Бесконтактный синхронный генератор с самовозбуждением
Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к бесконтактным синхронным генераторам переменного тока с реактивным самовозбуждением. Целью изобретения является улучшение относительных массогабаритных показателей и повышение эксплуатационной надежности. В бесконтактном синхронном генераторе с самовозбуждением, содержащем ротор 1, роторную обмотку возбуждения 2, замкнутую накоротко через вращающийся выпрямитель 3, статорные обмотки: основную 4, к которой подключается нагрузка 11 посредством ключа 10, и дополнительную 5, которые выполнены соосными. К дополнительной обмотке подключена цепь в виде двух последовательно соединенных одноименными выводами предварительно заряженных оксидных полярных конденсаторов 6 и 7, шунтированных вентилями 8 и 9, причем катоды вентилей подключены к положительным обкладкам конденсаторов. 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК
119) (11) (gg)g Н 02 K 19/28
ОПИСАНИК ИЗОБРКтеНиЯ
Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1 й
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHRM
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4404498/24-07 (22) 05.04.88 (46) 15.10.90. Бюл. У 38 (71) Томский политехнический институт им.С.М.Кирова (72) С.П.Усачев, Н.И.10нда, В.И.Попов, К.А.Хорьков и Г.А.Силайлов (53) 621.313.322(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 60946, кл. Н 02 К 19/28, 1940.
Патент США Ф 4246532, кл. Н 02 Р. 9/00, 1981. :Заявка Японии М 61-35784, кл. Н 02 К 19/28, 1987. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ СИНХРОННЫЙ ГЕНЕ. РАТОР С САМОВОЗБУЖДЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к бесконтактным синхронным генераторам переменного тока с реактивным самовоз2 буждением. Целью изобретения является улучшение относительных массогабаритных показателей и повьппение эксплуатационной надежности. В бесконтактном синхронном генераторе с самовозбуждением, содержащем ротор 1, роторную обмотку 2 возбуждения, замкнутую накоротко через вращающийся выпрямитель 3, статорные обмотки: основную 4, к которой подключается нагрузка 11 посредством ключа 10, и дополнительную 5, которые выполнены соосными. К дополнительной обмотке подключена цепь в виде двух последовательно соединенных одноименными выводами предварительно заряженных оксидных полярных конденсаторов 6 и 7, шунтированных вентилями 8 и 9, причем катоды вентилей подключены к положительным обкладкам конденсаторов. 1 ил.
1599945
U п а.О 1 г U я,о
U < sin ((Ф +(ф) = U «+ sin Qt+g)) -LU - = sin (Ы t+g ) 50
Изобретение относится к электрическим машинам переменного тока, а именно к синхронным генераторам нормальной и повышенной частоты с реактивным самовозбуждением.
Целью изобретения является улучшение относительных массогабаритных показателей и повышение эксплуата1 ционной надежности о
На чертеже представлена схема предлагаемого бесконтактного синхронного генератора с самовозбуждением.
Генератор содержит ротор 1, роторную обмотку 2 возбуждения, между выводами которой включен вращающий" ся выпрямитель 3, основную 4 и дополнительную 5 обмотки, расположенные на статоре. К выводам дополнительной обмотки подключена цепь в виде двух последовательно соединенных одноименными выводами полярных оксидных конденсаторов б и 7, шунтираванных вентилями 8 и 9. К основной обмотке посредством ключа 1О подключается нагрузка 11.
Генератор работает следующим образом.
При помощи внешнего маломощного источника (не показ ан) производится заряд полярных оксидных конденсаторов 7 и 8, каждого до половины амплитудного значения напряжения холостого хода дополнительной обмотки 5, в соответствии с их полярностью, при этом конденсаторы имеют нулевой потенциал относительно обмотки 5 в силу их вторичного включения и "симметричный" заряд относительно точки нулевого потенциала. Приведение во вращение ротора 1 нарушает указанную "симметрию", так как даже незначительное где 11 д sin (et+p) — напряжение на дополнительной обмотке;
1
+- U, з п(+ Ю сь 2
-tU + U sin (t+ 4 )) — напряже с 2 жение на конденсаторах б и 7 соответственно; напряжение предваритель сg с1 ного заряда конденсаторовби7; (dt —,угловая частота ЭДС бесконтактного синхронного наличие остаточной намагниченности ротора вызывает изменение потенциала дополнительной обмотки по гармоничес5 кому закону вследствие индуктирования
ЗДС в последней, что обуславливает возникновение реактивного тока в дополнительной обмотке. С физической точки зрения это объясняется тем,что при изменении потенциала дополнительной обмотки происходит перераспределение энергии между конденсаторами, сопровождающееся протеканием реактивного тока через дополнительную обмотку. При этом ток, протекающий по дополнительной обмотке, создает поток, пульсирующий по гармоническому закону и сцепляющийся с роторной обмоткой 2 возбуждения, наводящий в последней ЗДС, которая через вращающийся выпрямитель 3 питает эту же обмотку постоянным токам, Выпрямленный ток, протекая по роторной обмотке возбуждения, создает неподвижный относительно ротора магнитный поток, под действием которого в основной обмотке
4, к которой подключается нагрузка 11 посредством ключа 10, индуктируется
ЭДС. Для защиты полярных оксидных конденсатарбв от воздействия обратного напряжения последние шунтированы вентилями 8 и 9. Обратное напряжение на конденсаторах может возникнуть в переходном процессе самовозбуждения,при
35 неточном предварительном заряде конденсаторов до половинного амплитудного значения напряжения холостого хода дополнительной обмотки„ а также при сбросах и набросах нагрузки. Это следует из трансцендентного уравнения, описывающего закон изменения напряжения на конденсаторах: генератора с самовозбуждением;
Ч вЂ” начальная фаза колебаний ЭДС бесконтактного синхронного генератора с самовозбуждением.
Из уравнения (1 ) слецует, что в установившемся режиме работы осуществляются периодический парафазный заряд конденсаторов до максимального значения амплитуды напряжения дополнительной обмотки и разряд до нуля.
Обратное напряжение на каждом из кон5 159994 денсаторов отсутствует и ток через шунтирующие вентели не протекает.
Составитель В.Трегубов
Редактор А.Лежнина Техред M. Ходанич Корректор Л.Бескид
Заказ 3148
Тираж 444 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,!01
Предлагаемый синхронный генератор с самовозбуждением имеет хорошие мас5 согабаритные показатели, обусловленные применением полярных оксидных конденсаторов, имеющих значительно меньшую массу и габариты по сравнению с конденсаторами с бумажным диэлектриком.
Кроме того, он характеризуется более высокой эксплуатационной надеж-, 15 ностью, обусловленной хорошей стабильностью возникновения и развития процесса самовозбуждения при сравнительно низких значениях напряженности остаточного магнитного поля в за- 20 зоре генератора за счет применения двух конденсаторов, соединенных с дополнительной обмоткой указанным способом, 5 6
Формула из обретения
Бесконтактный синхронный генера,тор с самовозбуждением, содержащий ротор, роторную обмотку возбуждения, замкнутую на вращающийся выпрямитель, две статорные обмотки, основную статорную обмотку с выводами для подключения нагрузки, и дополнительную, отличающийся тем, что, с целью улучшения относительных массогабаритных показателей и повышения эксплуатационной надежности, параллельно дополнительной обмотке подключена дополнительно введенная цепь в виде двух последовательно соединенных одноименными выводами предварительно заряженнык полярных оксидных конденсаторов, шунтированных вентилями, катод каждого из которых соединен с положительной обкладкой соответствующего конденсатора, а основная и дополнительная обмотки выполнены соосными.
