УНИПОЛЯРНЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР Советский патент 1968 года по МПК H02K31/04 

Известны импульсные униполярные генераторы, в которых для повышения напряжения применяют большое число скользящих контактов, возрастающих по мере увеличения напряжения.

Также известны униполярные машины с «жидким ротором, в которых э. д. с. наводится во вращающемся в замкнутой цилиндрической полости жидком металле. Однако в этих мащинах вследствие тормол ения от трения о стенки полости соприкасающийся с ними слой жидкого металла образует внутренние цепи короткого замыкания.

Предлагаемый униполярный имнульсный генератор с цилиндрическим ферромагнитным ротором и жидкометаллическим токосъемом отличается от известных тем, что в теле ротора выполняют цилиндрические полости, заполненные жидким металлом и токонепроводящей жидкостью с большим но сравнению с металло.м удельным весом. Концентрично полостям, чередуясь -с ними, устанавливают металлические токопроводы, снабженные контактными элементами и образующие при контактировании с жидким металлом в полостях последовательную электрическую цепь. Это позволяет получить относительно высокое налряжение, определяемое числом токонроводов и цилиндрических полостей, и обеспечивает вращение жидкого металла без непосредственного соприкосновения со стенками полости, в которую он заключен, вследствие чего снижаются потери.

На фиг. I показан описываемый генератор.

верт кальный разрез; на фиг. 2 - участок токовой цепи, образованный жидким металлом. Генератор состоит из неподвижного магнитопровода / с обмоткой 2 возбуждения и ротора 3. На роторе имеются цилиндрические

полости 4, заполняемые жидким металлам 5 и то.конепроводящей жидкостью 6. Концентрично с цилиндрическими поло.стями, чередуясь с ними, располагаются токопроводы 7, которые с помощью соединительных токонроводящих шин 8 и внутренних скользящих контактов 9 образуют в полостях вместе с жидким металлом последовательную электрическую цепь с выводами через внешние скользящие контакты 10. Последовательность протекания

тока по цепи обеспечивается при помощи электрической изоляции //.

Токонепроводящая жидкость должна иметь плотность, несколько превышающую плогкость л идкого металла.

Ротор генератора приводится во вращение

от постороннего двигателя. Во вращающемся

чем жидкий металл, в виде прослойки между 1им и етенкой полости.

На выводы геиератора подаетея постоянное наиряжспие такой поляриости, чтобы токвтокопроводах 7, взаимодействуя с магнитным полем Ф, еоздг Вал вращающий момент, направленный в сторону враид,ения ротора, а аналогичный момент, приложенный к жидкому металлу, вызовет его вращение в противоположную сторону. Результирующая э. д. с. в цепи будет равна сумме э. д. с, наведенных в токоироводах и иа участках .цилиндрических полостей в жидком металле. Таким образом происходит «зарядка генератора. При подключении нагрузки генератор разряж:ается: .кинетическая энергия жидкого металла и частично ротора переходит в электрическую энергию импульсов.

Количество токонепроводящей жидкости в цилиндрической полости определяется из расчета, чтобы толщина слоя жидкости между стенкой полости и жидким металлом была не меньще суммы двух пограничных слоев. Общий объем жидкости в полости должен быть меньще объема последней для создания некоторого свободного зазора 12 (фиг. 2) между жидким металлом н стенкой с другой стороны полости. При этих условиях жидкий металл будет .полностью участвовать во вращении

с данной екоростью, что исключает образование внутренних цепей короткого замыкания, уменьщая потери на трении.

Порядок расположения токоироводов 7 и

цилиндрических полостей показан на фиг. 1. При этом электромагнитные еялы, обусловленные в сторону токонепроводящей жидкости. Числа токопроводов из цилиндричееких полостей должны |быть одинаковыми для обеспечения компенсации реакции якоря вне зоны размещения токовой цени.

П р е д Л1 е т изобретения

Унииолярный импульсный генератор с цилиндрическим ферромагнитным ротором и жидкометалличееким токосъемом, отличающийся тем, что, с целью повыщения напряжения и снижения потерь, в теле ротора выполнены цилиндрические полости, заполненные жидки.м металлом и токонепроводящей жидкостью с большим по сравнению е металло.м удельным весом и концентрично указанным полостям,в порядке чередования с ними, установлены металлические токопроводы, снабженные контактными элементами и образующие ири контактировании с жидким металлом в полостях последовательную электрическую цепь.