ДВУХПОЛЮСНЫЙ АСИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР ВЕТРОЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ УСТАНОВКИ

Полезная модель относится к области электротехники и может быть применена в ветроэлектрических установках.
Известен двухполюсный асинхронный генератор, к выводам статорной обмотки которого подключены конденсаторы по схеме треугольника или звезды (рисунок 2.42 на странице 37 книги Богатырева Н.И., Ванурина В.Н., Вронского О.В. «Схемы статорных обмоток, параметры и характеристики электрических машин переменного тока», Краснодар, 2007, 301 с).
Недостаток двухполюсного асинхронного генератора в ограниченности работы при снижении частоты вращения приводной ветряной турбины.
Известен двухполюсный асинхронный генератор с подключенными к выводам статорной обмотки конденсаторами, статорная обмотка которого содержит двенадцать катушечных полугрупп, при этом начало первой катушечной полугруппы соединено с началом третьей, начало второй - с началом четвертой, начало пятой - с началом седьмой, начало шестой - с началом восьмой, начало девятой - с началом одиннадцатой, начало десятой - с началом двенадцатой, выводы взяты от конца первой, от конца четвертой, от конца пятой, от конца восьмой, от конца девятой, от конца двенадцатой, от объединенных концов второй и третьей катушечных полугрупп, от объединенных концов шестой и седьмой катушечных полугрупп, от объединенных концов десятой и одиннадцатой катушечных полугрупп (патент 2 469 454, бюллетень №34, опубликовано 10.12.2012 - прототип).
Недостаток двухполюсного асинхронного генератора в ограниченности работы при снижении частоты вращения приводной ветряной турбины.
Техническим решением полезной модели является расширение диапазона работы генератора при снижении частоты вращения приводной ветряной турбины.
Решение поставленной задачи достигается тем, что двухполюсный асинхронный генератор ветроэлектрической установки содержит статорную обмотку из восьми последовательно соединенных катушечных групп с выводами от мест соединения катушечных групп и соотношением чисел катушек 2/1 в двух парах диаметрально расположенных катушечных групп.
На фигуре 1 показана схема статорной обмотки генератора из восьми (1, 2, …, 8) последовательно соединенных катушечных групп. В двух парах диаметрально расположенных катушечных групп (4.5) и (8, 1) число катушек в два раза больше, чем в других двух парах диаметрально расположенных катушечных групп (2.3) и (6, 7). Выводы (9, 10, 16) взяты от мест соединения катушечных групп.
Согласно фигуре 2 три конденсатора «С» подключены соответственно к выводам (9, 13), (10, 14), (11, 15), а четвертый конденсатор подключается к выводам (12, 16) через ключ «К». При определенной частоте вращении ротора и самовозбуждении генератора трехфазные токи возбуждения трех постоянно включенных конденсаторов, расположенных под 120°, создают трехфазное вращающееся магнитное поле, которое наводит трехфазные ЭДС одинаковой величины. Нагрузка подключается к выпрямителям 17 и 18. Выпрямители могут включаться и параллельно (фигура 3).
При определенной степени снижения частоты вращения ротора генератора, замыкается ключ «К», и двухфазные токи конденсаторов, подключенных к расположенным под 90° выводам (10, 14) и (12, 16) образуют в генераторе дополнительное двухфазное вращающееся магнитное поле. Для этого случая результирующие векторы трехфазных и двухфазных токов возбуждения для каждого участка статорной обмотки показаны на фигуре 4.
Увеличение реактивной мощности конденсаторов способствует работоспособности генератора при понижении частоты вращения, следовательно, и при понижении генерируемой частоты тока.