Высоковольтный электромашинный импульсный генератор

Высоковольтный электромашинный импульсный генератор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскни

Соцналнстнческнк

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 05.03. 81 (21) 3255207/24 "07 (31) М. Кй.з с присоединением заявки ¹

Н 02 K 25/00

Государственный комитет

СССР во делам изобретений и открытий. (23) Приоритет (Я) УДК 621.313.322 (088. 8) Опубликовано 15Л1.83,Бюллетень № 2

Дата опубликования описания 150133 (72) Авторы изобретения

A.Ã.ÁàH и В.И.Попов

° ° ° ° °

Томский ордена Октябрьской Революции и ордена Тр3 деаа о . =",:;

Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова (71) Заявитель (54) ВЫСОКОВОЛЬТНЫЙ ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ

ГЕНЕРАТОР

Изобретение относится к электротехнике, а именно к синхронным импульсным генераторам высокого напряжения, используемым для питания автономных лазерных установок.

Известны системы накачки лазера, s которых промежуточным накопителем является индуктивность (1), При этом, чем выше начальная ЭПС, тем круче нарастает зарядный ток, тем короче время зарядки и тем меньme отношение энергии, рассеянной со-, противлением, к энергии, заключенной в индуктивности. Поэтому при зарядке индуктивных накопителей электромашинными агрегатами необходимо примене" ние повышающих трансформаторов, что приводит к увеличению общей массы установки.

Известны и нашли наибольшее применение в лазерных установках емкостные накопители.

В системе заряда емкости от электромашинного генератора переменного тока наилучшими энергетическими пока- 25 зателями обладают синхронный генератор, работающий через трехфазный двухполупериодный выпрямитель (23.

Для заряда емкости,до высоких напряжений, с целью обеспечения высоких З0 энергий прн сравнительно малых значениях емкости, требуется применение повышающих трансформаторов.

Известны также статические системы высоковольтных генераторов 3), обязательным элементом в которых является повышающий трансформатор, что ограничивает применение статических систем в автономных установках на большие- энергии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электромашинный источник импульсов, содержащий дополнительную обмотку на статоре, к цепи которой включено фазосдвигающее устройство, а в цепь демпферной обмотки. ротора по поперечной оси - коммутирующий аппарат (4).

Недостатком известного источника является сложность коююутации в ро" торном контуре, а также ограничение импульса напряжения на рабочей обмотке, который определяется отношением

1операторных сопротивлений по поперечной и продольной осям электромашин ного источника. Использование тради.ционной конструкции генератора с ферромагнитным статором и ротором исклю чает применение электромашиннык ис точнцков импульсов в автономных уста989694. новках на высокие напряжения беэ трансформаторных повышающих преобразователей °

Целью изобретения является снижение весогабаритных показателей и по" вышение КПД, генератора. 5

Указанная цель достигается тем; что B электромашинном импульсном генераторе, содержащем статор с основной обмоткой, соединенной с коммутирующим аппаратом, имеющем клеммы для )Q подключения к нагрузке, дополнительной обмоткой, смещенной на 90 эл. град. относительно основной обмотки, и ротор с обмоткой возбуждения и ко- роткозамкнутой демпферной обмоткой по продольной оси, статор снабжен двумя резонансными контурами с коммутаторами, каждый из которых трансформаторно связан с основной и дополнительной обмотками, коммутирующий аппарат выполнен в виде мостового двухполупериодного выпрямителя, а дополнительная обмотка подключена к той же диагонали указанного выпрямителя, что и основная обмотка статора.

На чертеже представлена принципиальная схема высоковольтного электро-, машинного импульсного генератора.

Генератор содержит статор, на котором размещены основная 1 и дополнительная 2 обмотки, смещенные на 90 эл. град., в цепи которых включены соответственно низковольтные резонансные контуры с обмотками 3 и 4, замыкаемые коммутирующими аппаратами 5 и 6, и внешний ротор, на котором размещены 35 обмотка возбуждения 7 и демпферная обмотка 8 по продольной оси.

Устройство работает следующим об" разом.

В начальном положении генератор 40 работает на хоЛостом ходу. В момент максимума потокосцепления обмоток

1 и 3 замыкается коммутирующий аппа.рат 5, а основная обмотка 1 подключа" ется к нагрузке. В резонансном конту"45 ре протекает ток, достигающий своего максимального значения в момент времени wt=3I/2. При атом, за счет трансформаторной связи ЭДС основной обмстки возрастает. В результате замыкания О обмотки 3 на емкость происходит импульсная форсировка основного магнитного потока, что приводит к возрастанию ЭДС обмоток.2 и 4, B момент времени, когда ЭДС обмоток 2 и 4 прохо- . дит через нуль, замыкается коммутирую щий аппарат 6, и обмотка 2 подключает" ся к нагрузке. При этом, за счет трайсформаторной связи низковольтного резонансного контура с обмоткой 4 и высоковольтной обмотки 2 ЭДС в обмотке 2 резко возрастает, в результате чего повышается КПД процесса заряда накопителя.

При последовательном замыкании низковольтных резонансных контуров происходит импульсная форсировка основного магнитного потока, а также эа счет трансформаторной связи резо- нансных контуров с вспомагательной обмоткой ЭДС последней значительно возрастает. При использовании высоковольтного импульсного генератора для питания нагрузки не требуется высоковольтный трансформатор, что позволяет использовать генератор в автономных установках на большие энергии.

Формула изобретения

Высоковольтный электромашинный импульсный генератор, содержащий статор с основной обмоткой, соединенной с коммутирующим аппаратом, имеющим клеммы для подключения к нагрузке, дополнительной обмоткой, смещенной на 90 эл. град. относительно основной обмотки, и ротор с обмоткой возбуждения и короткозамкнутой демпферной обмоткой по продольной оси, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения весогабаритных показателей и повышения КПД, статор снабжен двубмя резонансными контурами с коммутаторами, каждый из которых трансформаторно связан с основной и дополнительной обмотками, коммутирующий аппарат выполнен в виде мостового двухполупериодного выпрямителя, а дополнительная обмотка подключена к той же диагонали указанного выпрямителя, что и основная обмотка статора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ананьев Ю.А, и др. Питание импульсных гаэоразрядных ламп от индук" тивных накопителей энергии. ЖТФ,1971, т. ХУ1, вып. 2, с. 376-380, 2. Бережков A.È. и др. Энергетика процесса заряда конденсатора от генератора переменного тока через выпрямитель. Электричество ", 1976, Р 8, 3. Патент США Р 4.011.463, 307-110, 1977.

4, Авторское свидетельство СССР-Р 439883, кл. Н 02 К 19/36, 1972.

989694

Составитель T.Êàëàøíèêîâà

Редактор С.Тимохина Техред Е.Харитончик, Корректор О.Билак

° в««««««« «««««рВЫ«

««Ъ

Эакаэ 11145/75 Тираж 684 Подлисное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r.Óærîðîä, ул.Проектная, 4