Синхронный импульсный генератор

Синхронный импульсный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик и 982155 (61) дополнительное к авт. свих ву

За". еао 23А1 81 (21) 3241069/24-07

I с присоединением заявки J4— (51)М. Кл.

Н. 02 К 19/26

Н 02 К 25/00

3Ъеударетакнный котентет

СССР ио делан изобретений я аткрытяй (23) Приоритет

Опубликовано 15 12 82 Бюллетень № 46 (53) УДК621.313. .322(088.8) Дата опубликования описания 15 . 1 2 . 82 (72) Авторы изобретения

А.Г.Бан, В.И.Попов и К.A.Xoðüêoâ (71) Заявитель (54) СИНХРОННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР

2 и подключенной через коммутирующий аппарат к дополнительной обмотке на роторе, расположенной 1терпендикулярно обмотке возбуждения (2 3.

Недостатками известного источника являются низкие энергетические показатели при работе в режиме накопления энергии, наличие коммутирующего аппарата в обмотке возбуждения.

Цель изобретения - повышение ударной импульсной мощности генератора путем использования эффекта перенапряжения на свободной фазе.

Указанная цель достигается тем, что в синхронном импульсном генераторе в статорную вспомогательную обмотку включен конденсатор и неуправляемый вентиль, причем конденсатор подключен к поперечной обмотке ротора.

На фиг.1 изображена схема синхронного импульсного генератора; на фиг.2 — формы кривых токов и ЭДС в различных элементах схемы.

Изобретение относится к электромашинным источникам импульсной мощности, а именно синхронным импульсным генераторам, используемым, на.пример, для создания сильных магнитных полей, питания лазерных устано-вок и др.

Известны синхронные импульсные генераторы, работающие в режиме двухфазного включения на нагрузку за вре о мя одной полуволны тока. При этом от ударного генератора, выполненного в габаритах турбогенератора предельной мощности, можно передать в нагрузку до 5-103 энергии маховых масс ротора 31 1.

Недостатком такой системы является низкий коэффициент преобразования кинетической энергии.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является электромагнитный источник импульсов с дополнительной обмоткой на статоре, размещенной перпендикулярно якорной

1 „1

Томскии ордена Октябрьской Революции-.и ордена .Трудовотб /

Красного Знамени политехнический институт -им.С.И Кирова

3 982

Синхронный импульсный генератор содержит статорную рабочую обмотку

1, вспомогательную обмотку 2, смещенную на. 90 эл.град. и.имеющую укороченный шаг у 7 /3, в цепь которой включены .неуправляемый вентиль

3 и конденсатор 4. На роторе расположена обмотка возбуждения 5, демпферная обмотка по продольной оси 6 и поперечная обмотка 7, подключенная к конденсатору ч.

8 начальном положении генератор работает на холостом ходу.

В момент времени t, когда ЗДС

6„ рабочей обмотки проходит через нуль, генератор подключается к нагрузке. Генератор работает в режиме внезапного двухфазного включения на нагрузку, при этом происходит преоб" разование кинетической энергии ротора в электромагнитную и передача ее в нагрузку (фиг.2 ).

При переходных процессах в роторных контурах ввиду несимметрии ро; тора результирующее действие токов приводит к значительному возрастанию

ЗДС Р2 вспомогательной обмотки, т.е. возникает импульс перенапряжения,i который имеет наибольшую амплитуду третьей гармоники.

Так как контур конденсатор-вспомогательная обмотка настроен в резонанс на третью гармонику, величина импульса ЗДС вспомогательной обмот— ки Р значительно возрастает. Конденсатор ч с момента времени t< подзаряжается от вспомогательной обмотки. После заряда конденсатора неуправляемый вентиль препятствует разряду через обмотку 2, и конденсатор разряжается на поперечную обмотку 7 ротора. Как видно из Фиг.1 и 2, токи

i, и i в обмотках 5,6 и 7 намагничивают машину по оси полюсов в одном направлении. При этом происходит возрастание результирующего потока в воздушном зазоре и увеличив вается скорость перемещения результирующего потока возбуждения относительно рабачей обмотки, что приводит к возрастанию ЗДС в рабочей обмотке и, следовательно, ударной мощности.

Изменение тока в нагрузке i показа но на фиг.2.

При внезапном замыкании рабочей обмотки на нагвузку использование

Третьей гармоники импульса перенапряжения позволяет обеспечить автомаt тическую форсировку возбуждения с

155 4 высоким быстродействием, значительно уменьшить число витков .и расхода меди вспомогательной обмотки как зз счет сокращения шага, так и за счет использования явления резонанса. При этом амплитуда тока в нагрузке iH в 1,5 -2 раза выше, чем при двухфазном коротком замыкании.

Известно, что у синхронных машин

1О с несимметричным ротором при ослабленной демпферной обмотке по поперечной оси в режиме двухфазного КЗ на свободной фазе возникают импульсы перенапряжений, достигающие весьма больших значений, которые зависят от соотношения параметров по продольной и поперечной осям. Ослабление демпфирующих свойств ротора по поперечной оси в общем случае предо полагает увеличение соотношения

%(P1I 6(p) где Х,,(р) — оперативное индуктивное сопротивление по поперечной оси;

Х, (р) - оперативное индуктивное сопротивление по продольной оси.

Пренебрегая активным сопротивлением демпферных контуров, коэффициент усиления перенапряжений К на вспомогательной обмотке, соответствующий

30 условию двухфазного короткого замыкания, можно записать в виде

Х

4=2 — -7 . (qi

Ч

Х"

При резонансных условиях для . третьей гармоники соотношение Х и

Х. определяется

Хс

2 где Хс- сопротивление емкости, полученное из условия резонанса по третьей гармонике,включенное на вспомогательную об45 мотку;

Хв Х" Х" — индуктивное сопротивление обратной последо ватель ности.

Если обозначить через Kä величину перенапряжений на вспомогательной обмотке, выраженную по отношению к номинальному напряжению, то для резонансных условий, определенных соотношением (2 ), коэффициент усиления

К определится выражением

9821

По опытным данным при Хс/Х = 9;

K> = 5,5-7,5, Kä= 7.

Формула изобретения % Синхронный импульсный генератор, содержащий статор с рабочей обмоткой, соединенной с нагрузкой, и вспомога,тельной обмоткой, смешанной на >0

90 эл.град., в цепь которой включен конденсатор, ротор с обмотками воз= буждения по продольной и поперечной

55 4 осям и демпФерной обмоткой, о т л и. ч а ю шийся тем, что, с целью увеличения ударной мощности, в цепь вспомогательной обмотки включен неуправляемый вентиль, а- о" мотка возбуждения ротора по поперечной оси подключена к конденсатору.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

И 1 10519ь кл. Н,02 1(19/26,. 1967 °

2. Авторское свидетельс1цо СССР

М 437181, кл. H 02 К 19/2á. 1968.

982155

Составитель А.Кецарис

Техред С.Мигунова Корректор Г.Решетник

Редактор Л.Веселовская

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

Заказ 9730/76 Тираж 721 Подписное

ВНИИПИ Государственного. комитета СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, Н-35, Раушская наб., д. 4/5