Ударный униполярный генератор Советский патент 1984 года по МПК H02K31/00 

00 СЛ

4

00

Фиг.

Изобретение относится к униполярным машинам и может быть использовано в униполярных машинах постоянного тока

Известны ударные униполярные генераторы (УУГ) с последовательной обмоткой самовозбуждения 1 .

Однако эта конструкция малоэффективна.

Известна конструкция УУГ, у которого последовательная обмотка выполнена в виде кольцевой катушки прямоугольного сечения с парой выводов, соединенных системой проводников с равномерно распределенными по окружности якоря зональными контактами (шетками) одной полярности и внешней цепью. Щетки распределяют равномерно по окружности якоря с целью наиболее полезного использования его контактной поверхности и более равномерного распределения тока в якоре. Последнее обстоятельство особенно важно для УУГ, поскольку позволяет свести к минимуму внутреннюю индуктивность якоря и устранить нежелательные взаимоиндуктивные связи якоря с другими токонесушими элементами 2.

При больших токах разряда УУГ порядка А известная конструкция имеет следуюш,ие недостатки.

Витки большого сечения, из которых должна Состоять катушка возбуждения, технически сложно изготовить. Ток разряда, протекаюший по якорю УУГ, ограничивается сечением витка катушки, толшина которого ограничена технологией изготовления и намотки витка, что снижает эффективность УУГ. Между катушкой и токосъемом находятся массивные распределительные проводники, соединяющий выводной конец катушки с распределенными по окружности якоря зональными контактами одной полярности. Из-за этого появляются дополнительные «паразитные поля рассеяния, усложняется конструкция токосъемных устройств. В УУГ без ферромагнитопровода это также ухудшает использование создаваемого катушкой магнитного потока возбуждения, так как катушку приходится отодвигать от якоря для размеш,ения указанных распределительных проводников.

Цель изобретения - упрошение конструкции и повышение эффективности генератора.

Указанная цель достигается тем, что в ударном униполярном генераторе, содержащем токосъемное устройство в виде равномерно распределенных по окружности якоря зональных контактов одной полярности, обмотку самовозбуждения в виде кольцевой установленной соосно с якорем катушки прямоугольного сечения, электрически соединенной выводными концами с якорем и токопроводом, катушка обмотки возбуждения выполнена из секций в виде концентр чческих однослойных соленоидов, снабженных торцовыми выводами, равномерно

распределенными по окружности катушки, которые с одного ее торца соединены с зональными контактами, а с другого - друг с другом и присоединены к токоподводу.

Г1ри этом для выравнивания активного сопротивления соленоидов, имеющих разные диаметры, можно пропорционально их диаметрам варьировать их толщину, т. е. подбирать соответствующую высоту сечения проводника, оставляя ширину сечения всех проводников одинаковой. В результате в якорной цепи все параллельные ветви будут иметь одинаковые сопротивления и ток будет равномерно распределяться между ними.

На фиг. 1 показана одна параллельная ветвь якорной цепи; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема якорной цепи.

Генератор содержит массивный якорь 1, зональные контакты 2, равномерно распределенные по окружности якоря, обмотку возбуждения состоящую из двух кольцевых катушек 3. Каждая катушка выполнена из изолированных один от другого однослойных соленоидов 4, имеющих определенное число витков. Выводной конец 5 каждого соленоида соединяет его с зональным контактом 2, вывод 6 - с токоподводом 7 обмотки. Число зональных контактов якоря равняется числу соленоидов, на которые подразделена катушка, и определяет число параллельных ветвей якорной цепи на участке между якорем и токоподводом 7.

При работе УУГ ток в каждой параллельной ветви протекает по следующему пути (фиг. 2): токоподвод 7 - выводной конец 6 соленоида - соленоид 4 - второй вывод 5 соленоида - зональный контакт 2 - якорь 1 - второй зональный контакт 2 - вывод 5 соленоида второй катушки - соленоид второй катушки - вывод б соленоида второй катушки - второй токоподвод 7.

Токоподводы 7 соединены с внешней цепью генератора. Таким образом, намагничивающая сила каждой катушки 3 обмотки возбуждения равна произведению тока в соленоиде на число его витков и на число . соленоидов в катушке. Следовательно, при фиксированном значении полного тока, протекающего по якорю, намагничивающая сила катущки равна произведению этого тока на число витков в соленоиде.

В предлагаемом УУГ катушка обмотки возбуждения выполнена из витков небольшого сечения, что упрощает технологию ее изготовления. Катушку проще выполнить на большой ток разряда УУГ, протекающего по якорю, так как она разделена на параллельные ветви. Это либо упрощает конструкцию, либо повышает разрядную мощность УУГ, расширяет область его практического применения, улучшает использование якоря. В зоне между катушкой и зональными контактами устранены дополнительные распределительные проводники, что упрощает конструкцию якорного узла.

Кроме того, упрощена технология изготовления предлагаемого УУГ, а повышение его разрядной мощности улучщает и техникоэкономические показатели: абсолютную и относительную стоимость, относительную массу.

УДАРНЫЙ УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР, содержащий токосъемное устройство в виде равномерно распределенных по окружности якоря зональных контактов одной полярности, обмотку самовозбуждения в виде кольцевой установленной соосно с якорем катушки прямоугольного сечения, электрически соединенной выводными концами с якорем и токоподводом, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции генератора и повышения его эффективности, катушка выполнена из секций в виде концентрических однослойных соленоидов, снабженных торцовыми выводами, равномерно распределенными по окружности катущки, которые с одного ее торца соединены с зональными контактами, а с другого - друг с другом и присоединены к токоподводу.

Фиг. 2