Электромашинный источник импульсов Советский патент 1982 года по МПК H02K25/00 

(54) ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ HCTOHHIiK ИМПУЛЬ СОВ Изобретение относится к электрома-г шинным источникам питания. По основному авт. св. № ЗО4681 известен электромашшшый источник импульсов, содержащий двухфазный синхрон ный генератор с обмотками статора, рас положенными под углом 90 эл. град. друг к другу С 13 . Основная обмотка статора соединена с нагрузкой через коммутирующий аппар вспомогательная обмотка статора замкнута другим коммутирующим аппаратом. Ротор содержит несимметричную демпферную обмотку. Увеличение ЭДС во вспомогательной обмотке достигается в результате веренапряжени51, обусловленного внезапным коротким замыканием в цепи основной обмотки при прохождении ее ЭДС через нуль. Целью изобретения является увелич .ние ударной мощности. Поставленная цель достигается тем, что в одних пазах с основной обмоткой статора размещена дополнительная обмот ка, соединенная через коммутирукиций аппарат со вспомогательной обмоткой статора. На фиг. 1 изображена электрическая I схема эпектромашинного источника имi пульсов; на 4sir. 2 - кривые токов и ЭДС в различных элементах схемы. Источник содержит на статоре основную обмотку 1 и вспомогательную обмет ку 2, уложенную под углом 9 О эл. гр1ад. по отнощению к обмотке 1. Посредством коммутирующего аппарата 3 обмо-пса 2 соединена с дополнительной обмоткой 4, уложенной в одних пазах с обмоткой 1. Основная обмотка 1 статора через коммутнрукядий umiapaT;5 присоединяется к нагрузке 6. Ротор содержит обмотку 7 возбуждения и продольную демпферную обмотку 8. Устройство работает сйедующим обра зом. Известно, что при внезапном коротком замыкании суммарный магнитный поток за один период сильно изменяться не может. Поэтому JUpai-iUy,ai, 0). где UQ - напряжение холостого хода; (J - перенапряжение на обмотке, присоединшной к нагрузке, вызван1 е большой скоростью изменения магнитнотх) потока. На основании равенства (1) заключить, что в обмотке, подключенной к нагрузке, величина индуктируемой ЭДС перенапряжения обратно пропорциональна длительности импульса напряжения, т.е. с увеличением ЭДС за счет першапряжекия пропорционально увеличивается и частота индуктируемой ЭДС. Таким обра(2) 5 У(Ки;Ь)4Г2где EQ - ЭДС холостого хода при частоте 50 Гщ tub - индуктивное сверхпереходное сопротивление генератора и индуктивное сопротивление нагрузки при частоте 50 Гц; Г - активное сопротивление цепи. Так как |л« ои Ь , то ток в индуктивной нагрузке 1н-2Ео/шЬ (Ъ) В исходном ц состоянии ударный генера тор работает на холостом ходу, контакты коммутирующих аппаратов 5 и 3 разомкнуты. В момент времени -t, (фиг. 2а), когда ЭДС обмотки 1 проходит через нуль, замыкаются контакты коммутирующего аппарата 5. Ввиду малого значения сопротивления нагрузки (сопротивление генератора и нагрузки согласовано) удар ный генератор работает в режиме, близком к режиму внезапного короткого замыкания. Происходит преобразование кинетической энергии ротора в электромагнитную энергию и передача ее в нагрузку. Б обмотке 2 возникает ЭДС перенапряжения (фиг. 26). В момент времени включается коммутирующий аппарат 3. Дополнительная обмотка 4 присоединена к обмотке 2 таким образом, что поток. созданный обмоткой 4, наводит в обмот ке 1, соединенной с нагрузкой 6, ЭДС,

увеличивающую ток нагрузки.

Так как обмотка 1, соединенная с нагрузкой 6, уложена в одних пазах с дополнительной обмотай 4, то нх коэффиииент Iarнитаoй связи близок к единице. Поэтому трансформаторная передача эНергаи обмоткой 4 в о&ж)тку 1 максиполнит&льная обмотка, соединенная через коммутирующий аппарат со вспомогательной обмоткой статора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 304681, кл. Н 03 К 3/84, 1970. мальна. Ток в цепи обмотки 1 и нагруз-i ки 6 (фиг. 1) без учета тршсформации энергии из дополнительной обмотки 4 в обмотку 1 описывается вьгражением (3), причем ток нагрузки 1 примерно равен току в известном устройстве (фиг. 2а). Согласно анализу уравнений 1-3 можно считать, что по обмоткам 2 и 4 (фиг. 1) протекает ток, равный ударному току, найденному по выражению (3). Передачу энергии от фазной обмотки 2 в нагрузку 6 могкно рассматривать по аналогии с включением короткозамкну- того трансформатора в сеть. Роль напряжения сети играет ЭДС обмотки 2. Эквивалентное индуктивное сопротивление короткозамкнутого трансформатора (,H. Дополнительный ток от обмотки 2 в агрузке 6 описывается аналогично выажению (3)„ де Х„,, Хг , Хг- - индуктивные со« и о. (У противления распротивления рассеяния обмоток ударного генера-. тора. Так как сопротивления обмоток согласованы, то очевидно, что ток, найденный до выражению (4) (фиг. 26) cocтaiвляeт 1/2 тока, найденного по выражению (3). . Таким образом, по нагрузке 6 в резуль-, тате действия электродвижущих сил фазных обмоток 1 и2 погечегтокв 1,5 раза больше, чем ГОК нагрузки в известном электромашинном источнике импульсов (см. фиг. 2в). Использование трансформаторной связи обеспечивает достижение вйсокой магнитной св5изи, вспомогательной обмотки статора, с которой осуществляется передача энергии в нагрузку, а дополнительной обмоткой,что позволяет увеличить энергоотдачу электромашинного источника импульсов в 2 раза, по сравнению с известным. Формула изобретения Электромашинный источник импульсов по авт. св. № 304681, отличающийся тем, что, с целью увеличения ударной мощности, в одних пазах с основной обмоткой статора размешена до