Способ зарядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генератора Советский патент 1980 года по МПК H03K3/82 

1

Изобретение относится к способам зарядки индуктивных накопителей, основанным на использовании электромашинных импульсных источников энергии, и может быть применено при физи-5 ческих исследованиях для создания сильных магнитных полей.

По основному авт. св. № 604139 известен способ индуктивного накопи- 10 теля от трехфазного ударного генератора, при котором на каяодом этапе зарядки подключают две фазы трехфазного ударного генератора к индуктивному накопителю в момент перехода 5 их линейной ЭДС через нуль в положительном направлении, подключают третью фазу трехфазного ударного генератора к индуктивному накопителю в момент максимума ее потокосцепления, 20 а затем отключают одну из двух первоначально включенных фаз и третью фазу трехфазного ударного генератора при последовательном прохождении тока в нихчерез нуль, причем демп- 25 ферную обмотку по поперечной оси трехфазного ударного генератора на каждом этапе заря,цки подключают к короткозамкнутой цепи в начале положительной полуволны ее ЭДС и отключают JQ

от коротнезамкнутой цепи в момент перехода тока в ней через нуль pj.

Однако использование известного способа не позволяет достичь достаточно высокой мощности зарядки индуктивного накопителя вследствие уменьшения основного магнитного потока из-за размагничивающего действия реакции якоря по продольной оси трехфазного ударного генератора.

Цель изобретения - повышение средней мощности зарядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генератора.

Поставленная цель достигается тем, что в способе зарядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генератора, при котором на каждом этапе зарядки подключают две фазы трехфазного ударного генератора к индуктивному накопителю в момент перехода их линейной ЭДС через нуль в положительном направлении, подключают третью фазу трехфазного ударного генератора к индуктивному накопителю 3 момент максимума ее потокосцепдения, а затем отключают одну из двух первоначально включенных фаз и третью фазу трехфазного ударного генератора при последовательном прохождеНИИ тока в них через нуль, причем демпферную обмотку по поперечной оси трехфазного ударного генератора на каждом этапе зарядки подключают к короткозамкнутой цепи в начале положительной полуволны ее ЭДС и отключают от короткозамкнутой цепи в момент перехода тока в ней через нуль на каждом этапе зарядки демпферную обмотку по продольной оси и обмотку возбуждения трехфазного ударного генератора подключшот к короткозамкнутой цепи в начале положите;;1ьной полуволны их ЭДС и отключают от. короткозамкнутой цепи при прохождении тока в них через нуль.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема, реализующая предлагаемый способ; на фиг. 2крИБые токов и ЭДС.

Принципиальная электрическая схема содержит трехфазный удар-ный генератор 1, состоящий из ротора и статора с .фазными обмотками А, В, С (чередование фаз А-В-С), индуктивный накопитель 2, обмотку 3 возбуждения трехфазного ударного генератора, демпферные обмотки 4 и 5 по продольной и поперечной осям трехфазного ударного генератора и коммутаторы 6-11.

На фиг. 2 приведены фазные токи А Sk.. ток ifj индуктивного нако. пителя 2, ток коммутатора 7 ток i обмотки 3 возбуждения трехфазного ударного генератора, токи i , 1 демпферных обмоток 4 и 5, линейные ЭДС фаз i,

В исходном состоянии ротор трехфазного ударного генератора вращается с номинальной скоростью, ком2У1утатор 11 замкнут, обмотка возбуждения трехфазного ударного генератора 3, запитанная постоянным током, наводит в фазных обмотках систему фазных ЭДС, сдвинутых на 120 эл. град. Коммутаторы 6-9 разомкнуты, коммутатор 10 замкнут.

В момент времени tp, когда линейная проходит через нуль в положительном направлении, замыкается коммутатор 6, подключая трехфазный ударный генератор к индуктивному накопителю. В фазных обмотках А и С начинают протекать токи 1д . В индуктивном накопителе протекает ток Р этом происходит преобразование кинетической энергии генератора в электромагнитную энергию индуктивного накопителя. ТаК)как коммутатор 9 разомкнут, ротор генератора имеет несимметричную демпферную систему, наличие которой приводит к возрастанию потокосцепления свободной фазной обмотки В до величины, превышающей максимальное потокосцепление фазных обмоток на холостом ходу. В момент времени t, когда ЭДС g(,проходит через нуль в положительном направлении, замыкается коммутатор 8,

подключая фазную обмотку В к индуктивному накопителю. Ток фазной обмотки В значительно превышает ток фазной обмотки Л, так как подключение фазной обмотки В произошло при возросшем значении ЭДС. Ток ig, суммируясь с током 1д, приводит к дальнейшему росту тока индуктивного накопителя, так как коммутаторы 10 и 1 замкнуты, токи i.j и i нарастают в положителъном направлении, демпфируя реакцию якоря по продольной оси ротора. В момент достижения максимума потокосцепления демпферной обмотк по поперечной оси 5, что соответствует переходу ее ЭДС через нуль (t), замыкается коммутатор 9 и поток реакции якоря по поперечной оси захватывается демпферной обмоткой по поперечной оси 5. Дальнейшее возрастание токов фазных обмоток и индуктивного накопителя происходит под действием результирующего магнитного потока, создаваемого демпферной обмоткой по поперечной оси 5 и обмоткой возбуждения 3, который значительно превышает начальный магнитный поток возбуждения. Таким образом, форсировка возбуждения трехфазного ударного генератора по поперечной оси происходит при использовании захваченного магнитного потока реакции якоря.

Ток д , достигнув своего максималного значения, начинает уменьшаться и при переходе его через нуль коммутатор 6 размыкается. На фиг. 2 этот момент соответствует t/j. При достижении в момент t максимума тока индуктивного накопителя коммутатор 7 замыкается, ток в фазных обмотках В и С начинает уменьшаться, а ток коммутатора 7 увеличиваться. В резултате совместного действия всех обмоток ротора результируквдий поток возбуяодения смещается в сторону, про-, тивоположную направлению вращения ротора, что приводит к эффекту импульсного намагничевающего действия реакции якоря в направлении продольной оси. При этом токи i-j, и i4 уменьшаются. В момент времени t, когда токи i 3 4 дсх тигают нуля, размыкаются коммутаторы 10 и 11. В течение времени tг- 1л магнитный поток по продольной оси ротора возрастает. При переходе ЭДС обмоток и возбуждения и демпферной обмотки по продольной оси через нуль в положительном направлений (t); коммутаторы 10 и 11 замыкаются. При переходе тока ig через нуль коммутатор 8 размыкается и трехфазный ударный генератор переходит в режим холостого хода. На фиг. 2 этот момент соответствует В течение времени, когда индуктивный .накопитель закорочен, энергия в немза вычетом активных потерь сохраняется. Затухание тока накопителя на это периоде определяется постоянной вре