Устройство для импульсного питания нагрузки

Устройство для импульсного питания нагрузки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

И.ЗОБРЕТЕ Н ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советск их

Социапистическии

Республик

<») 928549 (6I ) Дополнительное к авт. санд-ву (5l)M. Кл. (22)Заявлено 07-05.80 (21) 2920295/24-07 с присоединением заявки K (23) Приоритет

Н 02 К 25/00

)авударвтввииый комитет

СССР

Опубликовано 15.05 82, Бюллетень Ki, 18

Дата опубликования описания 15 05. 82 по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 ° 313...322(088.8} (72) Автор изобретения

А.В. Лоос

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. С.М. Кирова (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИМПУЛЬСНОГО ПИТАНИЯ

НАГРУЗКИ

Изобретение относится к электромашинным источникам импульсного питания, генерирующим одиночные и повторяющиеся импульсы, применяемые, например, для создания, сильных магнитных полей, для нагрева газа импульсными токами и в других системах импульсного питания при электрофизических исследованиях.

При импульсном питании нагрузки электромашинные ударные генераторы нашли широкое распространение.

Известен электромашинный генератор, содержащий две взаимно пер-, пендикулярные обмотки на статоре с коммутирующими аппаратами, фазосдвигающее устройство в цепи дополнительной обмотки статора и обмотку возбуждения на роторе (1J.

Известен электромашинный. генератор импульсов, содержащий рабочую и дополнительную обмотки на статоре, замыкающиеся на нагрузку с помощью коммутирующих аппаратов, и обмотки возбуждения и демпферные обмотки на роторе, в одну из демпферных обмоток включен коммутирующий аппарат (2 J.

Наиболее близким по технической

5 сущности к предлагаемому изобретению является устройство для импульсного питания нагрузки, содержащее ударный генератор, две фазы которого включаются последовательно на натв грузку через коммутирующие аппараты, а третья фаза зачыкается с помощью коммутирующего аппарата на нагрузку через 90 эл.град. после подключения нагрузки. Для дополнительного

15. увеличения ударной мощности ротор генератора снабжен несимметричной демпферной обмоткой; На роторе генератора кроме демпферной обмотки расположена обмотка возбуждения, питаемая от источника постоянного тока (3).

Однако дальнейшее увеличение ударной мощности известного устрой928549 4

55 ства для импульсного питания нагрузки ограничивается предельной линейной скоростью вращения ротора, определяемой из условий механической прочности зубцов ротора и обмотки возбуждения. Кроме того, для питания обмотки возбуждения требуется относительно мощный источник постоянного тока, а при работе генератора в режиме холостого хода имеют место значительные потери в стали статора и в обмотке возбуждения,что также ограничивает ударную мощность источника. Таким образом, с помощью известного устройства для импуль сного питания нагрузки нельзя достичь значительного увеличения ударной мощности.

Цель изобретения - увеличение ударной мощности устройства для импульсного питания, нагрузки.

Поставленная цель достигается тем, что последовательно с одной из фаз генератора через управляемый вентиль включена конденсаторная батарея, соединенная с нагрузкой через другой управляемый вентиль, а каждый из управляемых вентилей и конденсаторная батарея шунтированы попарно неуправляемыми вентилями.

На фиг. 1 представлена прйМципиальная схема устройства для импульсного питания нагрузки, на фиг. 2 - временные диаграммы токов генератора iA, i, iC) и напряжения конденсаторной батареи (Щ .

Устройство содержит статор генератора 1, ротор 2 с демпферной обмоткой 3, конденсаторную батарею

4, управляемые вентили 5 и 6, неуправляемые вентили 7 и 8.Нагрузка

9 соединена с коммутаторами 10 и 11.

В исходном состоянии ротор генератора вращается с номинальной ско" ростью, конденсаторная батарея заряжена до напряжения UC<, Контакты коммутирующего аппарата 1.0 замкнуты, а контакты аппарата ll разомкнуты, управляемые вентили 5 и 6 закрыты .

В момент времени t<, когда ось симметрии демпферной обмотки ротора д. совпадает с осью эквивалентной обмотки, образованной последовательно соединенными фазами А и В, по даются сигналы управления на вентили

5 и 6. Конденсаторная батарея 4 разряжается через последовательно соединенные нагрузку 9, коммутирующий

Ло

2S

35 ао

45 аппарат 10, фазы А и В генератора.

Ток разряда конденсаторной батареи, протекая по последовательно соединенным фазам генератора А и В, создает номинальную скорость, неподвижную в пространстве и изменяющуюся по величине в соответстЪии с изменением тока А=1В. Магнитный поток, создаваемый, н.с.. фаз А и В, наводит в демпферной обмотке ротора 3 ЭДС вращения и трансформаторную ЭДС, под действием которых в ней возникает ток. Магнитный поток, создаваемый током в демпферной обмотке 3, наводит в обмотках статора ЭДС. Таким образом осуществляется возбуждение генератора.

В момент времени t, когда напряжение на контактах коммутирующего аппарата 11 проходит через нуль, происходит его замыкание. Этот момент времени практически соответствует переходу через нуль ЭДС эквивалентной обмотки, состоящей из последовательно соединенных фаз С и В, поэтому возникающий в нагрузке ток будет иметь максимально возможную апериодическую составляющую и, следовательно, максимальную амплитуду

В момент времени t, когда напряжение на конденсаторной батарее UC становится равным нулю, вентили 5 и 6 закрываются, а вентили 7 и 8 открываются. Это обеспечивает однополярный режим работы конденсаторной батареи.

Начиная с момента времени tg, все фазы генератора включены на нагрузку, при принятом порядке чередования фаз происходит коммутация тока из фазы А в фазу С. Ток 1А уменьшается, а в момент его перехода через нуль вентили 7 и 8 закрываются и, таким образом, происходит отключение фазы А.

К моменту времени t< конденсаторная батарея 4 заряжается до напряжения Ucg с Ось.

При дальнейшем вращении ротора происходит нарастание тока нагрузки

9 ie. В момент времени t при переходе 1 =1 через нуль, происходит размыкание контактов коммутирующего аппарата 11. Таким образом, схема приходит в исходное состояние.

Для генерирования повторяющихся импульсов тока необходимо во время

Устройство для импульсного питания нагрузки, содержащее ударный генератор, фазы которого включены последовательно на нагрузку через коммутирующие аппараты, а ротор снабжен несимметричной демпферной обмоткой, о т л и ч а ю щ е е с я

1В тем; что, с целью увеличения ударной мощности, последовательно с одной из фаз генератора через управляемый вентиль включена конденсаторная батарея, соединенная с нагрузкой через другой управляемый вентиль, а каждый из управляемых вентилей и конденсаторная батарея шунтированы попарно. неуправляемыми вентилями.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 439883, кл. Н 02 К, 19/36, 1972;

2. Авторское свидетельство СССР

Н 450319, кл. Н 03 К, 3/02, 1971.

3: Авторское свидетельство СССР и 400)55, кл. H 02 K 19/00, 1971 °

928549 паузы между импульсами осуществить подзаряд конденсаторной батареи

4 до напряжения Усрот дополнительного источника.

При генерировании последующего импульса все процессы в схеме повторяются.

Предлагаемое устройство позволяет получать в нагрузке мощные импульсы тока. Ударная мощность в нагрузке, определяемая амплитудой тока 3 *, для предлагаемого устройства будет в 1,5-1,8 раза больше, чем для известных. Это возрастание ударной мощности происходит за счет увеличения предельной линейной скорости вращения ротора .вследствие отсутствия на роторе обмотки возбуждения и использования импульсного возбуждения генератора от конденсаторной батареи, подключаемой к обмоткам статора.

Использование предлагаемого уст- . ройства для импульсного питания нагрузки приводит к увеличению предельно-достигаемой ударной мощности электромашинных импульсных генераторов.

Формула изобретения

928549

Составитель Т. Калааникова

Редактор Н. ВоЛовик . Техред М. Надь Корректор C. Щомак

Заказ 3277/71 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении и открытий

113035, Москва, Ж-35, Рауаская. наб., д. 4/5

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