Электромеханический преобразовательНАпРяжЕНия Советский патент 1981 года по МПК H02K47/02 

(54) ЭЛЕКТРОМЕХАНРИЕСЮ-Й ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для преобразования постоянного тока в переменный, и может быть использовано в преобразовательных агрегатах малой мощности.

Известен преобразователь, содержащий четыре входные последовательно соединенные катушки и экран, выполненный в виде двух ферромагнитных пластин, изогнутых по цилиндрической поверхности, а также С-генератор с 0-образным ферромагнитным сердечником прямоугольного сечения. Преобразователь снабжен двумя постоянными дисковыми магнитами, астатически закрепленными на поворотной оси, параллельной оси ферромагнитного сердечника, один из стержней которого расположен в зазоре,- образованном торцами ферромагнитных пластин экрана, причем каждый из дисковых магнитов установлен между попарно расположенными входными катушками LJИзвестен также преобразователь тока, который питается от силового трансформатора, а коммутация осуществляется при помощи насьш1ающихся дросселей. Преобразователь включен по трехфазной одно- или двухтактной схеме, причем вторичные обмотки трансформатора использованы в качестве рабочих обмоток дросселей, для чего сердечники последних введены в указанные обмотки С 2.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электромеханический преобразователь напряжения, создающий подключенную к источнику постоянного тока обмотку, расположенную на диэлектрическом основании, и связанные с приводом вращения шетки, установленные под углом ДРУГ к другу и контактирующие с витками обмотки ГЗЗ

К недостаткам преобразователя следует отнести сложность конструкции, которая обусловлена достаточно громоздким выполнением коммутатора, что снижает НЕщежность преобразователя в эксплуатации. Цель изобретения - улучшение формы кривой напряжения. Поставленная цель достигается тем, что диэлектрическое основание вьшолнено в виде плоской пластины с валом для соединения с приводом, обмотка снабжена нулевым проводом от точки ее геометрического центра, а последни совмещен с геометрическим центром пластины. На фиг. 1 схематически изображен электромеханический преобразователь; на фиг. 2 - эквивалентная электрическая схема замещения предлагаемого пре образователя. Преобразователь содержит коммутатор, выполненный в виде плоской диэлектрической пластины I, например из текстолита, снабженной обмоткой 2 из оголенного провода с межвитковой изоляцией. Обмотка 3 соединена .с источником (не показан) тока, например постоянного. Геометрический центр пластины 1 жестко сочленен с приводом 4 вращения, например электродвигателем Оголенная поверхность обмотки 2 контактирует с токосхемными щетками 5-7 размещенными на держателе 8 из диэлектрического материала, представля ющего собой три жестко соединенных стержня, каждый из которых образует с соседним угол 120-. Щетки 5-7 смонтированы каждая на своем стержне с возможностью скользящего перемещения по длине стержня. Держатель 8 выполнен неподвижным относительно пластины I, а его центр совмещен с геометрическим центром пластины 1. Щетки 5-7, а также отвод 9 от геометрического центра обмотки 2 соединены с потребителем тока, например переменного. Преобразователь работает следующим образом. Принцип работы преобразователя основан на том, что при перемещении щеток 5-7 по оголенной поверхности обмотки 2 по линии круга в результате вращения пластины 1 приводом 4 изменяется сопротивление намотки (фиг.2) из-за чего изменяется и снимаемое со щеток 5-7 напряжение. Поскольку щетки 5-7 перемещаются по поверхности обмотки 2 по линии круга, то снимаемое с них напряжение изменяется по 8 04 синусоидальному закону. Частота снимаемого переменного напряжения равна частоте вращения привода 4. В частности, для получения переменно го напряжения с частотой 50 Гц необходимо, чтобы привод 4 вращался со скоростью 3000 об/мин. Для преобразования постоянного тока в трехфазный переменный ток привод 4 приводит во вращение пластину 1, снабженную обмоткой 2, подключенной к источнику постоянного тока. Нейтральной линией, проходящей через геометрический центр обмотки 2, последняя делится на две равные по величине сопротивления области: область положительного напряжения - от плюса источника постоянного тока до нейтральной линии, и область отрицательного напряжения - от нейтральной линии до минуса источника постоянного тока. Держатель 8 с щетками 5-7, выполненный неподвижным относительно вращающейся обмотки 2, примыкает к поверхности последней, при Этом щетки 5-7 контактируют с оголенной поверхностью обмотки 2 при ее вращении по линии круга. Каждая, щетка при вращении обмотки 2 последовательно проходит области положительного и отрицательного напряжения. Поскольку распределение потенциала вдоль линии круга относительно нейтральной линии подчиняется синусоидальному закону, то при перемещении щеток 5-7 по линии круга между каждой щеткой и отводом. 9 от геометрического центра обмотки 2 возникнет переменное напряжение. Амплитуда снимаемого напряжения равна половине напряжения постоянного тока, подаваемого на обмотку 2. Таким же образом, если увеличить число щеток, можно получить л-фазный переменный ток. Получение переменного тока можно (Осуществить вращением держателя 8 с щетками 5-7. Если в качестве нагрузки трехфазного переменного тока использовать асинхронный электродвигатель, то вращение щеток можно осуществить от этого же электродвигателя. Используя только лишь одну щетку, можно получить однофазный переменный ток. При больших нагрузочных токах пластину 1 с обмоткой 2 для предотвращения нагрева можно поместить в охлаждающую среду.