Бесконтактный генератор постоянного тока

Бесконтактный генератор постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

И А

ОП С ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 081V.1958 (№ 596647/24-7) с присоединением заявки № 1167075/24-7

Приоритет—

Кл. 21d- 1

МПК Н 02k

УДК 621.313.292(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 18.Õ11.1968. Бюллетень ¹ 2 за 1969 r.

Дата опубликования описания 18.1V.1969

Автор изобретения

Г. А. Ковальков

Энергетический институт им. Г. М. Кржижановского

Заявитель

БЕСКОНТАКТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА

Известны генераторы постоянного тока, выполненные в виде синхронной машины с многофазной якорной обмоткой, подключенной через выпрямители к нагрузке, и с электромагнитным индуктором.

Недостатками таких генераторов являются увеличенный расход активных материалов на единицу мощности в связи с повышенным нагревом генератора несинусоидальным током, а также повышенное значение уровня пульсаций выпрямленного напряжения и тока.

С целью повышения использования активных материалов и снижения уровня пульсаций выходного напряжения, в предлагаемом генераторе индуктор выполнен с двумя обмотками возбуждения, одна из которых является распределенной и расположена по отношению к другой, сосредоточенной, обмотке со сдвигом на 90 эл.

На фиг. 1, 2, 3, и 4 изображены соответственно схема размещения обмоток индуктора генератора, сердечник индуктора, схема якорной обмотки и форма импульсов выпрямленного тока.

Сосредоточенная обмотка возбуждения 1 и распределенная обмотка возбуждения 2 расположены в пазах индуктора 8, конфигурация которого не явно полюсная. Обмотка якоря 4 выполнена с числом пазов на полюс и фазу

q= I/2 при двухслойной обмотке и q=1 при однослойной.

Все фазы соединены в звезду и подключены к полупроводниковому выпрямителю б по мостовой схеме или схеме «звезда с нулевым выводом».

Обмотки и 2 расположены взаимно перпендикулярно.

Индуктор 8 может быть выполнен с явно тр или не явно выраженными полюсами, шихтованным или массивным в зависимости от назначения машины. Воздушный зазор — pBBномерный. Обмотка якоря 4 состоит из диаметральных секций или отдельных стержней

15 с числом фаз zzz»5.

Каждая фаза формируется из последовательно, параллельно или смешанно соединенных секций или стержней, находящихся в одинаковом положении под полюсами.

Одним из полюсов выпрямителя при схеме

«звезда с нулевым выводом» служит нулевой провод б. Способ включения токоподводов зависит от назначения машины. В зависимости от этого индукгор может размещаться на ста25 торе, а якорь — на роторе или наоборот: индуктор — на роторе, а якорь — на статоре.

При движении якоря относительно ипдуктора в фазах якоря будет наводиться э,д.с,,форма которой во времени будет повторять форЗр му магнитной индукции в воздушном зазоре, 233068 так как каждая фаза при описанной схеме обмотки эквивалента диаметральной катушке.

Магнитное поле в воздушном зазоре будет создаваться суммарным действием обеих обмоток возбуждения и обмотки якоря в целом.

Если распределение индукции суммарного поля окажется трапециевидным, то и э.д.с. в фазе будет иметь трапециевидную форму кривой, следовательно, появятся отрезки времени, когда э.д.с. соседних фаз будут равны между собой и смогут проводить одинаковый ток,не коммутируя между собой. В результате создаются условия для расширения импульса тока в фазе сверх фазового угла. При большом числе фаз одновременно смогут работать все фазы, находящиеся под полюсом, а время непрерывной работы фазы возрастает до .,т где а; — коэффициент полюсного пе г рекрытия.

Условием существования такого режима будет равенство и противоположность по знаку намагничивающих сил, создаваемых распределенной обмоткой и обмоткой якоря, В этом случае их поля взаимно уничтожатся, а в зазоре останется только поле сосредоточенной обмотки, имеющей трапециевидную форму индукции.

Роль распределенной обмотки возбуждения заключается в том, что она не просто компенсирует реакцию якоря, а наводит дополнительную э.д.с, и ток на выходе машины, но не за счет увеличения амплитуды токов в фазах, а за счет расширения импульсов (площадь б), как показано на фиг. 4. Таким образом, применение двух обмоток на индукторе не вызывает дополнительных расходов материала, и

5 .суммарное количество меди обеих обмоток не превышает ее количества на одной обмотке возбуждения синхронного генератора той же мощности. Отсюда также следует, что распределенную обмотку нельзя рассматривать как

10 компенсационную в связи с иным принципом ее действия, несмотря на внешнее сходство.

Описываемый генератор может найти применение во всех случаях, где необходимо получить высокое качество выпрямленного на15 пряжения и тока при минимальных затратах материалов и прежде всего в установках большой мощности, где применяется большое число параллельных вентилей в выпрямителе.

Предмет изобретения

Бесконтактный генератор постоянного тока, выполненный в виде синхронной машины с

25 многофазной якорной обмоткой, подключенной к нагрузке через выпрямители, и с электромагнитным индуктором, отличающийся тем, что, с целью повышения использования активных материалов и снижения уровня

30 пульсаций выходного напряжения, индуктор выполнен с двумя обмотками возбуждения, одна из которых является распределенной и сдвинута в пространстве на 90 эл. по отношению к другой, сосредоточенной, обмотке.

233068

Vuz.3

9и8. 4

Составитель В, Ротайко

Техрсд Л. Я. Левина Корректор H. И. Харламова

Редактор П. А. Вербова

Заказ 515(10 Тираж 437 Подпнснос

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений н открытий прп Совсте Министров СССР

Москва, Центр, пр Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2