Н. Кронеберг | Single core asynchronous non-contact frequency converter |
SU687534A1 (en) * | 1977-03-01 | 1979-09-25 | Горьковский политехнический институт им.А.А.Жданова | Combined winding of ac electric machines |
DE102008011895A1 (en) * | 2008-02-29 | 2009-09-10 | Piller Power Systems Gmbh | Rotary frequency converter i.e. waveform transformer for use in airport, has stator provided with set of stator windings, where stator windings are provided on stator assembly and field windings are provided on rotor assembly |
RU2503117C2 (en) * | 2012-01-18 | 2013-12-27 | Закрытое акционерное общество "Московское техническое бюро" | Rotary frequency changer (versions) |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Yao et al. | Performance investigation of a brushless synchronous machine with additional harmonic field windings | |
CN103208893A (en) | Induction excitation type mixed excitation brushless synchronous motor | |
CN104682648B (en) | The hybrid excitation permanent magnet motor of biharmonic excitation | |
CN106899159B (en) | A kind of double △ winding alternating current generators | |
CN108964392A (en) | The harmonic field of a kind of double three-phase synchronous motors and the motor orients brushless excitation method | |
CN107872134A (en) | A kind of surface-mount type composite excitation brushless synchronous generator and its operation method | |
RU2437201C1 (en) | Non-contact electric machine with axial excitation | |
CN104967272B (en) | A kind of pole-changing-rotor frequency control motor of permanent magnetism cage modle | |
RU2437202C1 (en) | Non-contact magnetoelectric machine with axial excitation | |
Beik et al. | High voltage generator for wind turbines | |
CN103904856B (en) | A kind of brushless Harmonic Wave Excited Generator with initial self-excitation ability | |
RU167365U1 (en) | ELECTROMY CONVERTER FOR REDUCED FREQUENCY | |
RU2392724C1 (en) | Single-phased electric generator | |
RU2414039C1 (en) | Modular synchronous electric machine | |
CN204538925U (en) | The hybrid excitation permanent magnet motor of biharmonic excitation | |
RU175895U1 (en) | ELECTRIC MACHINE ANCHOR RING | |
RU2414793C1 (en) | Non-contact modular magnetoelectric machine | |
Fukami et al. | Prediction of field currents in flux-modulating synchronous machines under loaded conditions | |
CN101976923A (en) | Hybrid excitation permanent magnet motor with secondary harmonic excitation | |
RU52537U1 (en) | CONTACTLESS DC GENERATOR | |
RU174156U1 (en) | MULTISTATOR ASYNCHRONOUS MOTOR | |
CN101931348A (en) | Compositely excited magnetic ring-based double-magnetic ring type inductive magnetic energy generator | |
RU2478250C1 (en) | Reduction magnetoelectric machine with pole gear-type inductor | |
CN102013779B (en) | Hybrid excitation permanent magnet motor of quintuple harmonic excitation | |
Simion et al. | FEM analysis of a low speed permanent magnet synchronous machine with external rotor for a wind generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20170616 |
|
TK9K | Obvious and technical errors in the register or in publications corrected via the gazette [utility model] |
Free format text: CORRECTION TO CHAPTER -MM9K- IN JOURNAL 5-2018 |
|
MM9K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20200616 |