Источник постоянного тока электромашинного типа Советский патент 1982 года по МПК H02K29/02 

:. Изобретение ОТНОСИТСЯ к электротехнике, а конкретно к устройству источников постоянного тока электромашинного типа (ИПЭТ), и может быт использовано в системах электроснабжения TpaHcnopTfwx средств. Известны ИПЭТ, содержащие электрическую машину, т-фазная выходная обмотка которой подключена к полупроводниковому выпрямителю D. , .Недостатком указанных ИПЭТ является высокий уровень пульсации выпрямленного напряжения, зависящий от числа фаз выходной обмотки, схемы выпрямителя, параметров электрической машины и режима ее нагрузки. Например, в ИПЭТ с трехфазной обмоткой и мостовым двухполупериодным выпрямителем пульсации напряжения в номинальном режиме достигают значения Наиболее близким по технической сущности к изобретению является источник постоянного тока электромашин ного типа, содержащий т-фазную р-полюсную электрическую машину, мостовой выпрямитель и ограничитель пульсаций выпрямленного напряжения. 8 этом ИПЭТ ограничитель пульсаций напряжения представляет собой электрический фильтр, состоящий из дросселя и конденсатора и включенный в выходную цепь выпрямител 1 t2. . Однако масса и габариты таких ИПЭТ при работе на потребители с жесткими требованиями к уровню пульсаций напряжения (ди 8) значительно возрастают в основном из-за резкого увеличения массы и габаритов дросселя фильтра (масса дросселя близка к массе электрической машины). Целью изобретения является снижение массы и габаритов ИПЭТ. Указанная цель достигается тем, что ограничитель пульсаций выполнен в виде дополнительной электрической машины с «рта полюсным индуктором, закрепленным на валу генератора, и однофазной кольцевой обмоткой, включеннои последовательно в выходную цепь выпрямителя. При этом однофазная кольцевая обмотка дополнительной машины выполнена из двух ветвей, соединенных меж ду собой параллельно и сдвинутых друг относительно друга на пространственный угол, равный Jf/2pm, На фиг. 1 изображена прияципиальная электрическая схема ИПЭТ; на фиг. 2 - дополнительная-электрическа машина, поперечное сечение; на фиг.З диаграммы напряжений, поясняющие про цесс ограничения пульсаций напряжения для режима холостого хода ИПЭТ без учета высших гармонических в переменной составляющей выпрямленного напряжения. ИПЭТ содержит трехфазную электричес кую машину 1, мостовой выпрямитель 2 и до -полнительную электрическую машину 3. На выходе ИПЭТ подключена нагрузка .Дополнительная электрическая машина 3 содержит индук-тор 5, однофазную кольцевую обмотку 6, сердечник статора 7. ИПЭТ работает следующим образом. На выходных клеммах выпрямителя 2 в режиме холостого хода ИПЭТ напря жение . 3,а), содержащее кроме постояннои составляющей, переменную, частота которой в 2т раз выше частоты напряжения электрической машины 1. Индуктор 5 дополнительной машины 3 закреплен на валу индуктора основной машины 1, и в обмотке 6 индуктируется электродвижущая сила той же частоты, что и переменная составляющая Напряжения ЦзСфиг. 3, б). Обмотка 6 включе на последовательно в выходную цепь выпрямителя 2 таким образом, что ее ЭДС противофазна с переменной составляющей напряжения Uj|. На фиг. Зв изображен график результирующего напряжения на нагрузке в режиме холостого хода ИПЭТ. При изменении нагрузки ИПЭТ изменяется амплитуда переменной составляющей напряжения Uj., поэтому целесообразно выполнять дополнительную электрическую машину 3 регулируемой в зависимости от режима работы ИПЭТ. Выполнение обмотки 6 кольцевой позволяет исключить влияние МДС от постоянной составляющей тока ИПЭТ на МДС возбуждения дополнительной машины 3, поскольку магнитный поток от МДС постоянного тока ИПЭТ замыкается по сердечнику 7. Величина переменного 9 54 тока в обмотке 6 мала, поскольку она определяется примерно равными противофазными напряжениями, следовательно режим работы дополнительной машины 3 близкий к холостому ходу. Масса и габариты сердечника 7 дополнительной машины 3 существенно уменьшаются при выполнении обмотки 6из двух параллельных ветвей, смещенных друг относительно друга на пространственный угол, при котором ЭДС ветвей противофазны. Объединение начала одной ветви с концом другой приводит к протеканию по параллельным ветвям равных постоянных потоков, МДС которых направлены навстречу друг другу. Следовательно, в сердечнике 7отсутствует постоянная составляющая магнитного потока. Таким образом, предложенный ИПЭТ имеет меньшие массу и габариты по сравнению с известным и, как следствие, меньшие расход активных материалов и стоимость. Формула изобретения 1 . Источник постоянного тока электромашинного типа, содержащий т-фазный 2р-полюсный электрический генератор, мостовой выпрямитель и ограничитель пульсации выпрямленного напряжения, отличающийся тем, что, с целью снижения массы и габаритов, ограничитель пульсаций выполнен в виде дополнительной электрической машины с 4pm-полюсным индуктором, установленным на валу генератора, и однофазной, кольцевой обмоткой, включенной последовательно в выходную цепь мостового выпрямителя . 2. Источник постоянного тока по п. 1, о тли чающий ся тем, что однофазная кольцевая обмотка дополнительной машины выполнена из двух ветвей, соединенных параллельно и сдвинутых относительно друг друга на пространственный угол, равный . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Бертинов А.И. и Лотоцкий В.Л. Бесконтактные электрические машины постоянного тока. М., Информэлектро, 1967, с. 8-15. 2.Цукублин А.Б. Разработка и исследование бесконтактного генератора постоянного тока, Автореф. дис., Томск, 1968. f| : Фиг.1 I

/ rx / /