Электромашинный генератор импульсов тока

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромашинным источникам импульсов тока. Цель изобретения - увеличение коэффициента усиления тока. Генератор содержит ротор и статор с основными обмотками, соединенными последовательно друг с другом с помощью щеточного контакта, и с дополнительными однофазными обмотками, также соединенными последовательно друг с другом с помощью второго щеточного контакта и сдвинутыми относительно основных обмоток на 90 эл.град. Дополнительные обмотки с помощью третьего щеточного контакта подключены к источнику начального возбуждения и через диод к основным обмоткам, к которым через второй диод подключена нагрузка. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1575273 (У1) Н 02 K 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ .

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ по изоБРетениям и ОчмРытиям

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4311778/24-07 (22) 30.09.87 (46) 30.06.90. Бюл. К 24 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) В.Т.Чемерис, А.Д.Подольцев и И.С.Петухов (53) 621.313(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1094114, кл. Н 02 К 25/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

Ó 934888, кл. Н 03 К 3/00, 1980. (541 ЭЛЕКТРОИАШИННЫЙ ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к электромашинным источникам импульсов тока. Цель изобИзобретение относится к электротехнике, а именно к электромашинным источникам импульсов тока, и может быть использовано в системах импульсного питания при электрофизических исследованиях и в автономных объектах.

Целью изобретения является увеличение коэффициента усиления тока, На чертеже показана принципиальная электрическая схема генератора, Электромашинный генератор импульсов тока содержит статор с основной 1 и дополнительной 2 обмотками, ротор с основной 3 и дополнительной 4 обмотками, щеточные контакты

5 " 7, источник 8 начального возбуждения, дроссель 9, два.коммутирующих аппарата, роль. которых выполняют диоды 10, 11 и выводы 12, 13, к .оторым подключается нагрузка 14, 2 ретения — увеличение коэффициента усиления тока. Генератор содержит ротор и статор с основными обмотками, соединенными последовательно друг с другом с помощью щеточного контакта, и с дополнительными однофазными обмотками, также соединенными последовательно друг с другом с помощью второго щеточного контакта и сдвинутыми относительно основных обмоток на

90 эл.град. Дополнительные обмотки с помощью третьего щеточного контакта подключены к источнику начального возбуждения и через диод к основным обмоткам, к которым через второй диод подключена нагрузка. 1 ил.

Ф

Генератор представляет собой каскадное объединение двух ступеней, работа которых основана на использовании принципа компрессии магнитного потока

Расположение и соединение основных и дополнительных обмоток статора и ротора выполняются таким образом, чтобы при положении ротора, соответствующем согласному расположению основных обмоток, дополнительные об.мотки были расположены встречно, и наоборот, при положении ротора, соответствующем встречному направлению магнитных потоков основных обмоток ротора и статора, магнитные потоки дополнительных обмоток направлены согласно. Для ослабления взаимного влияния основных и дополнительных обмоток друг на друга основные и дополнительные обмотки как на статоре, так

1575273 и на роторе взаимно смещены на 90 эл. град.

Первая ступень компрессионного генератора с обмотками 2 и 4 нагружена .5 на индуктивную нагрузку, которой является индуктивное сопротивление обмоток 1 и 3. С целью согласования первой и второй ступени генератора максимальная индуктивность обмоток 1 и 3 должна быть приблизительно равна минимальной индуктивности обмоток 2 и 4 или отличается по возможности не более чем в 2 раза, что достигается соответствующим выбором чисел витков обмоток. Максимально достижимая практическая кратность изменения индук- тивности дополнительных обмоток приблизительно равна 400. Зто ограничение обусловлено конструктивными воз" 20 можностями — предельным уменьшением воздушного зазора и сведением к минимуму рассеяния магнитных потоков.

Минимальное значение кратности должно быть не меее 10, т.к. в двухступен- 25 чатом генераторе из-за наличия связей между ступенями, в отличие от одноступенчатого генератбра при меньших значениях кратности, коэффициент усиления тока обеих ступеней не превыша- 30 ет коэффициента усиления одной ступени. Зти условия с учетом того, что индуктивность пропорциональна квадрату числа витков, обуславливают отношение суммарного числа витков дополнительных и основных обмоток., которое находится в пределах от 2 до 20 °

Еще одно условие выполнения генератора состоит в том, что импеданс цепи, возбуждающей данную ступень ге- 40 нератора, должен быть по крайней мере в несколько раз больше импеданса цепи ее нагрузки, что сводится к следующему: индуктивность дросселя 9 больше максимальной индуктивности об- 45 моток 1 и 3, а максимальное индуктивное сопротивление обмоток 2.и 4 больше сопротивления нагрузки 14.

Генератор работает следующим образом.

При вращении ротора в момент, ког" да магнитные оси дополнительных обмоток ротора 4.и статора 2 совпадают, их эквивалентная индуктивность максимальна источник 8 начального возS

55 буждения создает в цепи этих обмоток, соединенных через щеточный контакт б, начальный ток i> который замыкается в контуре возбуждения первой ступени генератора, содержащем, помимо указанных обмоток 2 и 4 и источника 8, также дроссель 9 и щеточный контакт 7. Протеканию начального тока через основные обмотки генератора

1 и 3, соединенных щеточным контактом 5, препятствует диод 10.

При повороте ротора на 180 эл,град магнитные оси дополнительных обмоток оказываются направленными встречно, что вызывает компрессию магнитного потока этих обмоток и генерирование импульсного тока первой ступени генератора i, который практически полностью замыкается через основные об-. мотки 1 и 3 и диод 10 — в контуре возбуждения второй ступени. Протеканию импульсного тока i по контуру возбуждения первой ступени препятствует наличие дросселя, а через нагрузку 14 — диод 11. Ток i„ представляет собой начальный ток возбуждения второй ступени генератора. При дальнейшем повороте ротора еще на

180 эл.град. происходит компрессия магнитных потоков в, основных обмотках и генерируемый импульс тока i < протекает по контуру, в который включена нагрузка 14. И этот момент времени индуктивность дополнительных обмоток максимальна, что препятствует замыканию тока 1 н через контур возбуждения второй ступени.

Дроссель 9 и источник 8 начального возбуждения могут быть заменены конденсатором. В этом случае процесс в генераторе протекает аналогичным образом. Отличие состоит лишь в том, что в момент согласного расположения

Ъ дополнительных обмоток конденсатор разряжается на дополнительные обмотки

Формула иэ обретения

Злектромашинный генератор импульсов тока, содержащий статор с обмоткой, ротор с обмоткой, источник начального возбуждения, два коммутирующих аппарата, два щеточных контакта и выводы для подключения нагрузки, обмотки статора и ротора соединены последовательно через первый щеточ-

i/ ный контакт, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью увеличения коэффициента усиления тоха, генератор снабжен дросселем, третьим щеточным контактом и двумя дополнительными обмотками, последовательно соединенными

Составитель Ю,Петров

Редактор М; Циткина Техред М.Дидык Корректор В.Кабаций

Заказ 1790 Тираж 440 Подписное

ВНИИПИ Госуцарствеввого комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, уп. Гагарина,101

5 157 через третий щеточный контакт, одна иэ которых размещена на статоре, другая — на роторе, а углы между осями основных и дополнительных обмоток, расположенных как на статоре, так и на роторе, равны 90 эл.град., а суммарное число витков дополнительных . обмоток от 2 до 20 раэ больше суммарного числа витков основных обмоток, кдммутирующие аппараты выполнены в виде диодов, концы обеих цепей, составленных из последовательно соединенных обмоток, со стороны ротора соединены одна с другой и через второй щеточный контакт с одним из выводов генератора, к которому присоединен также первый конец цепи иэ последовательно соединенных дросселя и ис5273 б точника начального возбуждения, второй конец которой соединен с вторым концом цепи из последовательно сое5 диненных дополнительных обмоток и че рез первый диод с вторым концом другой пары последовательно соединенных обмоток, а последний соединен через второй диод с другим выводом генератора, причем диоды обращены к точке контакта между собой одйоименными вы" водами, катод первого диода и положительный полюс источника начального возбуждения одинаково ориентированы относительно точки соединения этого элемента с упомянутым диодом, а один щеточный контакт соединяет одноименные концы обмоток, другой — разноименные.