Устройство формирования импульсов тока
Изобретение относится к импульсной энергетике, в частности к электрома1иинным источникам импульсов тока. Изобретение позволяет повысить эффективность работы устройства фор.мирования импульсов тока путем увеличения средней мощности и получения заданной формы импульсов тока. Для этого в устройство параллельно дополнительной обмотке 4 ротора в общую точку со вспомогательной обмоткой 3 статора, размещенную под углом (3 по отнощению к обмотке 4 ротора, подключены конденсаторы 8 и 9. Зарядные цепи последни.х образованы вспомогательной обмоткой 3 статора и вентилями 10 и II, включенными встречно-параллельно к второму зажиму вспомогатель}1ой обмотки 3 статора. Разрядные цепи конденсаторов 8 и 9 образованы дополнительной обмоткой 4 ротора и тиристорными коммутаторами 6 и 7. При апериодическом разряде конденсаторов 8 и 9, которые предварительно заряжены до амплитуды ЭДС вспомогательной обмотки 3 статора, формируется передний и задний фронт импульса тока нагрузки и сокращается его длите;1ьность. За счет реформации результирующего потока в воздущном зазоре возрастает ЭДСвспомогательной обмотки 3 статора, что позволяет скомпенсировать размагничивающее действие реакции статора на последующи.ч импульса.х тока нагрузки и повысить среднюю мощность серии импульсов. 2 ил. СО С
COI03 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
„„SU„„1406697 д0 4 Н 02 К 25 00
/ g(q„.,„ l
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ
I сА, о
ПОМБО иУе ыя
Фиг 2
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4159707/24-21 (22) 10.12.86 (46) 30.06.88. Бюл. № 24 (71) Томский политехнический институт им. С. М. Кирова (72) А. Г. Бан, С. В. Пустынников и М. Д,Кац (53) 621.317 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 439883, кл. Н 02 К 19/36, 1972.
Авторское свидетельство СССР № 1091280, кл. Н 02 К 25/00, 1984. (54) УСТРОЙСТВО ФОРМИРОВАНИЯ
ИМПУЛЪСОВ ТОКА (57) Изобретение относится к импульсной энергетике, в частности к электромашинным источникам импульсов тока. Изобретение позволяет повысить эффективность работы устройства формирования импульсов тока путем увеличения средней мощности и получения заданной формы импульсов тока. Для этого в устройство параллельно дополнительной обмотке 4 ротора в общую точку со вспомогательной обмоткой 3 статора. размещенную под углом р по отношению к обмотке 4 ротора, подключены конденсаторы 8 и 9. Зарядные цепи последних образованы вспомогательной обмоткой 3 статора и вентилями 10 и 11. включенными встречно-параллельно к второму зажиму вспомогательной обмотки 3 статора. Разрядные цепи конденсаторов 8 и 9 образованы дополнительной обмоткой 4 ротора и тиристорными коммутаторами 6 и 7. При апериодическом разряде конденсаторов 8 и 9, которые предварительно заряжены до амплитуды
ЭДС вспомогательной обмотки 3 статора, формируется передний и задний фронт импульса тока нагрузки и сокращается его дл ител ь ность. За счет деформ а ци и результирующего потока в воздушном зазоре возрастает ЭДС вспомогательной обмотки 3 статора, что позволяет скомпенсировать размагничивающее действие реакции статора на последуюгцих импульсах тока нагрузки и повысить среднюю мощность серии импульсов. 2 ил.
1406697
Изобретение относится к импульсной электроэнергетике, а именно к электромашинным источникам импульсов тока, используемых в электрофизических автономных установках, где требуются периодические импульсы тока с большой амплитудой и заданной временной характеристикой (наприл ер, питание лазерных устройств).
Целью изобретения является увеличение средней мощности и рас<пирение функциональных возможностей за счет возможности изменять форму импульсов тока на нагрузке путем снижения размагничивающего действия реакции якоря посредством управления результирующим потоком в воздушном зазоре за период изменения ЭДС обмотки якоря, (5
Физическая су<цность изобретения связана с эффектом сканирования результирую113«<О ll(< м;1 возбуждения относительно оси
<«1» ротора за счет периодических раз(>H (ОВ кои,((нс <)тopof3 Hd ма.1оинд) ктиннл ю
;l()ll(),1нительнл к> Обмс>тку ротора. При этом на н;3(руih(форчируется импульс ТоКН с ладаннычи х;<р<)ктерис1иками, которые ()lips (е.IHK)Loÿ п,<рамс грачи H Перно сически«разряды кон Leff< (ITopo(3 25 ll() 3t3(),1яют ученf IIIIITI> разчагничинакицее 3 С И С T (3 И « Р (<3 К I (i l l I u K О Р и 3 d С Е Р И Ю И Лl l I h, I Ü(O и l < ) h i . 11;I (>иг, 1 илобр Ви имое<и !(>h Обмоткой 1. сое.(ниенной с клеммами для fI<>,f3<,fK> iIoIffI), K) первым 13ынодоч с первым Выводом ,f(>If<>.IIIII Io, If,íofi обчотки 4 ротора, распо 10жс ниои Орто (>IILf,füí() Обчотке 5 возоу кдения, Второй вывод дополнительной ОбчотKll (ро го(;1 ((>L,liill<. с аиодоч второго 6 и <атО,(Оч 1рстьего 7 тиристорных комчута- 45 гор<и) (X Ò2> и < Ò3>), первый вывод нспочога1е ff f«»i <><>Mîòhè 3 сое (инеи с первыми обкл 3 снам и 1)с рного 8 и второго 9 конден«. 31 ОРОВ, IIPII IOЛ1 ВТОР<<Я ООКЛВДКВ НС РВОГО к(и< fc«o;ir(>p;l 8 (Ос ffiffefid с катодом Второго <ирис<<>рн<н О комчутатора 6 и ано.(ом первоI() Ве<ггиля 1(3,;3 Вторая обкла;(ка Вгорого h()ll,i«ll((гор;) !3 с анодом трстьеп> ти(»l(I <)p«<)f () ком чугатора 7 и катодом второго нен1иля 11, катод первого 10 и анод второг<> 1(H<. Ill Il.)еи соединены со нторыч Выво,ц>л< нспочог;)те,<ьной обмотки 3 якоря, причем Обл<огка 5 нозбл жжения соединена с клемчачи для подключения источника напряжеH II H f; ВОзб жд(.и и я. Устройство формирования импульсов тока работает следующим образом. До замыкания рабочей обмотки на нагрузку генератор имеет номинальную частоту вращения ротора, напряжение возбуждения равно нулю. Перед замыканием на нагрузку подается возбуждение UfÄ На сбмотку 5. Конденсаторы 8 и 9 заряжаются до амплитуды ЭДС холостого хода вспомогательной обмотки 3 статора. В момент времени, когда ЭДС якорной обмотки 1 статора проходит через нуль предшествующей положительной полуволны, синхронно выдаются сигналы на тиристорные коммутаторы 2\ Т! и 6VT2, при этом якорная обмотка подключается Зс нагрузке, а конденсатор 8 разряжается на дополнительную обмотку ротора 4. Параметры дополнительной обмотки 4 ротора и конденсатора 8 выбираются из условия апериодического разряда С(за четверть периода ЭДС якорной обмотки 1. На нагрузке формируется передний фронт тока, достигающий (для случая нагрузки индуктивного характера) максимального значения при угле, близком >т/2 эл. pdI., и при работе на нелинейную активную нагрузку — М, 3 эл. рад. Разряд конденсатора 8 С(происходит при положительном потенциале на катоде венгиля 10л 1, что исключает подключение к ,(ополнительной обмотке ротора 4 в HQMo гательной обмотки 3 статора ОС 2. После разряда конденсатора 8 тиристорный hoMчуг;)тор 6 отключается H Ilри Mаксимальll()M :3íачении тока н ídãðóзке открывается lèpHoòîðíûé коммутатор 7, подключая конденсатор 9 к дополнительной обмотке 4 ротора, при этом формируется задний фронт им пульса тока. Однонречс нно идет заряд кон;(енсатора 8 от вспомогательной Обмотки статора 3. За счет деформации результирующего потока в воздушном зазоре возрастает ЭДС вспомогательной Обмотки 3 статора, что позволяет скомпенсировать размaf ничивающее действие реакции якоря на последующих импульсах тока нагрузки и соответственно увеличить частоту следования ffMIIóTfüooè, а значит повысить средин>ю мощность серии импульсов. На фиг. 2 приве,(ены расчетные зависимости токов l в нелинейной активной нагрузке с параметрами устройства формирования ичпульсов тока, выполненного в габаритах АТД--2/800, и изменение напряжения (.!.< на дополнительной обмотке 4 ротора при разряде конденсаторов и при условии равенства величин емкости конденсаторов н разрядных цепях. Изменением емкости н разрядных цепях дополнительной обмотки C (С2 можно программировать форму импульсов тока н нелинейной активной нагрузке. При значении напряжения на конденсаторе U„-= 1,3 и 1.6 а.е. амплитуда тока нагрузки возрастает соответственно В 1.2, и 1,5 раза. Такич образом, увеличение мощности идет по 1406697 Формула изобретения VT1 (оста витР Ib Л. Во.)полин(R Рваалтор 1. Повкан l екред И Bppp(I(,<)ppi)Top В Ьугиг;) Заказ 3203 50 Гираж 665 11о п)и но(БНИИ(1И Гoeiдарствснного ком)и гота гх:(I по (.))) v и «)ор г ) ии )l огкрнл ии I 13035,, !осква, Ж 35. Ра ."(R))) н)0), l 1 5 Произвопствснно-попигр))(ри )ссл;и прс )прин) и(, I У кг )ро.). у.) I I1< (кгн,)и. 4 двум путям: сокращение длительности импульса и повышения частоты их следования, увеличение амплитуды тока. Устройство формирования импульсов тока, содержащее статор с якорной обмоткой, первый вывод которой через первый коммутатор соединен с первой клеммой для подключения нагрузки, а второй вывод — c второй клеммой для подключения нагрузки и вспомогательной обмоткой, размещенной под углом р, где О (р ( (; по отношению к якорной обмотке, первый вывод вспомогательной обмотки соединен с первой обкладкой первого конденсатора, а второй вывод — с катодом первого вентиля. анод которого соединен с второй обкладкой первого конденсатора и первым выводом второго коммутатора, второй 4 вывод которого соединен с первым выводом третьего коммутатора, ротор с обмоткой возбуждения, расположенной ортогонально дополнительной обмотке. и второй вентиль, отличающееся тем, что, с целью увеличения средней мощности и расширения функциональных возможностей, в него введен второй конденсатор, первая обкладка которого соединена с первой обкладкой первого конденсатора и первым выводом дополни10 тельной обмотки, второй вывод которой соединен с первым выводом третьего коммутатора, второй вывод которого соединен с второй обкладкой второго конденсатора и катодом второго вентиля, анод которого соединен с катодом первого вентиля, причем первый. второй и третий коммутаторы выполнены в виде тиристоров, первый вывод которых катод, а второй — анод, выводы обмотки возбуждения соединены с клеммами для подключения источника напряжения возбуждения.
