БЕСКОНТАКТНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1969 года по МПК H02K29/00 

Известны генераторы постоянного тока, выполненные в виде синхронной машины с многофазной якорной обмоткой, подключенной через выпрямители к нагрузке, и с электромагнитным индуктором.

Недостатками таких генераторов являются увеличенный расход активных материалов на единицу мощности в связи с повышенным нагревом генератора несинусоидальным током, а также повышенное значение уровня пульсаций выпрямленного напряжения и тока.

С целью повышения использования активных материалов и снижения уровня пульсаций выходного напряжения, в предлагаемом генераторе индуктор выполнен с двумя обмотками возбуждения, одна из которых является распределенной и расположена по отношению к другой, сосредоточенной, обмотке со сдвигом на 90° эл.

На фиг. 1, 2, 3, и 4 изображены соответственно схема размеш,ения обмоток индуктора генератора, сердечник индуктора, схема якорной обмотки и форма импульсов выпрямленного тока.

Сосредоточенная обмотка возбуждения 1 и распределенная обмотка возбуждения 2 расположены в пазах индуктора 3, конфигурация которого не явно полюсная. Обмотка якоря 4 выполнена с числом пазов на полюс и фазу

1/2 при двухслойной обмотке и - при однослойной.

Все фазы соединены в звезду и подключены к полупроводниковому выпрямителю 5 по мостовой схеме или схеме «звезда с нулевым выводом.

Обмотки / и 2 расположены взаимно перпендикулярно. Индуктор 3 может быть выполнен с явно

или не явно выраженными полюсами, шихтованным или массивным в зависимости от назначения машины. Воздушный зазор - pasномерный. Обмотка якоря 4 состоит из диаметральных секций или отдельных стержней

с числом фаз mi:io.

Каждая фаза формируется из последовательно, параллельно или смешанно соединенных секций или стержней, находяш ихся в одинаковом положении под полюсами.

Одним из полюсов выпрямителя при схеме «звезда с нулевым выводом служит нулевой провод 6. Способ включения токоподводов зависит от назначения машины. В зависимости от этого индуктор может размещаться на статоре, а якорь - на роторе или наоборот: индуктор - на роторе, а якорь - на статоре.

так как каждая фаза при описанной схеме обмотки эквивалента диаметральной катушке. Магнитное лоле в воздушном зазоре будет создаваться суммарным действием обеих обмоток возбуждения и обмотки якоря в целом.

Если распределение индукции суммарного поля окажется трапециевидным, то и э.д.с. в фазе будет иметь трапециевидную форму кривой, следовательно, появятся отрезки времени, когда э.д.с. соседних фаз будут равны между собой и смогут проводить одинаковый ток, не коммутируя между собой. В результате создаются условия для расширения импульса тока в фазе сверх фазового угла. При большом числе фаз одновременно смогут работать все фазы, находяш,иеся под полюсом, а время непрерывной работы фазы возрастает до

а, г

, где аа - коэффициент полюсного перекрытия.

Условием суш,ествования такого режима будет равенство и противоположность по знаку намагничиваюш,их сил, создаваемых распределенной обмоткой и Обмоткой якоря. В этом случае их поля взаимно уничтожатся, а в зазоре останется только поле сосредоточенной обмотки, имеюш ей трапециевидную форму индукциИ.

Роль распределенной обмотки возбуждения заключается в том, что она не просто компенсирует реакцию якоря, а наводит дополнительную э.д.с. и ток на выходе машины, но не за счет увеличения амплитуды токов в фазах.

а за счет расширения импульсов (плош.адь б), как показано на фиг. 4. Таким образом, применение двух обмоток на индукторе не вызывает дополнительных расходов материала, и

.суммарное количество меди обеих обмоток не превышает ее количества на одной обмотке возбуждения синхронного генератора той же МОШ.НОСТИ. Отсюда также следует, что распределенную обмотку нельзя рассматривать как

компенсационную в связи с ины.м принципом ее действия, несмотря на внешнее сходство. Описываемый генератор может найти применение во всех случаях, где необходимо получить высокое качество выпрямленного напряжения и тока при минимальных затратах материалов и прежде всего в установках большой мош,ности, где применяется большое число параллельных вентилей в выпрямителе.

Предмет изобретения

Бесконтактный генератор постоянного тока, выполненный в виде синхронной машины с

многофазной якорной обмоткой, подключенной к нагрузке через выпрямители, и с электромагнитным индуктором, отличающийся тем, что, с целью повышения использования активных материалов и снижения уровня

пульсаций выходного напряжения, индуктор выполнен с двумя обмотками возбуждения, одна из которых является распределенной и сдвинута в пространстве на 90° эл. по отношению к другой, сосредоточенной, обмотке.

иг.ч