Индуктор униполярной машины

Индуктор униполярной машины

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ИНДУКТОР УНИПОЛЯРНОЙ КЛШНКЫ , содержащий катушку возбуждения и две встречно включенные экранирующие катушки, расположенные соосно с катушкой возбуждения с двух ее торцов, отличающийс я тем, что, с целью повышения эффективности экранирования внешнего магнитного поля, индуктор снабжен дополнительной экранирующей катушкой , расположенной снаружи катушки возбуждения и соосно с ней, при этом плоскости симметрии катушки возбух дения и дополнительной катушки совмещены, средние радиусы основных экранирующих катушек равны среднему радиусу катуш1си возбуждения, расстояние между плоскостями симметрии основных экранирующих катушек и катушки возбуждения выполнены равным ,5

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(50 Н 02 1 31 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCH0lVIY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Е2

В

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3501239/24-07 (22) 18.10.82 (46) 07.01.84. Вюл. Р 1 (72) В.Л. Ллиевский, A.М. Октябрьский и С.H. Маркелова . (71) Московский ордена Ленина и ордена Октябрьской Революции авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (53) 621.313.292(088.8) (56) 1. Дмитриев В.С., Смольская Н.Е.

Сверхпроводящие электрические машины постоянного тока и перспективы их использования в промышленности и на транспорте за рубежом. — "Электрические машины". Обзорная информация. М., 1979, с. 24.

2. Патент Лнглии Р 1343275, кл. Н 02 К 31/00, 1974. (54)(57) ИНДУКТОР УНИПОЛЯРНОЙ МАИИНЫ, содержащий катушку возбуждения и две встречно включенные экранирующие катушки, расположенные соосно с катушкой возбуждения с двух ее торцов, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения эффективности экранирования внешнего магнитного поля, индуктор снабжен дополнительной экранирующей катушкой, расположенной снаружи катуш„.Б0„„ 065952 А ки возбуждения и соосно с ней, при этоМ плоскости симметрии катушки возбуждения и дополнительной катушки совмещены, средние радиусы основных экранирующих катушек равны среднему радиусу катушки возбуждения, расстояние между плоскост чи симметрии основных экранирующих катушек и катушки возбуждения выполнены равным а отношения магнитодвижущих сил экранирующих катушек к магнитодвижущей силе катушки возбуждения выполнены по зависимостям

F г,=2R,(2R„ -акр (R2-3þ ), I где Р„ - средний радиус катушки воз- " буждения, средний радиус дополнитель- ной экранирующей катушки; магнитодвижущая сила дополнительной экранирующей катушки, магнитодвижущая сила основной экранирующей катушки, магнитодвижущая сила катушки возбуждения.. т .5(к электр)!

" ;": . ти »:: уни"Ого тока,, "! . »!о(- J.Hrr.I О:(г ;(е (Q! ,,! :О ВЬ)(;)Е Нy,"!

» л! У У Jr G;: "

: э - : < а Г у}!. (хо)( б °

1,",П; *i:: -r : r- ; - ." " а ту»()К»! COВ""

;,(т; о»;, аг })- ;» среднеР!.у

О,.;,; я,,; „расстоH.!Г.г

oг

»со:-тс. -. †:: раторах, .- -о - -:мах гене, I .,; О . и l » О .! O 1 И П с!

; >»! г ЕН,.=»,! ИндуКТОрс В (!, .Г,-НHJJOJ)Я»О JЮОИ

:.:сиженным ад: -,":.-..: рас

Об"- еме ПО:. к,-»»о-; и сс .. ца)ошей

;! . Ое,голе В ,-;К. с ..;=:.,-; i,.:, =: !r,. »(., }ООг).:-ра НСтВЕ -ЭСЛаб, з,,-; .;,,-,, .... - т „:- и .-, i. I! тора

-О -.-..Ьс, —.;; -:: . -; . " .»П)("-. ЕСКОГО ФЕРРО- с . ". : .! С ..:. а!)а Е JУТРИ КОТО— г.,:;r.! г! с Оr"!!rK ""Ка — Э! r " HОГО ПО O1 а —:;".О"-з;-:: :, ;! -" !»:! »зерхнэсть якоря

Ь . б1!! ЕЧ.-:-(ая»!ВЕЛиЧЕНиС л,= r Л, ! . г; »!.: — ф(з Ооъ а т НИ »)(!Х .ас-у:;:а ..!. !:-... :..":: T à"}.ÿ и всей vc

:..а: —;с з;и. в ..;.. =м., что приводит к

ПО! )!(Е (- .(((! Р =,: .:ТИОС .- ЕЛЬ КОИ MB ССЫ, ;";1;" —: Е О: !а; .-, !JPrH "rr»r-r H("-i"1 —:.*ко(ни Hнцук..a (! - : . в Которой ,:, -=::,,, : :.г(ОТРЕ) Ы

) .. ... --" rH:}! О JI}Е К,—. I /1!I

Е т O i -! Н r i ), О Г. С

;-(а,г»!) е к, ние между ))лоскостями сим»летрии и

Ос(}ив ных экра нирующих катушек и Kcl ту ки возбусждения выполнено равным о(= ()У y P 2 а отйошения магнитодвижущих сил экранирувщих катушек к магнитодвижущей силе катушки возбуждения выполнены по зависимостям ! г )F =05 (Я !» j)) !! -ЗР ), где Р— c ðåäíèé радиус катушки возбуждения, Р— средний радиус допол«Hтельной эк рВ Ht)pó)0(=}åé к атушки, () — магнитоцвижущая сила дополнительной экранируюшей катушки магнитодвижущая сила основной экранирующей катушки, F — магнитодвижущая сила катушс» ки возбуждения. (}а чертеже изображен индуктор, конструктивно выполненный с цилиндрическим якорем униполярной машины, общий вид.

О Индуктор униполярной машины соцержит катушки 1 возбуждения и дополнительно снабжен экраниру,ошей обмоткой ?, которая размещается над соленоидом 1 таким образом, чтобы его средняя плоскость прямоугольпогo сcечения была совмещена с соответствующей плоскостью катушки 2. (:и.)метрично по обеим сторонам от катушки 1 возбуждения установлены цве адекватные боковые экранирую(»)ие катушки 3! имеющие одинаковув .-"=oìåTpèþ и равные по величине )Я С.

Все обмотки, охлажденные сжиженным газом, размещены в кристалле 4, закрепленном на корпусе униполярной машины через цилиндр 5, выполненный

)з изоляционного материала. В подшипниковь)х корпусах 6 и 7 установлены подшипники 8 и 9, на которые ог:ирается якорь с двумя парами

::o!roc b(Jr! HbIx устройств 1 О и 11 ..,л!»1 я предоT)1pdL:;åíHH короткого замыкания

}(О неподвижной части конструкции и ротору предусмотрены изоляционнь)е элементы 12-14. В двух симметричных частях якоря,. разделенных изоляцией 14. могут наводиться равные по вели чине ЭЦС, С целью исключения протекания токов через подшипники

8 и 9 плоскости торцов 15 и 16 подшнпниковых корпусов 6 и 7 покрыты изоляционной пленкой.

Рассмотрим работу униполярной !ашины на примере генераторчого режима. Захоложенные обмотки индукTrOð ЗаПИтЫВавтСя От ОДНОГО ВНЕШНЕГо ис точника или различных источни— ков электроэнергии таким образом, чтобы экранирук>щие соленоиды 2 и

3 были включены встречно по отношению к катушке 1 возбуждения. При этом >13С дополнительной и боковой экранирующих катушек и МДС катушки возбуждения должны соотноситься как показано выше. Тогда магнитное поле, создаваемое индуктором во внешнем пространстве, окружающем машину, скомпенсировано. В активной зоне магнитный поток, пронизывающий поверхность вращающегося якоря, заключенную ме>кцу токосъемными устройствами 10 и 11, наводит ЭДС, пропорциональную магнитному потоку и частоте вращения ротора. С помо-. щью внешних соединений можно организовать питание либо двух независимых нагрузок, либо одной с двойным значением ЭДС (при последовательном соединении активных элементов якоря).

Возможно также использование предлагаемого индуктора и в других вариантах конструктивного исполнения униполярных машин, например, с дисковым якорем.

Поскольку средние радиусы боковых экранирующих катушек и обмотки возбуждения равны, то соответствующие внутренний и наружный радиусы этих катушек могут быть выбраны также равными. Это создает условия для применения модульной конструкции для индуктора, т.е. элементарной катушки, внутренний и наружный радиусы которой равны соответствующим геометрическим параметрам указанных обмоток индукторов, а длина кратна длинам этих обмоток. Катушки выбираются из унифицированных модулей путем механического соединения по их торцовым поверхностям.

Выполняется также электрическое соединение модулей. Модульная конструкция обеспечивает высокую надежность индуктора и все машины в целом, осрбенно при использовании в качестве обмоточного материала сверхпроводника. При этом в случае перехода в нормальное состояние о одного из модулей можно путем внешних переключений исключить из электрической цепи дефектный модуль, сохранить частичную работоспособность и осуществить нештатный режим работы индукторов. Кроме того, модульная конструкция существенно упрощает технологическую оснастку для изготовления индуктора. ,Пополнительная экранирующая обмотка мо><ет быть выполнена в виде тонкого соленоида, размещенного на наружной цилиндрической поверхности катушки возбуждения.

Зкранирующая способность предлагаемого устройства выше, чем по схеме (2 ) при практически одинаковых массах индукторов. Снижение полезного магнитного потока в изобретении можно компенсировать путем пропорционального увеличения плотности тока во всех катушках. При этом уро" вень абсолютных значений индукций в соответствующих точках экранируемой области остается ниже, чем

Г" 7.

Предлагаемое устройство облегчает выполнение требований техники безопасности по снижению интенсивЗ5 ности магнитного поля, например, в рабочем помещении, где размещена установка, до уровня, безопасного для человеческого организма. 4О Использование индуктора в униполярной машине по сравнению с базовым опытно-про.лышленным образцом униполярного генератора позволяет улучшить технико-экономические пока45 затели вследствие облегчения конструкции и уменьшения ее габаритов, 1065982

Составитель A. Трепутнева

Редактор Л. Пчелинская Техред О.Йеце Корректор Л. Патай

Заказ 11055/56 Тираж 672 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Б-35, Раушская наб., q. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул„ Проектная, 4