Ударный униполярный генератор

 

УДАРНЫЙ УНИПОЛЯРНЫЙ ГЕНЕРАТОР , содержаирнй цилиндрический якорь из непроводящего материала,якорнь1й проводник, токосъемные кольца , расположенные в торцовых зонах -о-о6 f г 5 I / / хххж$г хххххх: якоря, обмотку возбуждения - индуктивный ,накопитель энергии, вьшолнецнзто в виде двух одинаковых встреч-, но включенных, -удаленных друг от друга и соосно расположенных катушек с двумя парами выводов, одна из которых соединена с токосъемными кольцами якоря, отличающийся тем, что, с целью снижения массы и упрощения констрз кции и обслуживания генератора, якорь выполнен полым, катушки обмотки возбуящения размещенына якоре в его полости между токосъемнь1ми кольцами , а вторая пара вьшодов катущек соединена с проводником якоря. (Л О

09) (И) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

ОО.И Л

РЕСПУБЛИК зщ> Н 02 К 31/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

5 .

SRSAgg д,:. %

° °

° °

ЪЮ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТ1Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3491364/24-07 (22) 17.09.82 (46) 15.08.84. Бнл. В 30 (72) В. В. Харитонов (533 621. 313. 292 (088. 8) (56) 1. Экспресс-информация. Сер.

"Электрические машины и аппараты", 1977, У 7.

2. Авторское свидетельство СССР

У. 847453, кл. Н 02 К.31/00, 1981. (54) (57) УЛАРНЫЙ УНИПОЛЯРНЫЙ П -HE PAT0P содержащий цилиндрический якорь из непроводящего материала,. якорный проводник, токосъемные кольца, расположенные в торцовых зонах, якоря, обмотку возбуждения — индуктивный,накопитель энергии, выполненную в виде двух одинаковых встреч-. но включенных, удаленных друг от друга и соосно расположенных катушек с двумя парами выводов, одна из которых соединена с токосъемными.кольцами якоря, о т л и ч а юшийся тем, что,.с целью снижения массы и упрощения конструкции и обслуживания генератора, якорь выполнен полым, катушки обмотки

% возбуждения размещены на якоре в его полости между токосъемными кольцами, а вторая пара выводов катушек соединена с проводником якоря. Я ,е

1108577

Изобретение относится к униполяр ным машинам и может быть использовано в униполярных машинах постоянного тока.

Известны ударные униполярные генераторы (УУГ) без ферромагнитопровода„ используемые для получения одиночных импульсов тока в режиме внезапного замыкания якорной цепи на нагрузку. Одним из вариантов разряда УУГ является предварительное самовозбуждение генератора и последующий перевод тока,из обмотки самовозбуждения в нагрузку при помощи коммутирующей аппаратуры. В этом случае обмотка возбуядення используется в качестве индуктивного накопителя энергии, совмещенного с зарядным устройством, что улучшает технико-экономические показатели энергосистемы в .целом 1 .

Известна конструкция цилиндрического УУГ, совмещенного с индуктивным накопителем, выполненным в виде двух одинаковых, встречно включенных, удаленных друг от друга на определенное расстояние и соосно .расположенных на фундаменте цилиндрических многовитковых катушек, соединенных электрически последовательно. Для уменьшения потерь энергии при ее выводе из индуктивного накопителя якорный цилиндр выполнен из непроводящего материала, а ток протекает по закрепленным на якоре проводникам, контактирующим с неподвижным электродом токосъема через скользящий контакт. Бочка якоря насажена на вал, концы которого проходят через центральные отверстия катушек обмотки возбуждения 2 .

Однако известные конструкции УУГ, характеризуются тем, что операции сборки-разборки машины затруднены, поскольку, например, для ревизии токосъемов, элементов якоря, обмот.ки необходимо отодвигать катушки обмотки возбуждения и разбирать подшипниковые узлы, что усложняет обслуживание крупной машины, на фундамент через катушки передаются силы электродинамическаго взаимодействия катушек, что требует дополнительных силовых конструктивных элементов, усложняющих конструкцию машины, а также удельная энергия машины (отношение запасенной кинетической энергии машины к ее

З0 На чертеже схематически представлен предлагаемый генератор.

Генератор содержит обмотку возбуждения в виде двух катушек 1, закрепленных на якоре 2, выполнен ном из стеклопластика. На торцах

35 якоря расположены токосъемные кольца 3, контактирующие со щетками 4.

Катушки соединены проводником 5 между собой, а проводниками 6 — с

ToKocúåMHûìè кольцами. Проводники

5 и 6 выполнены в виде одиночных шин. Бочка якоря закреплена на валу 7, зафиксированном в опорах 8.

Хокосъемы соединены с нагрузкой 9, зашунтированной коммутатором 10 для вывода энергии магнитнОго поля обмотки в нагрузку. Замыкатель 11 подсоединяет нагрузку к якорю.

Якорь 2 разгоняется приводом до необходимой скорости. При этом коммутатор 10 замкнут, а замыкатель

11 разомкнут. Затем замыкатель 11 замыкается, и осуществляется режим самовозбуждения генератора в режиме

55 динамического торможения якоря при зашунтированной накоротко нагрузке 9. При вращении якоря в проводнике 5 и проводниках 6 наводится

ЭДС, а в цепи нагрузки появляется

25 массе, Дж/кг) снижается, так как существенная часть массы машины относится к невращающимся элементам (катушки, соединительные проводники, элементы крепления катушек), что увеличивает ее общую массу.

Цель изобретения — снижение массы, упрощение конструкции и обслуживания генератора.

Указанная цель достигается тем, что в униполярном ударном гене" раторе, содержащем цилиндрический якорь из непроводящего материала, якорный проводник, токосъемные кольца, расположенные в торцовых зонах якоря, обмотку возбуждения— индуктивный накопитель энергии, выполненную в виде двух одинаковых встречно включенных, удаленных друг от друга и соосно расположенных катушек с двумя парами выводов, одна из которых соединена с токосъемными кольцами якоря, последний выполнен полым, катушки обмотки возбуж" дения размещены на якоре в его полости между токосъемными кольцами, а вторая пара выводов катушек соединена с проводником якоря.

1108577

Составитель А. Трепутнева

Редактор С. Лисина Техред А, Ач Корректор В. Синицкая

Заказ 5881/41 Тираж 667 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ток, поскольку указанные проводни- . ки перемещаются в неподвижном магнитном поле обмотки возбуждения.

Суммарная ЭДС генератора равна раз.ности между ЭДС проводников 5 и 6, так как эти ЭДС разного знака. При .максимальном токе возбуждения коммутатор 10 размыкается и ток переводится в нагрузку 9, после чего затухает до нуля. Затем цикл повторяетСЯ.

Преимуществами предлагаемого технического решения явЛяется то, что масса размещенных на якоре катушек полезно используется для накопления необходимой кинетической энер" гии. Таким образом, по сравнению с.известными УУГ аналогичного типа с неподвижными катушками, общая масса машины снижается как минимум на массу катушек или даже более (если якорь выполнен из стеклопластика), что в крупных машинах дает существенный эффект. Кроме того, упрощается конструктивное оформление машины, поскольку она преобразована к одно" му узлу — вращающемуся в опорах цилиндрическому ротору. Устранены си5 ловые элементы крепления катушек на фундаменте и электродинамические силы взаимодействия катушек на не- го не передаются. Помимо этого, свободный доступ к основным элементам конструкции (токосъемам и опорам) существенно упрощает обслуживание машины: осмотр и ревизию ответственных элементов конструкции, монтажные и наладочные работы. Указанные преимущества позволяют улучшить технико-экономические показатели машины (удельные показатели, эксплуатационные затраты) и повышают эффективность применения

® рассматриваемого УУГ.

Изобретение представляет нзибольший интерес для случаев ограничения массы и габаритов системы питания .