Синхронный генератор ударной мощности Советский патент 1979 года по МПК H02K19/26 

Изобретение относится к области электротехники, а именно к синхронным генераторам мощных импульсов тока, используемых для питания потребителей, которые требует периодических импульсов с большой амплитудой тока или для зарядки индуктивных накопителей. Известнь синхронные ударные генераторы, имеющие обмотку статора и обмотку возбуждения, расположенную в пазах неявнополюсного ротора, ось которой совпадает с продольной осью d ротора 1. Применение такого генератора возможно в схемах накопления энергии в индуктивной нагрузке 2. Закорачивание нагрузки на период отрицательной полуволны ЭДС позволяет существенно увеличить долю энергии, переда Баемой ударным генератором нагрузки. Однако с ростом амплитуды тока генератора вырастает размагничивающее действие реакции якоря, проявляющееся в снижении величины ЭДС обмотки статора, что существенно снижает конечную величину энергии, передаваемой генератором нагрузке. Повыщение эффективности преобразования кинетической энергии ротора в электромагнитную энергию передаваемую нагрузке возможно при рещении проблемы борьбы с размагничивающим действием реакции якоря. Наиболее близким техническим рещением к данному изобретению является синхронный генератор, содерж ащий статор с однофазной обмоткой и неявнрполюсный ротор с обмоткой возбуждения выполненной в виде последовательно соединенных между собой обмоток по поперечной и продольной осям, причем параллельно этим обмоткам включены неуправляемые вентили 3. Применение продольно-поперечного возбуждения в ударных генераторах позволяет улучщить эффективность преобразования кинетической энергии ротора. Однако при последовательных коротких замыканиях или при работе генератора в схеме накопления энергии реакция якоря размагничивает мащину, ЭДС генератора падает и это не позволяет полностью использовать энергетические возможности ударных генераторов. Целью изобретения является дальнейщее повышение эффективности использования ударного генератора за счет форсированного подвозбуждения его в процессе работы. Поставленная цель достигается тем, что ударный генератор снабжен емкостью, нодключенной параллельно обмотке возбуждения по поперечной оси.- . . На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого генератора. Синхронный генератор ударной мощности содержит однофазный статор; обмотка 1 которого посредством коммутирующего аппарата 2 подключается к индуктивной нагрузке 3. Индуктивная нагрузка может быть зашунтирована коммутирующим аппаратом 4. На роторе ударного генератора расположена обмотка возбуждения, подразделенная на две части - обмотку 5 по продольной оси d, защунтированную вентилем 6, и обмотку 7 по поперечной оси (, защунтированную емкостью 8. Генератор работает в схеме накопления энергии в индуктивной нагрузке следующим образом.. Включение обмотки статора 1 ударного генератора на индуктивную нагрузку 3 производится коммутатором 2 в момент прохождения ЭДС через нулевое значение. За время первой положительной полуволны напряжения ток в нагрузке начинает возрастать. По достижении током в цепи генератор-нагрузка свежего максимального значения производится замыкание нагрузки накоротко коммутатором 4. При прохождении тока статора через нулевое значение генератор отключается коммутирующим аппаратом 2. При переходе ЭДС генератора через нуль на следующую положительную полуволну генератор снова подключается к нагрузке с помощью коммутатора 2. Далее по окончании размыкания коммутирующего аппарата 4 процесс прбторяется; Включение 8 параллельно части обмотки возбуждения по оси приводит к образованию колебательного кЪнТура, в котором последовательно соединены индуктивность L емкость С и сопротивление г. До момента короткого замыкания по обмотке возбуждения протекает ток Uf, ем крсть заряжена до напряжения, равного падению ТГаПряженйя на акти вном сопроТивленй и поперечной обмотки возбуждения. В цепи емкости ток отсутствует. При KopofkoivF замы кан ид в витках обмотки возбуждения по оси ( наводится потоком реакции якоря ЭДС. Емкость, зарядивщись от ЭДС за счет потока реакции якоря становится источНИКОМ электрической энергии, которая при ее разряде перекачивается в магнитную энер-. гию индуктивной катушки. Емкость в цепи обмотки поперечного возбуждения находится в режиме циклической перезарядки, а ток в обмотке по осиа - df«, меняет свое направление в зависимости от времени заряда и разряда емкости. Таким образом, во время переходного процесса образуется колебательный контур, в котором наличие добавочного емкостного сопротивления влияет на величину максимума тока в контуре 3f . Изменение тока в контуре LCr, в свою очередь, сказывается на величине и постоянной времени тока статора и тока 5f- в обмотке возбуждения по оси d... В моментокончания короткого замыкания емкость оказывается заряженной до некоторого напряжения. По исчезновении тока статора и ЭДС от потока реакции якоря емкость разряжается в направлении увеличения суммарного магнитного потока машины. Таким образом, при работе ударного генератора происходит форсировка магнитного потока непосредственно в процессе его работы. Формула изобретения Синхронный генератор ударной мощности, содержащий однофазную обмотку статора и неявнополюсный ротор с обмоткой возбуждения, выполненной в виде последовательно соединенных между собой обмоток по поперечной и продольной осям, из которых обмотка возбуждения по продольной оси щунтирована неуправляемым вентилем, отличающийся тем, что, с целью повыщения эффективности использования ударного генератора путем форсированного подвозбуждения его в процессе, работы, он снабжен емкостью, подключенной параллельно обмотке возбуждения по поперечной оси. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.«Техника высоких напряжений. Федиенко И. К. изд-во Киев «Высщая щкола. ШбЭ: 2.Авторское свидетельство СССР № 173823, кл. Н 01 Н 71/10, 1965. Авторское свидетельство СССР .№ 170107, кл. Н 02 К 19/16.

668046