Топологический генератор

Топологический генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к электромашиностроению . Цель изобретения заключается в улучшении удельных эксплуатационных характеристик путем повышения максимального значения генерируемого тока. Топологический генератор содержит статор с компенсационной обмоткой, ферромагнитный ротор 2 и закрепленную между ними сверхпроводящую фольгу 4. Благодаря тому, что статор, ротор и фольга разделены по высоте на две равные части, каждая из которых охвачена своей компенсационной обмоткой, обеспечивается достижение поставленной цели . Г ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTQPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4635092/07 (22) 09.01.89 (46) 23.02.91. Бюл. № 7 (72) В.В. Васильев, В.А. Кулагин, О.Д. Канзюба и В.Г. Козорезов (53) 621.313.713 (088.8) (56) Казовский Е.Я., Карцев В.П.„Шахтарин В.И. Сверхпроводящие магнитные системы. — Л.: Наука, 1967, с. 131.

Авторское свидетельство СССР № 1537094, кл. Н 02 К 55/06, !987. (54) ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР (57) Изобретение относится к электрома„ЯО, 1629952 A 1

2 шиностроению. Цель изобретения заключается в улучшении удельных эксплуатационных характеристик путем повышения максимального значения генерируемого тока.

Топологический генератор содержит статор с компенсационной обмоткой, ферромагнитный ротор 2 и закрепленную между ними сверхпроводящую фольгу 4. Благодаря тому., что статор, ротор и фольга разделены по высоте на две равные части, каждая из которых охвачена своей компенсационной обмоткой, обеспечивается достижение поставленной цели. 1 ил.

1629952

Формула изобретения

4О

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при разработке и проектированию электрических машин постоянного тока топологического типа.

Целью изобретения является улучшение удельных эксплуатационных характеристик путем повышения максимального значения генерируемого тока.

На чертеже показана схема топологического генератора.

Топологический генератор содержит разделенные по высоте генератора на две части статор с цилиндрическим ферромагнитным магнитопроводом 1, ферромагнитный ротор 2, общую сверхпроводящую катушку

3 возбуждения и сверхпроводящую фольгу

4, неподвижно закрепленную между статором и ротором в каждой из частей топологического генератора и соединенную сверхпроводящими выводами 5 и 6 со сверхпроводящей нагрузкой А, имеющей сверхпроводящие выводные концы 7 и 8. Компенсационная обмотка 9 разделена на две части.

Витки одной части компенсационной обмотки 9 охватывают верхнюю часть разделенного по высоте генератора магнитопровода

1 и расположены вдоль образующих цилиндрических поверхностей магнитопровода

1, а витки другой части компенсационной обмотки 9 расположены аналогично на нижней части магнитопровода 1.

Топологический генератор работает следующим образом.

Ротор 2 генератора приводится во вращение и одновременно подается ток в катушку 3 возбуждения. Магнитный поток, создаваемый катушкой возбуждения, нарушая сверхпроводимость фольги 4 в зоне полюсов ротора, замыкается по магнитопроводу 1 статора и ротору 2. При этом сверхпроводимость фольги 4, находящейся вне полюсов ротора, сохраняется. Магнитный поток, создаваемый катушкой 3 возбуждения, возбуждает в обеих разделенных по высоте частях генератора постоянный ток. Особенности в работе компенсационных катушек

9 в топологическом генераторе вытекают из того, что в верхней и нижней частях магнитопровода 1 статора потоки, создаваемые током нагрузки, имеют противоположные направления. Это значит, что в верхней и нижней частях магнитопровода 1 статора соответствующие компенсационные обмотки 9 должны компенсировать потоки разных знаков.

Пример. Магнитопровод статора и ротор выполнены из стали СТ10. Сверхпроводящая фольга на основе ниобия толщиной 30 мк уложена отдельно в каждой из частей гене5

30 ратора по внутренней цилиндрической поверхности статора в зазоре между статором и ротором. Сверхпроводящая фольга соединена с внешней нагрузкой L механическими зажимами, расположенными на торцах и в разделенной средней зоне генератора. Катушка возбуждения, намотанная из одножильного сверхпроводящего провода Nb — Ti

О 0,33 мм, закреплена в центре генератора между разделенными по высоте частями ротора. Компенсирующая катушка из одножильного Nb — Ti провода Я 0,33 мм намотана отдельно на верхнюю и нижнюю части статора как на тороидальный магнитопровод.

При работе выполненного согласно изобретению топологического генератора получен ток 7,„ =6400 А.

На топологическом генераторе, выбранном в качестве известного и имеющем такие же геометрические размеры, получен ток ,7„=4100 А.

Таким образом, разделение топологического генератора на равные части по высоте и расположение катушки возбуждения в центре генератора позволяет существенно увеличить максимальный ток генератора, не увеличивая его геометрические размеры.

Кроме того, в предлагаемой конструкции статор генератора не имеет торцовых крышек, что снижает количество необходимых для изготовления генератора материалов и уменьшает его стоимость.

Топологический генератор, содержащий статор с цилиндрическим ферромагнитным магнитопроводом, охваченным компенсационной обмоткой, витки которой уложены вдоль образующих цилиндрических поверхностей магнитопровода, сверхпроводящую катушку возбуждения и ферромагнитный ротор, расположенный внутри статора, и закрепленную неподвижно между статором и ротором сверхпроводящую фольгу, отличаюи ийся тем, что, с целью улучшения удельных эксплуатационных характеристик путем повышения максимального значения генерируемого тока, он снабжен дополнительной аналогичной основной компенсационной обмоткой, статор, ротор и фольга разделены по высоте генератора на две равные части, причем каждая из двух половин статора охвачена своей компенсационной обмоткой, а катушка возбуждения расположена между частями ротора соосно с его валом, при этом концы фольги, примыкающие к торцам генератора, объединены и образуют один полюс генератора, а концы фольги, расположенные в средней части, — другой полюс.