HUT57956A - Constant voltage asynchronous generator of crown coil and slot bridge - Google Patents

Constant voltage asynchronous generator of crown coil and slot bridge Download PDF

Info

Publication number
HUT57956A
HUT57956A HU90734A HU73490A HUT57956A HU T57956 A HUT57956 A HU T57956A HU 90734 A HU90734 A HU 90734A HU 73490 A HU73490 A HU 73490A HU T57956 A HUT57956 A HU T57956A
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
coil
generator
phase
voltage
asynchronous
Prior art date
Application number
HU90734A
Other languages
English (en)
Other versions
HU900734D0 (en
Inventor
Gyula Csetvei
Istvan Kincses
Original Assignee
Raxer Rakodo Es Szallitogep El
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 Raxer Rakodo Es Szallitogep El filed Critical Raxer Rakodo Es Szallitogep El
Priority to HU90734A priority Critical patent/HUT57956A/hu
Publication of HU900734D0 publication Critical patent/HU900734D0/hu
Priority to PCT/HU1991/000007 priority patent/WO1991012647A1/de
Priority to AU72201/91A priority patent/AU7220191A/en
Priority to EP91903359A priority patent/EP0468015B1/de
Priority to AT91903359T priority patent/ATE131321T1/de
Priority to BR919104334A priority patent/BR9104334A/pt
Priority to CA002051626A priority patent/CA2051626A1/en
Priority to DE59107017T priority patent/DE59107017D1/de
Priority to FI914740A priority patent/FI914740A0/fi
Publication of HUT57956A publication Critical patent/HUT57956A/hu

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/42—Asynchronous induction generators
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
    • H02K17/02—Asynchronous induction motors
    • H02K17/30—Structural association of asynchronous induction motors with auxiliary electric devices influencing the characteristics of the motor or controlling the motor, e.g. with impedances or switches

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Windings For Motors And Generators (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Description

A találmány egy olyan kondenzátoros, öngerjedéses , kefenélküli, rövidrezárt forgórészű, váltakozóáramu egy, illetve többfázisú szabályzott generátort tárgyal, amely képes önálló hálózatra minőségi villamosenergiát termelni.
A koszorutekercses kalickás generátor kimenőfeszültsége, torzítás mentes, szinuszos alakú, a terhelésváltozástól és a terhelés fajtájától függetlenül állandó,azaz szűk + 0,5 %-os határok között mozog.
A találmány szerinti horonyhidas aszinkron generátor (HÁG) a forgó villamosgépek tárgyköréhez tartozik, a kefe nélküli, kondenzátoros, öngerjedéses aszinkron generátorhoz. Ezen generátor alkalmas váltakozóáramu egy és többfázisú elektromos energia termelésre, önálló hálózatra.
Váltakozóáramu elektromos energia termelésére szinkron és aszinkron generátorokat alkalmaznak.
A szinkron generátorok kefés, az utóbbi időben mindinkább kefe nélküli kivitelben készülnek. Mindkét kivitelnél a gerjesztő pólusok a forgórész feltekercselt részei. A kimenő feszültség állandóságát elektronikus szabályzóáramkör biztosítja. Az aszinkron generátorok valójában rövidrezárt-kalickás forgórészű aszinkron motorok, amelyek szinkron fordulatszám feletti hajtásnál egy meglévő hálózatra villamosenergiát termelnek. Ilyen üzemben hálózatból veszik fel a meddő energiát. Az aszinkron generátorok önálló hálózatra való energia termeléséhez kondenzátorok szükségesek. Ezek biztosítják az öngerjedést és a mágneses forgómező fenntartásához szükséges meddő energiát.
A kondenzátorok mérete a gyors technológiai fejlődésnek köszönve rohamosan és nagymértékben csökken, növelve ezzel az öngerjedéses kalickás-aszinkron generátorok tovább fejlesztésének és gyártásának gazdaságosságát.
Az eddigi fejlesztések főleg teljesen zárt standard aszinkron motorok felhasználására irányultak. Ezek a generátorok állandó fordulatszámnál, névleges teljesítménynél, cos^=0,8 f 1,0; hideg, illetve üzemmeleg állapotban - 5 %-os névleges kimenőfeszültséget tudnak biztosítani. Tekintve, hogy a meghajtott üzemi gép terhelésfüggő fordulatszám változása általában - 3,5 %, a generátor kimenő feszültségének változása eléri a - 10 %-ot.
A kimenő feszültség szükebb határok közötti tartására is születtek megoldások;
- Vario (változtatható kapacitású) kondenzátorok alkalmazása.
- Telitődéses fojtó; kimenő feszültség nagyságától függő induktivitás használata, amely a generátorra kapcsolt kondenzátorok kapacitása ellen irányul a terhelésváltozástól függően.
- A meghajtó gépen olyan fordulatszámszabályzó használata, amely a terhelésnövekedéstől függően növeli a fordulatszámot, oly mértékben, hogy kompenzálódjon a generátor kimenő feszültségének csökkenése.
A fent említett megoldások nem igen terjedtek el a gyakorlatban mert nem korszerűek, gazdaságosak és nem teszik versenyképessé az aszinkron generátorokat a szinkron gépekhez képest: a vario kondenzátorokat nem gyártják nagy előállítási költségük miatt, a telitődéses fojtó méreteivel és súlyával nagymértékben rontja az aszinkron generátor suly-teljesitmény viszonyát a tér ··« ·
- 4 helésnövekedéstől függő fordulatszámszabályzó viszont nem elégiti ki a gyors, dinamikus terhelésváltozások által okozott feszültség ingadozások kiszabályozását.
A toroidtekercses generátorok nyitott kivitelben készülhetnek, technológiailag bonyolult eljárással.
Alapfeladata a találmánynak egy olyan önálló hálózatra termelő, kefe nélküli, robusztus teljesen zárt kivitelű, hagyományos tekercselésü aszinkron generátor megépítése, amely képes a szinkron generátorhoz hasonlóan, megfelelő szinusz alakú, teljesítményváltozástól független, állandó kimenőfeszültséget biztosítani.
A kalickás generátornak elektronikus feszültségszabályzója révén a dinamikus terhelésváltozásokat néhány perióduson belül ki kell szabályoznia.
A szabályozási teljesítménynek és ezzel együtt a szabályzási áramnak alacsonynak kell lennie, hogy az alkalmazott feszültségszabályzó méretben minél kisebb legyen.
Az állórészen,/ 4. ábra/egy, illetve többfázisú főtekercs FT helyezkedik el, ismert kétréteges tekercseléssel és olyan lépésröviditéssel, amely a kimenőieszültség-alakból kizárja a harmadik felharmonikus jelenlétét.
A találmány lényege a forgógép koszorúja köré, a kerület mentén tóruszosan felcsévelt szabályzótekercs ST létében van. A szabályzótekercs a főtekercsből változó intenzitású egyená rammal táplált. Az egyenáram intenzitásának változtatásával változik a koszorú előmágnesezése azaz a koszorú telítettségi foka, amely erősen kihat a kimenő feszültség nagyságára.
A kívánt és a valódi kimenőfeszültségszint összehasonlítását és a gerjesztő egyenáram terhelésfüggő gyors változtatását elektronikus feszültségszabályzó végzi.
A találmány, koszorutekercses kalickás generátor a forgó villamosgépek tárgyköréhez tartozik, a kefenélküli, kondenzátoros, öngerjedéses aszinkron generátorhoz. Ezen generátor alkalmas váltakozóáramu egy és többfázisú elektromos energia termelésére, önálló hálózatra.
Váltakozóáramu elektromos energia termelésére szinkron és aszinkron generátorokat alkalmaznak. A szinkron generátorok kefés, az utóbbi időben mindinkább kefe nélküli kivitelben készülnek. Mindkét kivitelnél a gerjesztő pólusok a forgórész feltekercselt részei. A kimenő feszültség állandóságát elektronikus feszültségszabályzók biztosítják.
Az aszinkron generátorok valójában rövidrezárt-kalickás forgórészű aszinkron motorok, amelyek szinkron fordulatszám feletti hajtásnál egy meglévő hálózatra villamosenergiát termelnek. Ilyen üzemben a hálózatból veszik fel a meddő energiát. Az aszinkron generátorok önálló hálózatra való energiatermeléséhez kondenzátorok szükségesek. Ezek biztosítják az öngerjedést és a mágneses forgómező fenntartásához szükséges meddő energiát.
G A kondenzátorok mérete a gyors technológiai fejlődésnek köszönve rohamosan és nagymértékben csökken, növelve ezzel az öngerjedéses kalickás aszinkron generátorok továbbfejlesztésének és gyártásának gazdaságosságát.
Az eddigi fejlesztések főleg teljesen zárt standard aszinkron gépek felhasználására irányultak. Ezek a generátorok állandó fordulatszámnál, névleges teljesítménynél, cos^p=0,91,0 teljesítménytényezőnél hideg, illetve üzemmeleg állapotban, - 5 %-os névleges kimenőfeszültséget tudnak biztosítani. Tekintve, hogy a meghajtott üzemi gép terhelésfüggő fordulatszám változása általában - 3,5 %, a generátor kimenő feszültségének változása eléri a - 10 %-ot.
A kimenő feszültség szükebb határok közötti tartására is születtek megoldások;
- Vario (változtatható kapacitású) kondenzátorok alkalmazása .
- Telitődéses fojtó (kimenő feszültség nagyságától függő induktivitás) használata, amely a generátorra kapcsolt kondenzátorok kapacitása ellen irányul a terhelésváltozástól függően.
- A meghajtó gépen olyan fordulatszámszabályzó használata, amely a terhelésnövekedéstől függően növeli a fordulatszámot, oly mértékben, hogy kompenzálódjon a generátor kimenő feszültségének csökkenése.
• ··
A fent említett megoldások nem terjedtek el a gyakorlatban mert nem korszerűek, gazdaságosak és nem teszik versenyképessé az aszinkron generátorokat a szinkron gépekhez képest: A vario kondenzátorokat nem gyártják nagy előállítási költségük miatt, a telitődéses fojtó méreteivel és súlyával nagymértékben rontja a aszinkron generátor suly-teljesitmény viszonyát, a terhelésnövekedéstől függő fordulatszámszabályzó viszont nem elégíti ki a gyors dinamikus terhelésváltozások által okozott feszültségingadozások kiszabályzását.
A feszültségszabályzott aszinkron generátoroknál az eddig ismert megoldásokkal nem érhető el a mai igények kielégítő - 0,5 %-os kimenő feszültség - állandóság. Erre a technika mai állása szerint csak a szinkron generátorok képesek.
Alap feladata a találmánynak egy olyan, önálló hálózatra termelő, kefe nélküli, robusztus aszinkron generátor megépítése, amely képes a szinkron generátorhoz hasonlóan, megfelelő szinusz alakú, teljesítményváltozástól független, állandó kimenőfeszültséget biztosítani.
A kalickás generátornak elektronikus feszültségszabályzója révén a dinamikus terhelésváltozásokat néhány perióduson belül ki kell szabályoznia. A szabályozási teljesítménynek és ezzel együtt a szabályzási áramnak alacsonynak kell lennie, hogy az alkalmazott feszültségszabályzó minél kisebb méretű legyen.
··· ·
A koszorutekercses kalickás generátor standard aszinkron motor lemezcsomagjából készül az egyfázisú vagy háromfázisú főtekercs, valamint a szabályzótekercs feltekercselésével. A generátor kapocsdobozában helyezkedik el az elektronikus feszültségszabályzó a kivezetőkapcsokra rákötve, külsőleg pedig a kondenzátor telep. A klasszikus egy, illetve háromfázisú főtekercs mellett az állórészre van feltekercselve a szabályzótekercs is. Ez a szabályzótekercs gyűrűsen, körben a kerület mentén fogja át a koszorút. A generátor kimenő feszültségének szabályzása a szabályzótekercsen átfolyó egyenáram intenzitásának azaz a koszorú előmágnesezés utján történő telítettségének változtatásával történik.
A kimenő feszültség figyelését és a gerjesztéshez szükséges egyenáram változtatását elektronikus feszültségszabályzó végzi.
A megoldás hat ábrán keresztül követhető;
Az/1. ábra/az egyfázisú, a/2. ábra/pedig a háromfázisú koszorutekercses kalickás generátort mutatja. A/S. ábra/egy lehetséges feszültségszabályzó vázlatos sémáját mutatja, mig a
4. ábrán látható a főtekercs metszete és a koszorút körülvevő szabályzótekercs. Az/ő. ábra/a feszültségalakon megjelenő tor- zitásokat kapcsaira generátor mutat, ha a feszültségszabályzó a generátor kimenő volna kötve. Aj6. ábrán/az öngerjesztéses aszinkron természetes külső jelleggörbéje és a koszorutekercses kalickás generátor tényleges, szabályzott külső jelleggörbéje látható.
·· ··· · ···
A találmány lényege a koszorutekercses kalickás generátor szabályzótekercsében ST azaz annak az elhelyezésében rejlik. Ez a tekercs mint ahogy a/3. ábrán/látható a generátor állórészének AL koszorúja köré tóruszosan van csévélve. A tekercselés értelemszerűen a kerület mentén mindig egyirányú. A
szabályzótekercs kezdetére/16,/és végére/17/kapcsolt egyenáram, igy egyértelműen egyirányú mágneses teret hoz létre a koszorúban.
Az egyenáram intenzitásának változtatásával a koszorú változóan előmágneseződik, s igy változó telítődést előidézve a gép főmezejének mágneses ellenállása is változó lesz. Ez végső soron a generátor kapocsfeszültségének változásában nyilvánul meg.
A generátor feltekercselésénél először a szabályzótekercset
ST/ csévélik fel minden vagy csak a kerület mentén szimetrikusan kiválasztott hornyokban.
A szabályozáshoz szükséges teljesítmény a generátor névleges teljesítményéhez képest elenyésző és még 5 %-ot sem tesz ki. Ez annak az eredménye, hogy a koszorú mágneses köre nem tartalmaz légrést és igy a mágneses flukszus előállítására, telítés létrehozására csekély értékű amper-menet is elegendő.
A szabályzótekercs funkciója a 6. ábrán látható. A kép a
természetes külső jelleggörbéjét mutatja azzal, hogy a 12-es görbe css^= 0,8 induktív, a 13-as viszont cos^ - 1,0 ohmos terhelésre vonatkozik. Ezekből a görbékből látszik, hogy a kondenzátorra gerjesztett, szabályzó nélküli aszinkron gene rátor feszültsége üresjárásban a legnagyobb/υθ/. A terhelés nö vekedésével állandóan csökken majd a legnagyobb leadott telje sítmény után erősen csökkenve nullára esik és fellép a rövidzárási állapot. Ebben az állapotban a szinkron generátorokkal ellentétben az aszinkron generátorok nem szolgáltatnak rövidzárási áramot. A rövidzárási áram értéke nulla, igy ez az állapot tartósan fenntartható, a gépre nincs káros kihatással.
A szabályzótekercsre/st/egyen áramot kapcsolva a koszorúban a föflukszus mellett egy egyenirányu szabályzóilukszus jön létre, amely a forgó mágneses mező mágneses ellenállását nö veli, s ez az indukált elektromos erő, illetve a kimenő fe szültség csökkenéséhez vezet.
A gerjesztő egyenáram értékének változtatásával tehát a kimenő feszültség széles határok közötti változtatása lehetséges; az áram növelésével a feszültség csökken, az áram csök kentésével viszont növekszik.
A szabályzótekercset/st/tápláló egyenfeszültség és áram hullámalakja nincs kihatással a kimenő feszültség hullámalakjá11 gerjesztő áramra a természetes külkell lecsökkenteni
A 6. ábrából látszik, hogy a legnagyobb az üresjáratban van szükség ugyanis ekkor ső jelleggörbe/lJo/üres járási feszültségét a kívánt/llN/értékre.
A terhelés növekedésével a gerjesztőáramot csökkenteni kell oly mértékben, hogy a kimenő feszültség mindenkor a kívánt /u^fértéken maradjon.
Szabályzótekercs ST azaz koszorutekercs alkalmazásával a /ó. ábra/szerint a generátor tényleges külső jelleggörbé je/11/ egészen a legnagyobb leadott teljesiményig egyenes lesz.
A szabályzótekercs/st/kimenő feszültségfüggő táplálása automatikusan történik egy elektronikus feszültségszabályzóval /fs//3. ábra./
A feszültségszabályzó félig vezérelt thyrisztoros hidból/ó,/ feszültségfigyelőből/7 ,/kívánt érték beállítására szolgáló potenciométerből |P ,/ erősítőből /8 ,1 jel fordítóbólh J és impulzus jeli ormálóból hol áll.
A generátor kimenő feszültségét a/7/átalakító figyeli. A kívánt feszültségszint a P potenciométerrel állítható be. E két elem jelértékét Pl tipusu erősítő/δ/dolgozza fel majd egy jelforditó/9/küldi a gyűjtóimpulzus jelformálóba/10] Az erősítőre /8^kapcsolt változtatható ellenállás és kondenzátor a kiváló dinamikus kiszabályzást hivatottak biztosítani.
• · ·
Ezzel az elkötéssel megakadályozható a thyrisztorok gyors működéséből kifolyólag keletkező feszültségcsucsok - tüimpulzusok megjelenése a kimenő feszültség hullámalakjában,A. áb-
tekercsrészek ugyanis teljesértékü fojtóként szolgálnak.
Amennyiben a koszorutekercses kalickás generátornak csak egy fázisa van névlegesen megterhelve, tekintve, hogy a mágneses kör homogén a terhelt fázis feszültsége a fázisfeszültségek aritmetikus középértékétől nem tér el többet mint a megengedett 3 %.
kivehető, hogy a háromfázisú koszorutekercses tor főtekercse/FT/ csillag elkötésü. A tekerkalickás generátor főtekercse/FT/csillag elkötésü. A tekercselés módja teljes mértékben megegyzik a már ismert kétrétegű tekercseléssel, azzal, hogy két bármely fázis belsejé-
Ezen kivezetések technológiai okokból legegyszerűbben a fázistekercsek közepéről nyerhetők. Egyfázisú koszoruteker13 * · • **· esés kalickás generátornál [1. ábra/, a két kivezetést hasonló technológiai meggondolások alapján a tekercs legalkalmasabb két pontjáról kell kivezetni.
A generátorok kimenő feszültségének szinuszos alakját legnagyobb mértékben a harmadik rendszámú,*^ = 3 felharmonikus térhullám befolyásolja. Ennek kiküszöbölésére a koszorutekercses generátornál olyan kétréteges tekercselést kell alkalmazni ahol a lépésrövidités a következő feltételnek eleget tesz:
ahol Y a horonylépést,χ pedig a pólusosztást jelenti.
A lépésröviditéses kétréteges tekercs minden esetben biztosítja a torzításmentes szinuszos feszültségalakot, 5 %-tól kisebb klirrfaktorral.
A koszorutekercses kalickás generátornak felgerjedéséhez és üzem közben a saját és a terhelés szükségleteire, kapacitiv energiára van szüksége. A felgerjedési folyamat után, amelyet a gép remanens mágnesezése biztosit, a kimenőfeszültség nagyságát két görbe metszéspontja határozza meg. Az egyik görbe a gép üresjárási mágnesezési görbéje, motoros üzemben, U = f(3) a másik görbe pedig a gépre rákapcsolt kondenzátor egyenes, U = J.X .
c
A fenti egyenletben Xc a generátorra rákapcsolt kondenzátor KO reaktanciáját jelenti.
• * ♦ ··· ···♦ ♦ ·»
Háromfázisú koszorutekercses generátornál/2.
a kondenzátorok /Ko/feszültség illesztési meggondolásból a kimenő vonalfeszültségekre vannak kötve.
A koszorutekercses kalickás generátor prototípusa belső hütésü négypólusu háromfázisú, IP 23 védettségi fokú motorból készült. A belső hütéses kivitel kiválóan alkalmas a szabályzótekercs elhelyezésére anélkül, hogy a legkisebb változtatást kellene eszközölni a gépen. A motor tengelymagassága 160 mm, névleges teljesítménye 11 kW.
A generátor szabályzótekerccsel ellátva 10 kVA névleges teljesítményt képes leadni cos f= 0,8 - induktív karakterű fogyasztónak, 3x380 V és 50 Hz-nél. A generátorra rákapcsolt kondenzátor telep kapacitása 10 kVAr.
Feszültségszabályzóként az AEG által gyártott MICROSEMI 220/4.2 tipusu fordulatszámszabályzó szolgál, melynek névleges árama 4A.
A horonyhidas kalickás generátor standard aszinkron motor lemezcsomagjaiból készül az egyfázisú vagy háromfázisú főtekercsek, valamint a szabályzótekercs feltekercselésével. A generátor kapocsdobozában helyezkedik el az elektronikus feszültségszabályozó a kivezetőkapcsokra rákötve, külsőleg a kondenzátortelep .
A klasszikus egy, illetve háromfázisú főtekercs mellett az állórész hornyaiban van elhelyezve a szabályozótekercs is.
• · ····
• *· ····
·· * · ·
• • • ··· • ·
A generátor kimenő feszültségének szabályozása a szabályozótekercsen átfolyó egyenáram intenzitásának azaz a fogak előmágnesezés utján történő telítettségének változtatásával történik .
A kimenő feszültség figyelését és a gerjesztéshez szükséges egyenáram változtatását elektronikus feszültségszabályozó végzi .
A megoldás hat ábrán keresztül követhető.
Az/1. ábra/az egyfázisú, a/2. ábra/pedig a háromfázisú HÁG elkötését mutatja.
a/j. ábra/egy lehetséges feszültségszabályozó vázlatos sémáját mutatja5míg a/4. ábrán/látható a fő és szabályzótekercs elhe lyezése a horonyhidakkal.
Az/5. ábra/a feszültségalakon megjelenő torzításokat mutat ha a feszültségszabályzó a generátor kimenő kapcsaira volna köta/ó. ábrán/az öngerjedéses aszinkron generátor természetes külső jelleggörbéje és a generátor tényleges szabályzott külső jelleggörbéje látható.
A találmány lényege a generátor szabályzótekercsének elhelye zésében és a hornyonként elhelyezett mágneses flukszust vezető hidakban van mint ez példaképpen a/4. ábra/mutatja .
A szabályzótekercset ST alkotó tekercslábak száma megegyezik az állórész AL fogainak számával tekintve, hogy ezek köré vannak • · ···· ·· ·· ···· • · • ··· feltekercselve. A szabályzótekercs ST táplálása a 16 és 17-es kivezetéseken keresztül egyenárammal történik. A tekercslábak elkötése értelemszerűen olyan, hogy az általuk előállított mindenegyes $S flukszus telítésbe hozza az állórész fogait. A hornyonként elhelyezett lemezeit hidak HH a $3 flukszusok minimális légrésü záródását biztosítják.
Az egyenáram intenzitásának változtatásával a fogak változóan előmágneseződnek, s igy változó telítődést előidézve, a gép főmezejének mágneses ellenállása is változó lesz. Ez végső soron a generátor kapocsfeszültségének változásában nyilvánul meg.
A generátor tekercseinek berakásakor először a szabályozótekercset ST helyzik el, majd a lemezekből kiképzett horonyhidak HH berakása után fektetik be a kétréteges főtekercset.
A szabályozáshoz szükséges teljesítmény a generátor névleges teljesítményéhez képest elenyésző, s 5 % alatt van. Ez annak az eredménye, hogy a szabályzótekercs ST mágneses köre minimális légrést tartalmaz, és igy <Fs mágneses flukszus előállítására, telítés létrehozására csekély értékű ampermenet is elegendő .
A szabályozótekercs/st/funkciója a/ó. ábrán/látható. A kép a /12/ és a/13-as/görbékkel egy öngerjedéses aszinkron generátor természetes külső jelleggörbéjét mutatja azzal, hogy a /12-es/ görbe cos^= 0,8 induktív, a/13-as/viszont cos^ = 1,0 ohmos terhelésre vonatkozik. Ezekből a görbékből látszik, hogy a kondenzátorral gerjesztett szabályzó nélküli aszinkron generátor feszültsége üresjárásban a legnagyobb /llo/. A terhelés növekedésével állandóan csökken ,majd a legnagyobb leadott teljesítmény után erősen csökkenve nullára esik és fellép a rövidzárási állapot. Ebben az állapotban a szinkron generátorok kal ellentétben az aszinkron generátorok nem szolgáltatnak rö vidzárási áramot. A rövidzárási áram értéke nulla, igy ez az állapot tartósan fenntartható, a gépre nincs káros kihatással.
A szabályozótekercsre/sT/egyenáramot kapcsolva a fogakban a főfluszus mellett egyenáirányu szabályozó flukszus jön létre, amely a forgó mágneses mező mágneses ellenállását növeli, s ez az indukált elektromotoros erő, illetve a kimenő fezsültség csökkenéséhez vezet.
A gerjesztő egyenáram értékének változtatásával tehát a kimenő feszültség széles határok közötti változtatása lehetséges, az áram növelésével a feszültség csökken, az áram csökkentésével viszont növekszik.
A szabályozótekercset/st/tápláló egyenfeszültség és áram hullámalakja nincs kihatással a kimenő feszültség hullámalak jára .
A 6-os ábrából látszik, hogy a legnagyobb gerjesztő áramra az üresjárásban van szükség, ugyanis ekkor a természetes kül18
só jelleggörbe/uo/üresjárási feszültséget kell lecsökkenteni a kivánt/ll^/értékre. A terhelés növekedésével a gerjesztőáramot csökkenteni kell oly mértékben, hogy a kimenő feszültség mindenkor a ki vánt íll^/értéken maradjon.
Szabályozótekercs(st| alkalmazásával a/ó. ábra/szerint a generátor tényleges külső jelleggörbéje/11,/egészen a legnagyobb leadott teljesítményig egyenes lesz.
A szabályozótekercs kimenő fesziiltségfüggő táplálása automatikusan egy elektronikus feszültségszabályzóval/Fs/történik, 13 . ábra/.
A feszültségszabályzó félig vezérelt thyrisztoros hidból 6, feszültségfigyelőből/7/, kívánt érték beállítására szolgáló potenciométerből/p/ erősítőből/θ/ jelforditóból/9/ és impulzusjelformálóbólAo/áll.
A generátor kimenő feszültségét a/S/átalakitó figyeli. A kívánt feszültségszint a/p/potenciométerrel állítható be. E két elem jelértékét/tipusu erősítő/δ/dolgozza fel, majd egy jelforditó/9/küldi a gyűjtóimpulzus jelformálóba/io/
Az erősítőre/θ/kapcsolt változtatható ellenállás és kondenzátor a kiváló dinamikus kiszabályzást hivatottak biztosítani. A kimenő fokozat /ó/teljesitményelemeit thyrisztorok és diódák képezik. E fokozat kapcsaira/16/és/L7/csatlak°zik a szabályozótekercs /st/.
Az/fS/feszültségszabályozó a generátor kimenő kapcsai helyett a f őtekercs^Fl/belső megcsapolására csatlakozik a/14-/és/15/kapcsokon keresztül, ^1J és^2. ábra/.
Ezzel az elkötéssel megakadályozható a thyrisztorok gyors mükö déséből kifolyólag keletkező feszültségcsucsok (tüimpulzusok) megjelenése a kimenő feszültség hullámalak jában, Ιϊ. ábra/. A főtekercs /f T /megcsapolásától a kimenő kapcsokig lévő tekercsrész ugyanis teljesértékü fojtóként szolgál.
Amennyiben a horonyhidas aszinkron generátornak csak egy fázisa van névlegesen megterhelve - tekintve, hogy a mágneses kör homogén - terhelt fázis feszültsége a fázisfeszültségek aritme tikus középértékétől nem tér el többet mint a megengedett 3 %. Ez szükségtelenné teszi csillapitótekercs használatát, amely szinkron generátoroknál nélkülözhetetlen.
a/2. ábrából/ki vehető, hogy a háromfázisú HÁG főtekercse/Fl/ csillag elkötésü. A tekercselés módja teljes mértékben megegye zik a már ismert kétrétegű tekercseléssel, azzal, hogy két bár mely fázis belsejéből kivezetést kell készíteni a feszültségszabályzónak/Fs/. Ezen kivezetések technológiai okokból legegysze rűbben a fázistekercsek közepéről nyerhetők.
Egyfázisú horonyhidas aszinkron generátornál/1. ábra/ a két ki vezetést hasonló technológiai meggondolások alapján a tekercs legalkalmasabb két pontjáról kell kivezetni.
A generátorok kimenő feszültségének szinuszos alakját legnagyobb mértékben a harmadik rendszámú, y = 3 felharmonikus tér20 hullám befolyásolja. Ennek kiküszöbölésére a horonyhidas aszinkron generátornál olyan kétréteges tekercselést kell alkalmazni, ahol a lépésrövidités a következő feltételnek eleget tesz:
ahol Y a horonylépéstpedig a pólusosztást jelenti.
A lépésröviditéses kétréteges tekercs minden esetben biztosítja a torzításmentes szinuszos feszültségalakot, 5 %-tól kisebb klirrfaktorral.
A horonyhidas aszinkron generátornak felgerjedéséhez és üzem közben a saját és a terhelés szükségleteire, kapacitiv energiára van szüksége. A felgerjedési folyamat után, amelyet a gép remanens mágnesezése biztosit, a kimenő feszültség nagyságát két görbe metszéspontja határozza meg.
Az egyik görbe a gép üresjárási mágnesezési görbéje, motoros üzemben U = f(J), a másik görbe pedig a gépre rákapcsolt kondenzátor egyenes, U - 0. Xc.
A fenti egyenletben Xc a HAG-ra rákapcsolt kondenzátor^Ko/reaktanciáját jelenti.
Háromfázisú generátornál ábra/, a kondenzátorok eszültségillesztési meggondolásból a kimenő vonalfeszültségekre vannak kötve.
A HÁG prototípusa egy külsőhütésü,négypólusu,háromfázisu,zárt, IP44-es vetetségi fokú motorból készült.
Tekintve, hogy a koszorutekercses kalickás generátor rövidrezárt forgórészű gép, illetve a HÁG rövidrezárt forgórészei gép csúszó, kopásnak kitett alkatrészektől mentes mechanikai élettartamát kizárólag golyóscsapágyai határozzák meg, karbantartás nem igényel.
Tekercsei kritikus tulmelegedésnek nincsenek kitéve, ugyanis mind túlterhelésnél, mind rövidzár állapotban a generátor legerjed, feszültsége és árama nullára esnek.
A HÁG generátor nem termel sem konduktív sem pedig konvektiv rádiófrekvenciás zavarokat.
A HÁG a legszélsőségesebb klimatikus viszonyok és robbanás veszélyes környezet közepette is alkalmas az igényes fogyasztók elektromos energiával való ellátására, mint például, honvédség, folyami és tengeri hajózás, bányászat stb.

Claims (5)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Horonyhidas aszinkron generátor, egyfázisú, vagy háromfázisú kivitelben azzal jellemezve, hogy az állórész (AL) hornyaiban a főtekercs (FT) mellett az állórészfogak számával megegyező tekercslábu szabályzótekercs (ST) van elhelyezve.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti horonyhidas aszinkron generátor azzal jellemezve, hogy a szabályzótekercs (ST) tekercslábainál a kezdőszál a kezdővel, a végző a végzővel elkötve az állórészfogak köré a hornyok aljára vannak elhelyezve és mágneses vezetőanyagu a horony két oldalát öszszekötő, fogszélesség felét előre vastagságú híddal elválasztva a főtekercstől.
  3. 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti horonyhidas aszinkron generátor azzal jellemezve, hogy a kéyéteges főtekeresnél (FT), megfelelő lépésrövidités megválasztásával a harmadik felharmonikus,
    3-as sorszámmal ki van kü- szöbölve.
  4. 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti horonyhidas aszinkron generátor azzal jellemezve, hogy a szabályzótekercs (ST) táplálása az egy, illetve háromfázisú főtekercs (FT) belsejéből kivezetett megcsapolásokon keresztül történik.
    • ·
  5. 5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti horonyhidas aszinkron generátor azzal jellemezve, hogy a feszültségszabályozást egy elektronikus feszültségszabályzó (FS) végzi, melynek a valós érték bemenete(14, 15) az egy, illetve háromfázisú megcsapolt főtekercs (FT) két kivezetésére, kimenete (16, 17) pedig a szabályozótekercsre (ST) van kötve.
HU90734A 1990-02-09 1990-02-09 Constant voltage asynchronous generator of crown coil and slot bridge HUT57956A (en)

Priority Applications (9)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU90734A HUT57956A (en) 1990-02-09 1990-02-09 Constant voltage asynchronous generator of crown coil and slot bridge
PCT/HU1991/000007 WO1991012647A1 (de) 1990-02-09 1991-02-08 Nutenbrücken-asynchrongenerator mit konstanter spannung
AU72201/91A AU7220191A (en) 1990-02-09 1991-02-08 Constant voltage asynchronous generator with stator slot bridges
EP91903359A EP0468015B1 (de) 1990-02-09 1991-02-08 Nutenbrücken-asynchrongenerator mit konstanter spannung
AT91903359T ATE131321T1 (de) 1990-02-09 1991-02-08 Nutenbrücken-asynchrongenerator mit konstanter spannung.
BR919104334A BR9104334A (pt) 1990-02-09 1991-02-08 Gerador assincrono de tensao constante com pontes para fenda no estator
CA002051626A CA2051626A1 (en) 1990-02-09 1991-02-08 Constant voltage asynchronous generator with stator slot bridges
DE59107017T DE59107017D1 (de) 1990-02-09 1991-02-08 Nutenbrücken-asynchrongenerator mit konstanter spannung.
FI914740A FI914740A0 (fi) 1990-02-09 1991-10-08 Asynkronisk generator med konstant spaenning foersedd med statorspaorbryggor.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
HU90734A HUT57956A (en) 1990-02-09 1990-02-09 Constant voltage asynchronous generator of crown coil and slot bridge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
HU900734D0 HU900734D0 (en) 1990-04-28
HUT57956A true HUT57956A (en) 1991-12-30

Family

ID=10951087

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU90734A HUT57956A (en) 1990-02-09 1990-02-09 Constant voltage asynchronous generator of crown coil and slot bridge

Country Status (9)

Country Link
EP (1) EP0468015B1 (hu)
AT (1) ATE131321T1 (hu)
AU (1) AU7220191A (hu)
BR (1) BR9104334A (hu)
CA (1) CA2051626A1 (hu)
DE (1) DE59107017D1 (hu)
FI (1) FI914740A0 (hu)
HU (1) HUT57956A (hu)
WO (1) WO1991012647A1 (hu)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5714823A (en) * 1994-08-29 1998-02-03 Sundstrand Corporation Quasi regulated permanent magnet generator
US7262539B2 (en) 2004-11-26 2007-08-28 Pratt & Whitney Canada Corp. Saturation control of electric machine
US7545056B2 (en) * 2003-05-27 2009-06-09 Pratt & Whitney Canada Corp. Saturation control of electric machine
US7439713B2 (en) 2006-09-20 2008-10-21 Pratt & Whitney Canada Corp. Modulation control of power generation system
US8076882B2 (en) 2007-12-26 2011-12-13 Pratt & Whitney Canada Corp. Motor drive architecture with active snubber
US8279648B2 (en) 2008-03-20 2012-10-02 Pratt & Whitney Canada Corp. Power inverter and method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE58011C (de) * 1890-11-04 1891-08-03 W. LAHMEYER & CO., COMMANDITGESELLSCHAFT, in Frankfurt, Main, Neue Mainzerstrafse 68 Ankeranordnung für elektrische maschinen
DE1488673B2 (de) * 1965-05-21 1971-11-25 Siemens AG, 1000 Berlin u. 8000 München Elektrische maschine ohne stoerendes magnetisches streufeld
US3519862A (en) * 1968-10-25 1970-07-07 Ind Products Inc Insulating wedge for core slots in dynamoelectric machines and the like and machine for making the same
DE3430188A1 (de) * 1984-08-16 1986-04-24 István 7535 Königsbach-Stein Nagy Konstantspannungs-asynchrongenerator

Also Published As

Publication number Publication date
CA2051626A1 (en) 1991-08-10
AU7220191A (en) 1991-09-03
EP0468015B1 (de) 1995-12-06
BR9104334A (pt) 1992-04-21
HU900734D0 (en) 1990-04-28
ATE131321T1 (de) 1995-12-15
FI914740A0 (fi) 1991-10-08
EP0468015A1 (de) 1992-01-29
WO1991012647A1 (de) 1991-08-22
DE59107017D1 (de) 1996-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Watson et al. Controllable dc power supply from wind-driven self-excited induction machines
US7615904B2 (en) Brushless high-frequency alternator and excitation method for three-phase AC power-frequency generation
US8076814B2 (en) Brushless high-frequency alternator and excitation method for DC, single-phase and multi-phase AC power-frequency generation
JP3489106B2 (ja) ブラシレス三相同期発電機
Huang et al. Analysis of a hybrid field-modulated linear generator for wave energy conversion
US6943462B2 (en) Ring generator for a wind power installation
US5598091A (en) Three-phase brushless self-excited synchronous generator with no rotor exciting windings
Levy Stand alone induction generators
HUT57956A (en) Constant voltage asynchronous generator of crown coil and slot bridge
GB2055515A (en) Frequency Converting Arrangement
Zhu et al. Magnetic field distribution and operating characteristics of a hybrid excitation generator based on integrated brushless excitation
Beik et al. High voltage generator for wind turbines
Leng et al. Voltage control of grid connected induction motors using floating capacitor H-bridge converters
KR101417509B1 (ko) 이중 회전자를 갖는 동기 발전기 시스템
Schüttler et al. Power-optimized symmetrizing current control with a 8.7 kNm-transverse flux generator
Gupta et al. DC-Link voltage regulation of full-power converter for WECS in weak-grid using a variable-flux dual-stator PMSG
Chakraborty et al. A new series of brushless and permanent magnetless synchronous machines
JPH0532983B2 (hu)
McGrow et al. Low cost brushless generators
JP3398416B2 (ja) 周波数変換装置
US3421062A (en) Electrical polyphase machine having stator and rotor windings connected in series to polyphase supply
JP3489108B2 (ja) ブラシレス自励単相同期発電機
KR860000925B1 (ko) 전기 회전기의 자려방법 및 그 장치
El Missiry Excitation control of a brushless synchronous motor
JPH0284026A (ja) 特に風力機械用の高可変運転の発電機を含む電池充電回路

Legal Events

Date Code Title Description
DFD9 Temporary protection cancelled due to non-payment of fee
DFD9 Temporary protection cancelled due to non-payment of fee
DGB9 Succession in title of applicant

Owner name: BARSI, MARIA, HU

Owner name: SOLTESZ, ANDRAS, HU

DNF4 Restoration of lapsed final protection