Синхронный магнитогидродинамическийгенератор переменного toka

Синхронный магнитогидродинамическийгенератор переменного toka

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

i i) 270130

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.08.67 (21) 1179737/26-25 с присоединением заявки № (51)М К,з

Н 02К 44/08

Опубликовано 30.02.82. Бюллетень ¹ 8

Дата опубликования описания 30.02.82 (53) УДК 538.4:621. .313.322 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Л. Г. Безусый и К. И. Ким

Институт электродинамики АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) СИНХРОННЫЙ МАГНИТОГИДРОДИНАМИЧЕСКИЙ

ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

ГосУдарственный комитет (23) Приор

Изобретение может быть использовано для преобразования тепловой энергии непосредственно в энергию переменного тока в

МГД установках электрических станций и отдельных подвижных объектов.

Известны магнитогидродинамические генераторы переменного тока с двумя параллельными рабочими каналами, обращенными друг к другу одним из электродов. Каналы помещены в зазоры магнитной системы, создающей в них магнитные поля, замыкаемые магнитопроводом системы в поперечном по отношению к оси каналов направлении. В каналы таких генераторов направляют поток рабочей среды с пульсирующей электропроводностью, например поршневые потоки .жидкого металла, разделенные порциями газа или пара, разгоняющего жидкометаллические поршни.

Магнитные поля, создаваемые в каналах, являются полями подвозбуждения, под действием которых в движущейся жидкости наводится постоянное электрическое поле.

Возникающий в каналах под действием наведенного электрического поля ток возбуждения в подобных генераторах не отводится в нагрузку, а, протекая в короткозамкнутом контуре, изменяется вслед за изменением электропроводности и наводит в индуктивно связанной с ним неподвижной обмотке переменный ток, который направляется в нагрузку.

Недостатком таких генераторов является наличие постоянной составляющей тока возбуждения, магнитное поле которого в значительной мере подавляет поле подвозбужденпя, затрудняя получение многофазпого тока и ухудшая коэффициент полезного действия генератора. Для устранения этик недостатков в известных генераторах компенсируют постоянную составляющую собственного магнитного поля токов возбуждения, например, с помощью простой обмотки типа обратного токопровода, охватывающей два параллельных канала, работающих в противофазе. Однако наличие такой обмотки вместе с отдельными для каждого канала многофазными обмотками индукционного отбора мощности приводит

20 к значительному увеличению размеров как самих обмоток, так и магннтопровода, охватывающего каналы, что, безусловно, снижает экономические показатели генератора.

Цель изобретения — уменьшение веса и

25 габаритов генератора.

Достигается расчленением магпитопровода вдоль оси каналов на ряд пакетов, в пазах между которыми расположены активные участки многофазной обмотки, и объе30 динением многофазных обмоток каналов в

270130

30

55 одну общую, что позволяет укладывать в пространстве между каналами лишь плоские, не имеющие переходов из слоя в слой диагональные соединительные участки.

На чертеже представлены поперечный и продольный разрезы генератора.

Два параллельных канала 1 расположены в зазорах общей магнитной системы 2.

Обмотка постоянного тока создает в обоих каналах однородные поля подвозбуждения. 11роводящие зоны 4 потока раоочей среды, сдвинутые в соседних каналах на полпериода, электроды 5 и стержни b компенсационной обмотки образуют замкнутую цепь возбуждения. В пазах между пакетами магнитопровода уложены активные части двуслойной обмотки 7 переменного тока, общие для обоих каналов. Расположенные между каналами участки катушек соединяют относящиеся к одному и тому же слою активные части одноименных фазных зон соседних каналов, С внешних сторон активные части соединены при помощи обычных лобовых частей. Генератор может состоять из нескольких двухканальных участков с целым числом пар полюсов. В этом случае каждый участок расположен рядом с другим и является по отношению к нему обратным, так что плоскость выходных сечений каналов одного участка совпадает с плоскостью входных сечений другого. Концы электродов 5 одного участка электрически соединены с началами соответствующих электродов другого. Обмотка

7 концевых зон выполнена общей для обоих участков таким образом, что обмотка переменного тока является непрерывной для двух участков. В итоге обмотка аналогична сплющенной (а не развернутой в плоскость) машине вращательного движения, Каждый участок, в общем случае, может работать на самостоятельном потока жидкости.

В обоих каналах данного участка с одинаковыми скоростями в одинаковых направлениях движутся неоднородные рабочие потоки со взаимно сдвинутыми на полпериода проводящими зонами 4. При движении жидкости в однородном магнитном поле подвозбуждения в замкнутой цепи, состоящей из проводящих зон 4, электродов

5 и стержней 6 компенсационной обмотки, наводятся токи возбуждения. Постоянной составляющей электропроводности потока соответствует постоянный ток в канале, однако его собственное магнитное 1толе отсу1 ствует, так как такой же ток ооратного направления течет в стержнях 6. 1 аким образом, поле подвозбуждения при работе генератора остается неизменным.

1leper енной составляющей электропроводности движущегося потока соответствует бегущая волна тока возбуждения, аналогичная току возбуждения в обмотке вращающегося индуктора обычной синхронной машины, Переменное магнитное поле, создаваемое этим током, наводит ЗДС в распределенной многофазной двуслойной обмотке 7. Компенсационная обмотка индуктивно не связана с переменным магнитным полем, так как выполнена общей для двух каналов, работающих в противофазе за счет сдвига на полпериода пульсаций электропроводности потоков. 11ульсирующая составляющая тока возбуждения в электродах не возникает вследствие замкнутости их концов электродами обратного участка. Нри жидкометаллических рабочих потоках обратный участок генератора делает ненужным обратный трубопровод в контуре жидкого металла и устраняет связанные с ним гидродинамические потери.

Формула изобретения

Синхронный магнитогидродинамический генератор переменного тока, содержащий два параллельных рабочих канала, обращенных друг к другу одним из электродов, схему, создающую в каналах постоянные магнитные поля, устройство, обеспечивающее попеременное направление в каналы проводящей среды, схему компенсации постоянной составляющей собственного магнитного поля токов возбуждения, а также схему индукционного отбора мощности, о тличающийся тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов генератора, магнитопровод схемы, создающий магнитные поля, имеет в плоскости, перпендикулярной оси каналов, кольцевое сечение с двумя зазорами, в которых расположены каналы, а вдоль каналов магнитопровод набран из пакетов, разделенных пазами, в которые помещены активные участки двуслойной многофазной обмотки схемы индукционного отбора мощности, причем переходы из слоя в слой в обмотке выполнены только с внешних сторон каналов.

Редактор Е. Месропова Техред А. Камышникова

Корректор P. Беркович

Заказ 835/19 Изд. ¹ 150 Тираж 640 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Типография, пр. Сапунова, 2