Brushless doubly-fed induction machines employing dual cage...

H - Electricity – 02 – K

Patent

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H02K 19/00 (2006.01) H02K 16/00 (2006.01) H02K 17/16 (2006.01) H02K 17/36 (2006.01) H02K 17/42 (2006.01)

Patent

CA 2361368

A brushless doubly-fed induction machine comprising dual cage rotors (201, 202), suitable for use in generator applications requiring a fixed-frequency electrical output that is independent of a rotational speed at which the machine is driven or motor applications requiring limited variable speed operation when connected to an AC mains. Various embodiments are disclosed, but each includes a stator frame (102) in which first and second annular stators (105, 118) are mounted, end to end spaced apart, along a common aaxis. Each annular stator includes a core wound with polyphase distributed windings (106, 120) defining a plurality of poles. First and second rotors (201, 202) mounted on a common shaft (114), are disposed within the first and second stator (105, 118) respectively. Each of the rotors includes a laminated core having a plurality of longitudinally-extending slots defined around a periphery thereof, and at least one conductor (203, 204) is disposed in each slot. Each of the conductors for a given rotor is electrically connected to an end ring (206, 207) disposed at one end of the laminated core for that rotor. The rotor conductors (203, 204) in the first and second rotors are connected to each other, in a reverse phase sequence, through a plurality of interconnection conductors (208) that are disposed between the rotors. The interconnection conductors are preferably of substantially equal length and resistance, and are configured in a pair of concentric layers (209, 210). Each interconnection conductor occupies one of the concentric layers over its entire length, or one layer over a part of its length and the other layer over a remainder of its length.

L'invention concerne une machine à induction à double alimentation sans balai comprenant des rotors (201, 202) à double cage, adaptée à une utilisation dans des applications de générateur requérant une sortie électrique à fréquence fixe indépendante d'une vitesse de rotation à laquelle la machine est entraînée, ou des applications de moteurs requérant un fonctionnement à vitesse variable limitée dans le cas d'une connexion à un réseau CA. Divers modes de réalisation sont décrits, chacun comprenant une carcasse (102) de stator dans laquelle des premier et second stators annulaires (105, 118) sont montés de façon espacée, bout à bout le long d'un axe commun. Chaque stator annulaire comprend un noyau enroulé avec des enroulements répartis polyphasés (106, 120) définissant une pluralité de pôles. Le premier et le second rotors (201, 202), montés sur un axe commun (114), sont disposés à l'intérieur des premier et second stators annulaires (105, 118), respectivement. Chacun des rotors comprend un noyau stratifié présentant une pluralité de fentes longitudinales définies autour de sa périphérie, ainsi qu'un moins un conducteur (203, 204) disposé dans chaque fente. Chacun des conducteurs pour un rotor donné est connecté électriquement à une bague d'extrémité (206, 207) disposée à une extrémité du noyau stratifié pour ce rotor. Les conducteurs (203, 204) des rotors dans les premier et second rotors sont connectés les uns aux autres, en une séquence de phase inverse, par une pluralité de conducteurs d'interconnexion (208) disposés entre les rotors. Les conducteurs d'interconnexion sont de préférence de longueur et de résistance sensiblement égales, et ils sont configurés en une paire de couches concentriques (209, 210). Chaque conducteur d'interconnexion occupe une des couches concentriques sur toute sa longueur, ou une couche sur une partie de sa longueur et l'autre couche sur le reste de sa longueur.

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