Ударный генератор

Ударный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ к автовскомх свидютильствю

Союз Советских

Социалистических

Республик (ii)900371 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 14.05.80 (21) 2924042/24-07 с присоединением заявки,% (23) Приоритет

Опубликовано 23.01.82. Бюллетень ¹ 3

Дата опубликования описания 23.0 1. 82 (51)M. Кл.

Н 02 К 7/02

Гаеурерстееины0 комитет

СССР по делен изабретений и открытий (53) УДК 621. 313.. . 322(088. 8) (72) Авторы изобретения

Г.А. Сипайлов, В.И.Попов, К.А.Хорьков и А. Г. Бан

Томский ордена Октябрьской Революции и с1Щена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им..С.ЬГЛировд (71) Заявитель (54) УДАРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к импульсной технике, а именно к генераторам ударной мощности, и может быть использовано для питания электрофизических установок, таких, как лазерные .электромагниты ускорителей заряженных частиц в установках для термоядерных исследований.

В,ударных генераторах для получения больших значений импульсной мощности при замыкании на нагрузку снижают величину сверхпереходного индуктивного сопротивления, С этой целью применяют ряд мер, таких, как экранирование лобовых частей якорной обмотки, выбор соответствующей пазовой геометрии, использование мощной демпферной системы на роторе, применение пазовых демпферов в якоре, использование беспазового сердечника якоря (1).

Однако такие ударные генераторы имеют значительное индуктивное сопротивление рассеяния якорной обмотки. Наличие магнитопроводящего сердечника статора приводит к значительным потерям мощности при форсировках возбуждения. Потери, выделяющиеся в стали сердечников

S статоратявляются серьезным препятствием, ограничивающим возможности глубоких форсировок возбуждения с целью получения больших индукций в области якорной обмотки. Эти

10 потери при недостаточных маховых массах на роторе приводят к существенному торможению ротора генератора.

tS

Для увеличения запаса кинетической энергии валы роторов ударных генераторов снабжаются маховиками f2).

Однако это приводит к увеличению габаритов и общей массы установки.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является ударный генератор с внешним рото900371 ром, в котором якорь выполнен без>келезным, а ротор - полым, в форме маховика равной прочности (3 1.

Однако известный ударный генератор имеет цельникованый ротор, 5 что приводит к увеличению времени форсирования возбуждения, а также имеет сложный геометрический профиль, что затрудняет изготовление и установку ротора в стояковых под- 10 шипниках скольжения. Конструкция якоря не позволяет осуществлять интенсивное воздушное охлаждение якорной обмотки при работе генератора в режиме накопления энергии.

Цель изобретения — повышение плотности кинетической энергии, запасаемой ротором, интенсификация охлаждения якорной обмотки в режиме накоплепия энергии, сокращение времени 20 форсировки возбуждения, повышение технологичности конструкции ударного генератора.

Указанная цель достигается тем, что генератор снабжен трубой, установленной на ободах со спицами, внутри которой жестко закреплен ротор, выполненный шихтованным, а на трубе установлены маховые массы в виде квазиравнопрочных маховиков 30 трапецеидального сечения.

Спицы ободов выполнены в виде лопаток осевого вентилятора.

Статор выполнен из изоляционного сплошного остова, укрепленного на стальных хвостовиках, а по длине остова установлен ряд изоляционных колец с аксиальными отверстиями, на которых размещена якорная обмотка.

На фиг. 1 представлен ударный генератор, разрез; на фиг. 2 — статорное кольцо, на фиг. 3 — хвостовик," на фиг. 4 — обод.

Ударный генератор содержит остов

1 и кольца 2, выполненные из прочного изоляционного материала, на которые уложена якорная обмотка 3. Обмотка якоря выполнена трехфазной и закреплена стеклобандажом с последующей пропиткой, Остов 1 напрессован на хвостовики 4, которые зафиксированы в стояковых опорах 5. Выводы обмотки статора выполнены через центральное отверстие в хвостовике.

Лобовые части якорной обмотки экранированы бандажными кольцами 6. Шихтованный внешний магнитапроводящий ротор 7 запрессован в трубу 8. На

4 трубе приварены направляющие 9, на которых закреплены маховики 10, выполненные из цельного высокопрочного проводящего (например, дюралюминия) или непроводящего материала. Обмотка

11 возбуждения удерживается в па ах медными клиньями 12. Лобовые части обмотки возбуждения зафиксированы немагнитными бандажами 13 и 14.

Ротор установлен на ободах 15, у которых спицы имеют профиль лопаток осевого вентилятора с постоянным углом атаки по высоте, обеспечивающим забор воздуха и прокачку его через воздушный .зазор и осевые отверстия в статорных кольцах 2 (схема движения воздуха на фиг. 1 указана стрелками). Ротор вместе с ободом установлен на радиально-упорных подшипниках 16 качения. Выводы об,— мотки возбуждения подключены к торцевым контактным кольцам 17.

Разгон генератора аналогичен асинхронному пуску синхронного двигателя, т.е. or сети запитывается 3-фазная якорная обмотка, при этом обмотка воэ-» буждения замкнута через торцевой контактный узел на сопротивление.

При дости>кении скорости вращения, близкой к синхронной, генератор отключается от питающей сети, переводится в режим самовозбуждения и работает на импульсную нагрузку.

Форсировка возбуждения перед включением на нагрузку и в процессе работы обеспечивается известными схемньпчи решениями.

Применение шихтованного пакета внешнего ротора, запрессованного в трубу, на которой закреплен ряд маховиков, трапецеидального квазирав- нопрочного сечения позволяет снизить время форсировки, увеличить плотность запасаемой кинетической энергии, и в связи с этим снизить массу ротора. Конструкция внутреннего сборного статора позволяет снизить его массу.

Осуществление интенсивного охлаждения, обусловленного конструктивным исполнением генератора, позволяет использовать последний в режимах накопления энергии. Таким образом повышаются энергетические характеристики ударного генератора, используемого в качестве импульсного источника питания.

90037) 5

Формула изобретения

Ударный генератор, содержащий немагнитный статор с якорной обмоткой и внешний ротор: с обмотками 5 возбуждения и демпферной обмоткой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени форсировки возбуждения и увеличения плотности запасаемой ротором кинети-; ческой энергии, генератор снабжен трубой, установленной на ободах со спицами, внутри которой жестко закреплен ротор, выполненный шихтованным, а на трубе установлены маховыв массы в виде ряда квазиравнопрочных маховиков трапецеидального сечения.

2. Генератор по п. 1, о т л и— ч а ю шийся тем, что спицы обо- 20 дов выполнены в виде лопаток осевого вентилятора.

3. Генератор по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения технологичности конструкции, интенсивного охлаждения якорной обмотки, статор выполнен из изоляционного сплошного остова, укрепленного на стальных хвостовиках, а по длине остова установлен ряд изоляционных колец с аксиальными отверстиями, на которых размещена якорная обмотка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Сипайлов Г.А. Хорьков К.А.

Генератор ударной мощности. N.

"Энергия", 1979.

2. Глебов И.А., Кошарский Э.Г.

Рутберг Ф.Г. Синхронные генераторы в электрофизических установках.

Л., "Наука", 1977.

3. Авторское свидетельство СССР

У 748682, кл. Н 02 К 7/02, 1977. фиг. f

900371

Фиа. Z

Фиг.4

ВНИИПИ Заказ 12199/70 Тираж 718 Подписное

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