Ударный униполярный генератор Советский патент 1982 года по МПК H02K31/00 

(54) УДАРНЫЙ УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР

1

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к униполярным машинам, и может быть использовано в униполярных генераторах постоянного тока с самовозбуждением.

Известен ударный униполярный генератор (УУГ) без ферромагнитопровода, содержаш.ий обмотку самовозбуждения, обмотку якоря и источник постоянного тока 1.

Известен также ударный униполярный генератор без магнитопровода, содержащий обмотку самовозбуждения, включенную в цепь якорной обмотки, блок коммутации и клеммы для подключения к источнику постоянного тока.

Начальное-поле получается путем запитки от постоянного источника непосредственно обмотки самовозбуждения УУГ, который после начала самовозбуждения генератора отключается. Для этого обмотку самовозбуждения отключают при помощи щеточных токосъемов генератора от якоря, подключают ее к источнику, получают в ней заданный начальный ток, затем опять при помощи токосъемов присоединяют к якорю, а источник с помощью коммутирующей аппаратуры отсоединяют от якоря. В цепи источника используют также диод для предотвращения разряда УУГ на источник.

Однако эффективность такого устройства возбуждения УУГ снижается из-за необходимости использования токосъемов генератора в качестве коммутаторов и применения диода. Диод ограничивает величину тока подпитки, который cтjpeмятcя увеличить для сокращения времени самовозбуждения 10 УУГ. Использование токосъемов УУГ для коммутации тока источника усложняет их конструкцию из-за необходимости обеспечения быстродействия и одновременности замыкания цепи большим количеством щеток, снижает их надежность вследствие nos явления дополнительных механических, электрических и тепловых нагрузок на щетки и дугообразования в скользящем контакте в процессе коммутации.

Цель изобретения - упрощение системы 20 возбуждения.

Указанная цель достигается тем, что генератор снабжен трансформатором и резистором, вторичная обмотка трансформатора включена последовательно с обмоткой

возбуждения, первичная обмотка имеет клеммы для подключения через блок коммутации к источнику nocTOHHHOf-Q тока, а резистор подсоединен параллельно первичной обмотке.

В качестве элементов вторичной обмотки трансформатора можно использовать конструктивные элементы якоря или обмотки возбуждения генератора. Это позволит улучшить энергетические показатели устройства за счет уменьшения «паразитных индуктивностей и сопротивлений, а также его технико-экономические характеристики за счет сокращения габаритов установки.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства возбуждения.

Якорь 1 генератора последовательно соединен с обмоткой 2 самовозбуждения и вторичной обмоткой 3 трансформатора, первичная обмотка 4 которого при помош.и блока 5 коммутации подключена к источнику 6 питания постоянного тока. Обмотка 4 зашунтирована резистором 7, величина сопротивления которого значительно превышает ее собственное активное сопротивление. Параллельно якорю включена нагрузка 8 генератора.

Возбуждение генератора осуществляется следующим образом. При помощи блока 5 коммутации обмотка 4 подключается к источнику бив ней устанавливается заданный ток. Затем якорь генератора разгоняется до скорости холостого хода. После этого блок 5 размыкается. Ток в обмотке 4, замыкаясь через резистор 7, быстро затухает до нуля. Благодаря индуктивной связи между обмоткаи и 3 и 4 трансформатора в цепи возбуждения 1-2-3 наводится апериодический имгтульс тока, который благодаря появлению в якоре УУГ начального напряжения в дальнейшем существенно возрастает до значения, определяемого условием самовозбуждения генератора, а потом затухает до нуля. В процессе самовозбуждения УУГ в нагрузке тоже появляется всплеск тока.

Повышение эффективности рассматриваемого способа возбуждения УУГ заключается в следующем.

выбор типа источника питания, который может быть как стационарного действия, так и импульсного.

переключения производятся в первичной цепи трансформатора, где ток можно всегда снизить до необходимого уровня путем подбора коэффициента трансформации.

Применение изобретения более перспективно для УУГ с сравнительно небольшим числом витков обмотки самовозбуждения, потребляющей большие токи порядка 10 - 10 А. В таких УУГ можно обеспечить достаточно хорошую взаимоиндуктивную связь

5 между цепями УУГ и источника и наиболее эффективно решить указанные технические задачи коммутации сильного тока источника питания.

Формула изобретения

Ударный униполярный генератор без магнитопровода, содержащий обмотку самовозбуждения, включенную в цепь якорной

обмотки, блок коммутации с клеммами для подключения к источнику постоянного тока, отличающийся тем, что, с целью упрощения системы возбуждения, генератор снабжен трансформатором и резистором, вторичная обмотка трансформатора включена последовательно с обмоткой возбуждения, первичная обмотка имеет клеммы для подключения через блок коммутации к источнику постоянного тока, а резистор подсоединен параллельно первичной обмотке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1966, с. 223-225.

2

6

и i