Конденсатор Советский патент 1984 года по МПК H01G4/32 

Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к устройствам, аккумулирующим электрическую энергию, используемую на транспортном средстве, содержащем маховик. Известны батареи электролитических конденсаторов, применяемых на транспортных средствах, содержащих маховики, например на гиробусах, где электрическая энергия, аккумулирован ная в батарее электролитических конденсаторов, используется для питания обмотки возбуждения электродвигателя генератора, который подает ток на тя говые электродвигатели tl Однако подобные батареи электролитических конденсаторов имеют большой вес и габариты и применение их на транспортных средствах сокращает полезный объем и увеличивает вес последних. Целью изобретения является сокращение габаритов и веса конденсаторов применяемых на транспортных средства с электромаховичным силовым агрегатом. Указанная цель достигается применением ленточного супермаховика, используемого на транспортном средстве в силовом электромаховичном агрегате, в качестве конденсатора. На чертеже изображен ленточный супермаховик, разрез. Ленточный супермаховик состоит из нежесткой ступицы 1, на которую наматывается одна или несколько лент (в данном случае две) 2 и З склеенных между собой клеем А. Каждая лент подсоединена к источнику электроэнер гии посредством токосъемника 5.Таким образом, ленточньш супермаховик пред ставляет собой намотанный конденсатор постоянной емкости с твердым диэлектриком из органического вещества клея, обкладками которого являются две ленты, навитые на ступицу. Слой клея в ленточном супермаховике необходим для предотвращения расслаивани витого ротора при его вращении. Клей воспринимает растягивающие напряжеНИИ, вызванные неодинаковой деформацией соседних витков разного диамет- ра, а также напряжение сдвига, возни кающего при разгоне и торможении лен точного супермаховика. Зарядка конденсатора производится одновременно с раскруткой ленточного супермаховика от внешнего источника электроэнергии через токосъемники э в то же время, коТда транспортное средство находится на стоянке, разрядка - при пуске тяговых электродвигателей посредством тех же токосъемников, которые могут бытъ как контактными, так и бесконтактными. Зарядка конденсатора вызывает дополнительное уплотнение витков ленточного супермаховика посредством электростатических сил, притягивающих обкладки конденсатора. Это способствует уменьшению напряжений в слое клея, что увеличивает его срок годности, а следовательно, и срок службы самого ленточного супермаховика. Из расчета следует, что ленточньй супермаховик - конденсатор, изготовленный из лент метгласса толщиной 0,01 мм и клея в виде ленты толщиной 0,01 мм из БФ-2 с последующей полимеризацией с диаметром 1,2 ми толш|1ной 0,2 м при диаметре ступицы 0,6 м, имеет емкость 37,17 мФ, причем площадь обкладок такого конденсатора составит 4200 м при напряжении 1000В. Энергия, накапливаемая таким конденг сатором, составляет 18,5 кДж. Применение более легких и энергоемких конденсаторов особенно важно на транспортных средствах большой грузоподъемности. Применение ленточного супермаховика, используемого в силовом электромаховичном агрегате, в качестве конденсатора полностью разгружает транспортное средство от веса конденсатора и от его габаритов. Применение ленточного супермаховика, плотность намотки которого до- . стигается предварительным натяжением лент или выбором соответствующего материала ступицы, в качестве конденсатора, диэлектриком которого является неэластичная лента или материал, пропитанный электролитом, оказалось невозможным. Твердый диэлектрик в виде ленты, например бумага, при вращении разрушается вследствие больших деформаций и напряжений. Наличие электролита во вращающемся ленточном супермаховике невозможно, из-за его вьщавливания, вследствие чего конденсатор выйдет из строя. Кроме того,ч при вращении электролит, как и любая жидкость, вызовет дополнительные напряжения в витках лент, что резко снижает предельные скорости вращения

311323104

ленточного супермаховика, а следова-сокой диэлектрической проницаемостью

тельно, и его энергоемкость.позволитзначительнб повысить эиергоПрименение известного ленточногоемкость таких конденсаторов, супермаховика в качестве конденса- Дополнительным преимуществом явтора стало возможньм благодаря раз- jляется увеличение срока службы самовитию материаловедения и появлениюго ленточного супермаховика вследтонких высокопрочных металлическихсгвие уплотнения витков лент посредлент, что повысило площадь обкладокством электростатических сил и часконденсатора при тех же размерахтичной разгрузки слоя клея от растя.ленточного супермаховика. Исполь- foгивающих напряжений и напряжений сдв1изование новых клеящих веществ с вы-га..

Применение ленточного супермаховика Б качестве конденсатора.