Преобразователь переменного тока в постоянный Советский патент 1983 года по МПК H02K31/00 

/

Z

7

4

О 00 05

N

ел

хч

Изобретение относится.к энергетике, в 4act ности к устройствам, преобразующим энергию переменного тока в энергию постоянного тока Извес.тны преобразователи переменного тока в постоянный, типа умформеров, содержащие асинхронный двигатель переменного тока на о щем валу с генератором постоянного тока, содержащим щеточное токосъемное устройство. В таких преобразователях переменный ток подводится к асинхронному двигателю, а с ген ратора с помощью щеточного токосъемного ме ха 1изма снимается постоянный ток 1. Недостатком данных преобразователей являе ся боЛьщая потеря энергии при преобразовани механической даергии электродвигателя в знер гию постоянного тока и сложность токосъема больших токов ввиду наличия щеточного меха низма токосъема у генератора. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий асинхронный двигатель и униполярный генератор с общим ротором, выполненным в виде кольцевой неподвижной камеры из диэлектрик размещенной в возду1пном зазоре, заполненной жндким металлом (например, ртутью или натрий-калиевой эвтектикой) и снабженной элект родами с контактами для снятия постоянного тока 2. Недостатком известного устройства является ухудщение рабочих характеристик преобразователя, вызванное ростом температуры прнменяемых жидких металлов при увеличении то ка нагрузки. При этом сильно падает электропроводность указ&нных металлов, что и приводит к необратимому ухудшению нагрузочной характеристики преобразователя. КроМе того, резко усложняются условия эксплуатации преобразователя ввиду сложности герметизации, сильной коррозии и токсичности применяемых жидких металлов. Цель изобретения - улучшение рабочих характеристик путем согласования тока нагруз.ки преобразователя с внещней нагрузкой и расширение верхнего диапазона рабочих температур. Поставленная цель достигается тем, что в преобразователе переменного тока в постоянный, содержащем асинхронный двигатель и униполярный генератор с общим ротором, выполненным в виде кольцевой неподвижной камеры из диэлектрика, размещенной в воздушном зазоре и заполненной электропроводящей средой, в качестве последней использован жидкий полупроводник. Поверхность проводящих тел в камере может быть покрыта металлом, входящим в jcocTae жидкого полупроводника. В качестве таких жидких полупроводников, сохраняющих в жидком состоянии высокую электропроводность, могут быть использованы теллуркд ртути ШТе, теллурид меди и т. п. На чертеже изображен предлагаемый преобра.зователь, разрез. Преобразователь содержит неподвижную ди электрическую камеру 1, соосно помещенную в центр вращающегося магнитного поля, электроды 2 с выводами 3, электропроводящую среду 4 в виде жидкого подупроводника, асинхронньш двигатель 5 и электромагнит 6, создающий постоянное магнитное поле, перпендикулярно направленное поверхности жидкого полупроводника. Для регулирования температуры жидкого полупроводника камера снабжена нагревателем (не показан). Преобразователь работает следующим образом. Вращающееся магнитное поле, создаваемое асинхронным двигателем 5, воздействует на помещенный в камеру 1 жидкий полупроводник 4 и приводит его во вращение, а воздействие на жидкий полупроводник перпендикулярно направленного постоянного магнитного поля, создаваемого элекиромагнитом 6, приводит к возникновению постоянного электрического тока, снимаемого с электродов 2. Величина возникающего напряжения пропорциональна скорости вращения и напряженности постоянного магнитного поля, а величина тока ввиду ничтожного внутреннего сопротивления ротора может достичь весьма высоких значений. Путем изменения температуры жидких полупроводников легко достигается регулирование электрических параметров преобразователя благодаря изменению внутреннего сопротивления ротора. Причем жидкие полупроводники не только позволяют легко регулировать параметры преобразователя путем изменения юс температуры, а тем самым и их проводимости, но и при изменении нагрузки соответствующим образом изменяют внутреннее сопротивление ротора преобразователя благодаря имеющей место зависимости тока, протекающего через проводящую жидкость, от ее температуры. Например, если при наличии равного сопротивления внутренней и наружной цепи, обеспечивающего но1иинальный режим, увеличивается ток нагрузки, то благодаря вызванному им увеличению температуры жидкого полупроводни ка увеличивается его проводимость и поэтому падает его сопротивление, обеспечивая тем самым восстановление нарущенного режима работы преобразователя.

3 1046865 .4

Предлагаемый преобразователь позволяетизменением температуры; значительно снижает значительно расширить диапазон рабочих темпе-стоимость применяемых материалов, ратур (до 1000°С и выше); существенно расширить круг применяемых материалов; обла-В целом все это приводит к; значительному дает улучшенными знергетическимн параметра-5 снижению стоимости предлагаемого преобразоМ и допускает регулирование зтих параметроввателя по сравнению с известными.

1. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА В ПОСТОЯННЫЙ, содержащий асин кронный двигатель и униполярный генератор с общим ротором, выполненным в вняе кольцевой неподвижной камеры из диэлектрика, размещенной в воздушном зазоре и заполне1шой электропроводящей средой, отличающийся тем, что, с целью улучшения рабочих характеристик путём согласования тока нагрузки преобразователя с внешней нагрузкой и расширения верхнего диапазона рабочих темпеIpaTyp в качестве электропроводящей среды использован жидкий полупроводник. 2. Преобразователь по п. 1, отличаю щ и и с я тем, что поверхность проводящих тел в камере покрыта металлом, входящим в состав жидкого полупроводника.