Электромашинный источник периодических импульсов тока

Электромашинный источник периодических импульсов тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ЭЛЕКТРОМАШШНЫЙ ИСТОЧНИК ПЕРИОдаЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержащий статор с основной обмоткой с клеммами для подключения к нагрузке через первый коммутирующий аппарат и перпендикулярной к ней дополнительной обмоткой, подключенной к фазосдвигающему устройству через второй коммутирукшцш аппарат, и ротор с обмоткой возбуждения и перпендикулярной к ней демпферной .обмоткой с третьим коммутирующим аппаратом в цепи, отличающийся тем, что, с целью увеличения импульсной мощности за счет форсировки возбуждения , источник дополнительно снабжен двумя коммутирующими аппараi тами s один из которых подключен параллельно обмотке возбуждения, а (Л через другой обмотка возбуждения подключена параллельно фазосдвигающему устройству, выполненному в виде конденсатора. Д7 ff

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Зсм) Н 02 К 25 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3539509/24-07 (22) 12.01.83 (46) 07.05. 84. Вюл. Р 17 (72) А. В. Лоос, А.И. Чучалин, С.А. Горисев, В. Г. Силайлов и Л.И. Аристова (71) Томский ордена Октябрьской

Революции и ордена Трудового Красного

Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (53) 621 .31 3. 322 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

У 626472, кл. Н 02 К 25/00, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР

11 304681, кл. H 03 К 3/84, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

9 439883, кл. Н 02 К 19/36, 1972. (прототип). (54) (57) ЗЛЕ КТРОМАШИННЫЙ ИСТОЧНИК

ПЕРИОДИЧЕСКИХ ИМПУЛЬСОВ ТОКА, содержащий статор с основной обмоткой с клеммами для подключения к нагрузке через первый коммутирукиций аппарат и перпендикулярной к ней дополнительной обмоткой, подключенной к фазосдвигающему устройству через второй коммутирующий аппарат, и ротор с обмоткой возбуждения и перпендикулярной к ней демпферной .обмоткой с третьим коммутирующим аппаратом в цепи, отличающийся тем, что, с целью увеличения импульсной мощности за счет форсировки возбуждения, источник дополнительно снабжен двумя коммутирующими аппаратами, один из которых подключен параллельно обмотке возбуждения, а через другой обмотка возбуждения подключена параллельно фазосдвигаю-! щему устройству, выполненному в виде конденсатора.

1 1091

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромашинным накопителям и источникам импульсной энергии и может быть использовано в системах импульсного питания при электрофиэических исследованиях.

Известен электромашинный генератор периодических импульсов, содержащий трехфазную обмотку ротора, две фазы которой зашунтированы конденсатором и через неуправляемый вентиль подключены к источнику возбуждения, а третья через другой неуправляемый вентиль подключена к контуру возбуждения, позволяющему генерировать периодические импульсы тока стабильной амплитуды, однако ударная мощность импульсов невелика Г1 1.

Известен также электроиашинный 20 источник импульсов содержащий синхронный генератор с основной обмоткой на статоре, соединенной с нагрузкой через коммутирующий аппарат, дополнительной обмоткой, смещенной относительно основной на 90, с коммутирующим аппаратом в цепи, и ротор с несимметричной демпферной обмоткой,, позволяющий генерировать одиночные импульсы тока (2 ).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к данному устройству является электромашинный источник импульсов, содержащий статор с основной обмоткой с клеммами для подключения к нагрузке через первый коммутирующий аппарат, и перпендикулярной к ней дополнительной обмоткой, подключенной к фазосдвигающему устройству через

40 второй коммутирующий аппарат, и ротор с обмоткой возбуждения, перпендикулярной к ней и демпферной обмоткой с третьим коммутирующим аппаратом в цепи (3).

Данный источник позволяет увели45 чить ударную мощность .одиночного импульса тока, однако при этом невозможно получить мощные периодические импульсы тока из-за влияния размагничивающего действия реакции якоря по продольной оси.

Цель изобретения — увеличение импульсной мощности источника за счет формировки возбуждения.

Поставленная цель достигается тем, что электромашинный источник периодических импульсов тока, содержащий статор с основной обмоткой

280 с клеммами для подключения к нагруз. ке через первый коммутирующий àïïàрат и перпендикулярной к ней дополнительной обмоткой, подключенной к фазосдвигающему устройству через второй коммутирующий аппарат, и ротор с обмоткой возбуждения и перпендикулярной.к ней демпферной обмоткой с третьим коммутирующим аппаратом в цепи, дополнительно снабжен двумя коммутирующими аппаратами, один из которых подключен параллельно обмотке возбуждения, а через другой обмотка возбуждения подключена параллельно фаэосдвигающему устройству, выполненному в виде конденсатораа

На фиг. 1 представлена принципиальная схема электромашинного источника; на фиг. 2 а- кривые токов и напряжения в функции времени.

Устройство содержит дополнитель ную обмотку 1 статора, обмотку 2 возбуждения, демпферную обмотку 3 ротора основную обмотку 4 статора, конденсатор 5, коммутирующие аппараты

6" 10, причем коммутирующие аппар аты

6 и 8-10 представляют собой неуправляемые вентили, а коммутирующий аппарат 7 — управляемый вентиль, и ос" новная обмотка 4 подключается к нагрузке 11 с помощью коммутирующего аппарата 10.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии ротор элек1 тромашинного источника периодических, импульсов вращается с угловой частотой tu, коммутирующие аппараты 6-10 разомкнуты, конденсатор .5 заряжен да некоторого начального напряже 8 U50B момент времени t=tz (фиг. 2) коммутирующий аппарат 7 замыкается.

При этом предварительно заряженный конденсатор 5 подключается к обмотке

2 возбуждения и разряжается через нее на интервале времени dt=t -t

Следует отметить, что соотношение параметров обмотки возбуждения 2 и конденсатора 5 выбираются таким образом, чтобы время разряда конденсатора 6t:=t<-tz соответствовало повороту ротора на угол- - pg(0. В реэуль" тате по обмотке 2 протекает ток который создает магнитный поток в воздушном зазоре. В момент времени когда ток разряда конденсатора достигает своего максимального.

1091280

3 значения, коммутирующий аппарат 8 замыкается, закорачивая обмотку 2.

В этом случае 2= 7+, причем В возрастает, а i „убывает, и,. при достижении им нулевого значения коммутирующий аппарат 7 размыкается.

При достижении максимального потокосцепления дополнительной обмотки

1 на статоре, что соответствует прохождению ЭДС и через нулевое значение (фиг. 2 1, коммутирующий аппарат

6 подключает дополнительную обмотку

1 к конденсатору 5 (t=t>).

При дальнейшем повороте ротора по

Ф обмоткам и 2 протекают токи i u i

Ток i стремится сохранить неизмен2 ным начальное потокосцепление в момент замыкания коммутирующего аппарата 8. Ток i протекает через конденсатор 5, который заряжается до напряжения V<=V

gt=t -t что обеспечивается соот4 2 ветствующим выбором. соотношения параметров дополнительной обмотки 1 и конденсатора 5. Необходимые соотношения параметров обмоток 1 и 2 и конденсатора 5 при неизменной емкости конденсатора обеспечиваются выбором определенного числа витков обмоток 1 и 2.

При повороте замкнутых обмоток 1 и 2 на угол близкий к y= л, соответствующий моменту времени результирующий магнитный поток йсточника, за счет неснмметрии обмоток, резко возрастает. При наличии конденсатора (фазосдвигающего устройства) в цепи обмотки 1 обеспечивается фазовый сдвиг результирующей намагничивающей силы и результирующего магнитного потока, способствующий в этот момент максимальному потокосцеплению основной обмотки 4 и демпферной обмотки 3 с возросшим результирующим магнитным потоком. Коммутирующие аппара45 ты 9 и 10 замыкаются, "захватывая" этот по.ок. Токи 1„и, достигнув максимального значения, уменьшаются до нуля, и коммутирующие аппараты

6 и 8 размыкаются в момент времени

t ty .

При повороте ротора на угол З =2л намагничивающие силы основной обмотки 4 и демлферной обмотки Э будут направлены встречно. В результате этого магнитный поток, "захваченнзИ" обмотками в момент времени — вытесняется на пути потоков рассеяния. В обмотках 3 и 4 протекают мощные импульсы тока, по окончанию которых, в момент перехода токов 1 и через нулевое значение, коммутирующие аппараты S и 10 размыкаются. Источник возвращается в исходное положение с конденсатором 5, заряженным до начального напряжения V>=V<<. В момент времени t=t> коммутирующий аппарат 7 замыкается, и конденсатор вновь подключается к обмотке 2 возбуждения.

Далее процессы в схеме повторяются.

Таким образом, из приведенного описания работы предлагаемого электромашинного источника периодических импульсов тока следует, что получение мощных импульсов тока достигается за счет форсировки магнитного потока с последующим "захватом" его основной и демпферной обмотками. Возможность получения периодически мощных иМпульсов обусловлена тем, что после каждого импульса тока источник возвращается в исходное состояние. Следует отметить, что при эксплуатации предлагаемого источника периодических мощных импульсов тока не требуется дополнительное устройство питания для подзаряда конденсатора в процессе работы, так как энергия для подзаряда конденсатора потребляется из запаса кичетической энергии вращающихся масс ротора. Необходимо лишь обеспечить первоначальную зарядку конденсатора от любого зарядного устройства.

Технический эффект от использования данного изобретения заключается в том, что за счет увеличения импульсной мощности электромашинного источника периодических импульсов тока повышаются энергетические и удельные характеристики системы импульсного питания.

1091280 фир Г

Составитель Т. Калашникова

Редактор Е. Harm Техред Л.Мартяшова Корректор А.Дэятко

Заказ 3095/51 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по депам изобретений и открытий

113035, 11осква, Б-35, Рауаская наб., д. 4!5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4