Способ получения импульсов токаОТ уНипОляРНОгО гЕНЕРАТОРА Советский патент 1981 года по МПК H02K31/00 

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИМПУЛЬСОВ ТОКА ОТ УНИПОЛЯРНОГО ГЕНЕРАТОРА

I

Изобретение относится к униполярным машинам и может быть использовано в униполярных генераторах постоянного тока.

Известен способ получения импульсов тока от униполярного генератора (УГ) постоянного тока в ударном режиме его работы. При этом для усиления выделяемой мощности в разрядном контуре может быть применен промежуточный индуктивный накопитель (ИИ) с соответствующей коммутирующей аппаратурой вывода энергии в нагрузку 1.

Известен также способ получения импульсов TOKS от УГ, заключающийся в использовании в качестве ИН обмотки возбуждения генератора. Данный способ позволяет улучщить массогабаритные характеристики энергосистемы в целом 2J.

Однако при совмещении УР с ИН в проводящих элементах, например стержнях обмотки якоря, оканчивающихся сегментами, пронизываемых полем возбуждения, при выводе энергии магнитного поля в нагрузку наводятся вихревые токи, вызывающие дополнительные потери энергии и снижающие пиковую электромагнитную мощность накопителя т.е. ухудщающие электроэнергетические характеристики расс.матриваемого способа. Вихревые токи могут наводиться как в самом массивном роторе, так и в контура.х, образуемых элементами ротора, токосъемных устройств (щеток) и токоотводящих щин.

Цель изобретения - улучшение электроэнергетических характеристик рассматриваемого способа получения и.мпульсов тока от УГ.

Указанная цель достигается тем, что выводом энергии из обмотки возбуждения в нагрузку в генераторе разрывают контуры циркуляции вихревых токов, наводимых при изменении потока возбуждения, что осуществляется отжатием щеток от сегментов Стержней обмотки якоря.

Принципиальная особенность предлагаемого способа состоит в том, что контуры циркуляции вихревых токов разрывают непосредственно перед выводом энергии из накопителя в нагрузку, не уничтожая их на первом этапе работы установки - при сомовозбуждении генератора, т.е. при зарядке ИН. Предлагаемый способ основан на том, что наиболее сильное влияние на характеристики разряда вихревые токи оказывают на втором этапе работы - при быстром выводе энергии ИН в нагрузку, в то время как при самовозбуждении ИН, осуществляемом сравнительно медленно, нк влияние несущественно. На чертеже представлена схема, поясняющая способ получения тока от У Г. Токонесущая часть ротора генератора выполнена из стержней 1, размещенных на боковой поверхности непроводящего цилиндра или диска. Концы стер.жней присоединены к сегментам 2, по которым скользят твердые щетки 3. При перекрытии щетками изоляции 4 соседние стержни, сегменты и прилегающие щетки образуют короткозамкнутый контур., Поле возбуждения УГ направлено нормально к плоскости рисунка. При его изменении в указанном контуре наводятся вихревые токи. Разрыв этих контуров осуществляется отжатием щеток от сегментов перед выводом энергии в нагрузку. Разряд генератора с использованием предлагаемого способа осуществляется в следующей последовательности; раЗгон ротора до необходимой скорости вращения - самовозбуждение генератора - разрыв контуров циркуляции Ёихревых токов отжатием щеток 3 от контактной поверхности сегментов 2 - вывод энергии обмотки возбуждения в н.чгрузку при помощи коммутирующей аппаратуры, щунтирующей нагрузку при самовозбуждении генератора. Реализация изобретения позволяет существенно улучщить электроэнергетические характеристики разряда УГ, совмещенного с ИН; а)уменьщить потери энергии, запасенной в магнитном поле обмотки возбуждения (накопителя); б)увеличить максимальный ток в нагрузке, т. е. повысить пиковую электромагнитную мощность, развиваемую накопителем. Уменьщение потерь энергии при ее выводе в нагрузку приводит к улучщению и технико-экономических показателей способа: а)уменьщается масса ИН (в 1,5 - 3 раза), а следовательно, и всей установки; б)сокращаются габариты установки Б) снижается стоимость установки; г) повыщается надежность установки, поскольку отсутствие вихревых токов при выходе энергии устраняет опасные электродинамические силы взаимодействия токонесущих элементов и их перегрев. Применение изобретения особенно перспективно при больщих мощностях и энергиях, выделяемых в нагрузке. На его основе можно создавать крупные компактные экономичные импульсные энергосистемы с высокой надежностью в работе. Формула изобретения Способ получения импульсов тока от униполярного генератора, содержащего якорную обмотку из стержней, контактирующих через сегменты со щетками, заключающийся в его самовозбуждении и переводе тока из обмотки возбуждения в нагрузку размыканием щунтирующего ее коммутатора, отличающийся тем, что, с целью улучшения его энергетических характеристик перед выводом энергии из обмотки возбуждения в нагрузку в генераторе производят отжатие щеток от сегментов стержней якоря. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Бертинов А. И. и др. Униполярные электрические машины. М.-Л., «Энергия, 1966, с. 11. 2.Патент Англии № 1181821, кл. Н 02 К 31/00, 1970.

tr

1

WA