Бесконтактный синхронный генератор с самовозбуждением Советский патент 1990 года по МПК H02K19/28 

Изобретение относится к элекТрк- ческим мшиинам переменного тока, а именно к синхронным генераторам нормальной и повьшенной частоты с реактивным самовозбуждениемо

Целью изобретения является улучшение относительных массогабаритных показателей и повышение эксплуатационной надежностИо

На чертеже представлена схема предлагаемого бесконтактного синхронного генератора с самовозбуждениемо

Генератор содержит ротор 1, роторную обмотку 2 возбуждения, между выводами которой включен вращающийся выпрямитель 3, основную 4 и дополнительную 5 обмотки, расположенные на статорео К выводам дополни1599945 ,

наличие остаточной намагниченности ротора вызывает изменение потенциала дополнительной обмотки по- гармоническому закону вследствие индуктирования ЭДС в последней, что обуславливает возникновение реактивного тока в дополнительной обмоткео С физической точки зрения это объясняется тем,что при изменении потенциала дополнительной обмотки происходит перераспределение энергии между конденсаторами, сопровождающееся протеканием реактивного тока через дополнительную обмот- куо При этом ток, протекающий по дополнительной обмотке, создает поток, пульсируюпщй по гармоническому закону и сцепляющийся с роторной обмоткой 2 возбуждения, наводящий в пос10

15

rUDlC ilO. Ч 1. О. А - Jf - О j,.-,f- r-i,

тельной обмотки подключена цепь в ви- 20 ледней ЭДС, которая через вращающийся

де двух последовательно соединенных одноименными выводами полярных оксидных конденсаторов 6 и 7, шунтированных вентилями 8 и 9о К основной обмотке посредством.ключа 10 подключается нагрузка По

Генератор работает следующим образом

При помощи внешнего маломощного источника (не показан) производится заряд полярных оксидных конденсато- ров 7 и 8, каждого до половины амплитудного значения напряжения холостого хода дополнительной обмотки 5, в соответствии с их полярностью, при этом конденсаторы имеют нулевой потенциал относительно обмотки 5 в силу их вторичного включения и симметричный заряд относительно точки нулевого потенциалао Приведение во вращение ротора 1 нарушает указанную симметрию, так как даже незначительное

25

30

35

40

выпрямитель 3 питает эту же обмотку постоянным токомо Выпрямленный ток, протекая по роторной обмотке возбуждения, создает неподвижный относительно ротора магнитный поток, под действием которого в основной обмотке 4, к которой подключается нагрузка 11 посредством ключа 10, индуктируется ЭДСо Для защиты полярных оксидных конденсаторов от воздействия обратного напряжения цоследьше шунтированы вентилями 8 и 9о Обратное напряжение на конденсаторах может возникнуть в переходном процессе самовозбуждения,при неточном предварительном заряде конденсаторов до половинного амплитудного значения напряжения холостого хода дополнительной обмотки, а также при сбросах и набросах нагрузки Это следует из трансцендентного уравнения, описывающего закон изменения напряжения на конденсаторах:

ледней ЭДС, которая через вращающийся

выпрямитель 3 питает эту же обмотку постоянным токомо Выпрямленный ток, протекая по роторной обмотке возбуждения, создает неподвижный относительно ротора магнитный поток, под действием которого в основной обмотке 4, к которой подключается нагрузка 11 посредством ключа 10, индуктируется ЭДСо Для защиты полярных оксидных конденсаторов от воздействия обратного напряжения цоследьше шунтированы вентилями 8 и 9о Обратное напряжение на конденсаторах может возникнуть в переходном процессе самовозбуждения,при неточном предварительном заряде конденсаторов до половинного амплитудного значения напряжения холостого хода дополнительной обмотки, а также при сбросах и набросах нагрузки Это следует из трансцендентного уравнения, описывающего закон изменения напряжения на конденсаторах:

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к бесконтактным синхронным генераторам переменного тока с реактивным самовозбуждением. Целью изобретения является улучшение относительных массогабаритных показателей и повышение эксплуатационной надежности. В бесконтактном синхронном генераторе с самовозбуждением, содержащем ротор 1, роторную обмотку возбуждения 2, замкнутую накоротко через вращающийся выпрямитель 3, статорные обмотки: основную 4, к которой подключается нагрузка 11 посредством ключа 10, и дополнительную 5, которые выполнены соосными. К дополнительной обмотке подключена цепь в виде двух последовательно соединенных одноименными выводами предварительно заряженных оксидных полярных конденсаторов 6 и 7, шунтированных вентилями 8 и 9, причем катоды вентилей подключены к положительным обкладкам конденсаторов. 1 ил.

и , sin () Ue6+ -f- sin ((.)t-fV)- Uc7где .o si (cot+(f) - напряжение на дополнительной обмотке;

исб4 )j -| Ц.+ и sin (wt+ (f) - напряжежение на конденсаторах 6 и 7 соответственноJ ,и. - напряжение предваритель- ного заряда конденсаторов 6 и 7;

Wt - угловая частота ЭДС бесконтактного синхронного

UvwJ.0

Sin

(u;t+V) ,

()

0

генератора с самовозбуждением;

Ц - начальная фаза колебаний ЭДС бесконтактного синхронного генератора с самовозбуждениемс Из уравнения (1 ) следует, что в установившемся режиме работы осуществляются периодический парафазный заряд конденсаторов до максимального значения амплитуды напряжения дополнительной обмотки и разряд до нуля Обратное напряжение на кшвдом из конденсаторов отсутствует и ток через шунтирующие вентели не протекает

Предлагаемый синхронный генератор с самовозбуждением имеет хорошие мас- согабаритные показатели, обусловленные применением полярных оксидных конденсаторов, имеющих значительно меньшую массу и габариты по сравнению с конденсаторами с бумажным диэлектриком

Кроме того, он характеризуется

более высокой эксплуатационной надеж-, 55 ключена дополнительно введенная цепь

ностью, обусловленной хорошей стабильностью возникновения и развития процесса самовозбуждения при сравнительно низких значениях напряженности остаточного магнитного поля в зазоре генератора за счет применения двух конденсаторов, соединенных с дополнительной обмоткой указанным способом

ормула изобретения

Бесконтактный синхронный генератор с самовозбуждеш1ем, содержащий ротор, роторную обмотку возбуждения, замкнутую на вращающийся выпpя итeль, две статорные обмотки, основную ста- торную обмотку с выводами для подключения нагрузки, и дополнительную, отличающийся тем, что, с целью улучшения относительнь х мас- согабаритных показателей и повышения эксплуатационной надежности, параллельно дополнительной обмотке подв виде двух последовательно соединен-, ных одноименными выводами предварительно заряженных полярных оксидных конденсаторов, шунтированных вентипя- MHj катод каждого из которых соединен с положительной обкладкой соответствующего конденсатора, а основная и дополнительная обмотки выполнены со- о сны ми о