Роторный узел ударного униполярного генератора Советский патент 1977 года по МПК H02K31/00 

I

Изобретение относится к униполярным машииам и может быть исиользовано в униполярных генераторах постоянного тока.

Известны и широко применяются на практике унииолярные генераторы ностоянного тока импульсного действия - ударные униполярные генераторы (УУГ) 1. Они используются для нолучения одиночных имиульсов сильного тока в режиме динамического торможения ротора. Разряд УУГ осуществляется внезапным замыканием якорной цепи с одновременным отключением привода. Изобретение относится к выполнению токонесущей части роторного ззла УУГ.

Важным условием эффективности УУГ как имнульсного источника является низкая индуктивность его токонесущих элементов, позволяю дая получить высокие электроэнергетнческие характеристики разряда генератора. Для уменьшения индуктивности роторного узла УУГ его токонесущие элементы выполняют по принципу бифиляра, применяя в якорной цепи специальную компенсационную обмотку, по которой ток протекает в направлении, противоположном направлению его в якоре. В УУГ дискового тииа простейшей компенсационпой обмоткой является токопровод в виде диска, располагаемый рядом с якорным диском. В УУГ цилиндрического типа в качеетве компенсационной обмотки

используется токопровод в виде полого , расположенный коакспально якорю.

Недостатком роторного узла УУГ с одним

компенсационным токопроводом является наличие большой нескомпенсироваииой электродинамической силы, приложенной к якорю. Это усложняет конструкцию якоря из-за необходимости применения еиловых элементов, воспринимающих эти усилия.

Известен также роторный узел УУГ, содержащий два компенсационных токопровода, расположенных симметрично по обе стороны якоря 2. Ири протекании по ним одинаковых токов электродинамические силы, приложенныекякорю, взаимно компенсируются. Недостатком такого роторного узла является увеличение длины соединительных шин, объединяющих концы компенсационных токопроводов, для получения двух одинаковых параллельных

ветвей токонесущих элементов. Поскольку эти соединительные шииы замыкаются снаружи роторного узла, то их общая длина оказывается большой, что увеличивает индуктивность УУГ.

Целью изобрете}1ия является улучшение энергетических характеристик УУГ путем уменьшения иидуктивности роторного узла. Это достигается тем, что в иредлагаемом узле соединительные шины размещены в отверетиях, выполненных в токоподводе токосъема

другой полярности, и изолированы от него, а подшипники установлены между якорем и компенсационной обмоткой. Благодаря этому концы токопроводов компенсационной обмотки соединяются по кратчайшему нути, что позволяет уменьшить индуктивность роторного узла.

Токопроводы компенсационной обмотки могут быть совмещены с магнитонроводом.

На чертеже дана конструктивная схема предложенного роторного узла дискового УУГ, в котором шины соединяют центральные части дисковых токоироводов компенсационной обмотки.

Роторный узел состоит из якоря 1 с подшипниками 2, токосъемных лсидкометаллических устройств 3 и 4 кольцевого тина, компенсационной обмотки, содерл ащей два дисковых токопровода 5 и 6, центральные части которых соединены шинами 7, и токонодводов 8 и 9. Шины 7 проходят Б теле токонодвода 9 и изолированы от него изоляцией 10. Стрелкой показано направление потока Ф обмотки возбуждения.

При врац;ении якоря между периферийным и центральным токосъемными устройствами наводится ЭДС, полярность которой отмечена на токоподводах 8 и У. После возбуждения генератора и создания потока Ф якорь разгоняется до необходимой скорости в двигательном режиме при питании его от постороннего источника постоянного тока. Затем источник питания якоря отключается и к токонодводам 8 и 9 подключается нагрузка. Якорь термозится, а в цепи генератор-нагрузка появляется импульс тока.

Изобретение позволяет свести к минимуму индуктивность токонесуших элементов, обесиечивая в то же время взаимную компенсацию электродинамических сил, действующих на якорь и токосъемные устройства. Это позволяет создать достаточно простую конструкцию УУГ с высокими энергетическими характеристиками, генерирующего очень большие токи, величина которых не ограничивается механической прочностью якоря и подшипников или электродинамической неустойчивостью скользящих контактов.

Токопроводы 5 и 6 компенсационной обмотки могут быть совмещены с магнитопроводом, если он предусмотрен в конструкции УУГ.

Формула изобретения

1. Роторный узел ударного униполярного генератора, например дискового, содержащий магнитопровод, якорь с подшипниками и токоподБОДы с токосъемами разной полярности, размещенные между расположенными вдоль якоря токоироводами компепсационной обмотки, концы которых с одной стороны соединены и контактируют с токосъемом одной полярности, а с другой стороны объединены шинами, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик генерато|за путем уменьшения индуктивности роторного узла, шины размещены в отверстиях, выполненных в токоиодБОде токосъема другой нолярности, и изолироБаны от него, а подшипники установлены между якорем и компенсационной обмоткой.

2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что Токопроводы компенсационной обмотки совмещены с магнитопроводом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.«Униполярные электрические машины. Доклад конференции. М., 1969, с. 37.

2.Бертинов А. И. и др. Униполярные электрические машины, 1966, с. 101.