Линейный генератор переменного тока Советский патент 1988 года по МПК H02K35/00 

/J

6 -TJl-z-r- fciij r-Jk-ib,- rjd

5a

CO

00

СЛ

to

о re

x-J

Изобретение относится к электротехнике , к устройствам, преобразующим механическую энергию первичного двигателя в электрическую. Цель изобретения - уменьшении вибрации путем динамического уравновешивания сил и моментов. Корпус 3 выполнен с заполненными жидким металлом каналами 4 и полостями 5 синхронизации последовательного движения. При движении поршней приводного двигателя якоря 8, соединенные с ними штоками 12, совершают возвратно-поступательное движение. Якори 8 имеют поперечное сечение близко по размеру к ширине канала, те из них, которые расположены в каналах, попарно связанных полостями 5 синхронизации последовательного движения, движутся в противофазе, т.е. с фазовым сдвигом 180°, а фазовый сдвиг в движении якорей 8, находящихся в каналах 6 и 7, соединенных гидравлически параллельно, составляет 120°. Каждая группа из трех якорей, имеющих фазовый сдвиг, уравновешена по силам. Механические моменты двух групп из трех якорей полностью урав новешены, как имеют сдвиг по фазе на 180°. 4 шт. & (Л

фиг.2

Изобретение относится к генераторам электрической энергии, а именно к устройствам, преобразующим механическую энергию первичного двигателя в электрическую, и предназначено для использования преимущественно в авто- HOMHbix источниках электроэнергии на транспортных объектах и в системах аварийного и резервного обеспечения электропитания.

Цель изобретения - уменьшение вибраций путем динамического уравновешивания сил и моментов.

На фиг.1 изображено поперечное се- странственный поворот полости 5 на

чение линейного генератора переменного тока; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез Б-Б на фиг.1; на фиг. - схема гидравлического соединения каналов.

Генератор содержит неподвижную магнитную систему, состоящую из маг- нитопровода 1 и обмоток возбуждения 2, корпус 3 с заполненным жидким ме180 приводит к движению попарно св занных якорей в противофаэе. Полост синхронизации 6 и 7, параллельно со диняющие по три канала, обеспечиваю 20 движение якорей 8 в них по близкой синусоидальной зависимости положени от времени с фазовым сдвигом 120° благодаря постоянству объема, наход щегося в этих полостях жидкого металлом каналами 4 и полостями синхро-25 талла. Так как якори 8 находятся в

низации последовательного движения в попарно связанных каналах 5 и движения с фазовым сдвигом 120 в парал30

магнитном поле, создаваемом магнитной системой I и 2, то при их движении в них наводится ЭДС в соответствии с законом электромагнитной индукции. Фазовое распределение ЭДС отдельных якорей 8 соответствует фазовому распределению их скоростей. Наведенная ЭДС в электрической цепи, образованной якорями 8, жидким мелельно соединенных каналах 6 и 7, якори 8, расположенные в каналах 4 и состоящие из пакета пластин из электротехнической стали, чередующихся с пластинами из электроизоляционного ;материала. Участки каналов 4, в которых находятся якори 8, частично нахо- с таллом, находящимся в каналах 4, и дятся в зазорах магнитопровода 1,. электродами 9, вызывает электрический причем так, что их оси, совпадающие ток. Так как данная электрическая с направлением движения якорей, па- цепь конструктивно является первичной раллельны друг другу. Генератор со- обмоткой трансформатора, то в его вы40

держит также электроды 9, замыкающие электрическую, цепь якорей. Встроенный, повьшающий выходное напряжение трансформатор содержит высоковольтную обмотку 10, подключаемую к нагрузке (не показана) и магнитопровод 11. Якори 8 посредством штоков 12, проходящих через уплотнения 13 в корпусе генератора, соединяются с порш,нями приводного двигателя (не показан), например, безвального внутреннего сгорания.

Генератор работает следующим образом.

При движении поршней приводного

.двигателя, соединенные с ними штоками 12 якори 8 совершают возвратно- поступательное движение. Якори 8 имеют размеры поперечного сечения, близкие к размеру канала, практически ис45

50

55

соковольтной обмотке 10 наводится ЭДС. При подключении к высоковольтной обмотке 10 нагрузки в ней течет .электрический ток при требуемом напряжении. Жидкостное охлаждение генератора обеспечивает получение высоких удельных массогабаритных показателей.

Каждая группа из трех якорей, имеющих фазовый сдвиг. 120 механически полностью уравновешена по силам, но не уравновешена по моментам. Механически моменты двух групп из трех якорей полностью уравновешены, так как имеют сдвиг по. фазе 180,

Конструкция линейного генератора обеспечивает получение трехфазного тока при высоких массогабаритных показателях и динамической уравновешенности устройства по силам и моментам.

ключающие перетечки жидкого металла в зазоры между якорем и стенками канала, что является необходимым условием работы системы гидравлической синхронизации их движения. Якори 8, таким образом, являются и плунжерами системы гидравлической синхронизации, которая посредством полостей 5, попарно связьшающих каналы генератора, обеспечивает движение якорей в них с одинаковой скоростью, за счет перемещения замкнутого объема жидкого металла, находящегося между ними. Про180 приводит к движению попарно связанных якорей в противофаэе. Полости синхронизации 6 и 7, параллельно соединяющие по три канала, обеспечивают движение якорей 8 в них по близкой к синусоидальной зависимости положения от времени с фазовым сдвигом 120° благодаря постоянству объема, находящегося в этих полостях жидкого ме0

магнитном поле, создаваемом магнитной системой I и 2, то при их движении в них наводится ЭДС в соответствии с законом электромагнитной индукции. Фазовое распределение ЭДС отдельных якорей 8 соответствует фазовому распределению их скоростей. Наведенная ЭДС в электрической цепи, образованной якорями 8, жидким мес таллом, находящимся в каналах 4, и электродами 9, вызывает электрический ток. Так как данная электрическая цепь конструктивно является первичной обмоткой трансформатора, то в его вы

соковольтной обмотке 10 наводится ЭДС. При подключении к высоковольтной обмотке 10 нагрузки в ней течет электрический ток при требуемом напряжении. Жидкостное охлаждение генератора обеспечивает получение высоких удельных массогабаритных показателей.

Каждая группа из трех якорей, имеющих фазовый сдвиг. 120 механически полностью уравновешена по силам, но не уравновешена по моментам. Механически моменты двух групп из трех якорей полностью уравновешены, так как имеют сдвиг по. фазе 180,

Конструкция линейного генератора обеспечивает получение трехфазного тока при высоких массогабаритных показателях и динамической уравновешенности устройства по силам и моментам.

Формула изобретения

Линейный генератор переменного тока, содержащий неподвижную систему возбуждения в виде магнитопровода, охваченного катушками обмотки возбуждения, в зазорах которого размещены группы из трех каналов с жидким металлом, один из двух выходов каждого из которых соединен гидравлически полостями синхронизации с двумя другими, причем в каждом из каналов расположен якорь со штоком, вьшолненный в виде пакета пластин из электро- и

магнитопроводящего материала, чередующихся с пластинами с диэлектрика., электроды, примыкающие к каналам с жидким металлом, и магнитопроводы встроенного трансформатора с обмоткой, отличающийся тем, что, с целью уменьшения вибраций при работе генератора путем динамического уравновешивания сил и моментов, другой выход каждого из трех каналов одной группы соединен гидравлически последовательно-попарно с аналогичным выходом канала из другой группы,

.}

фиг.

фиг А