Электромашинный источник импульсов

 

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в технологических процессах в качестве источника питания для импульсно-дуговой сварки, в электрофизической аппаратуре. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем увеличения частоты следования незатухающих импульсов тока. Электромашинный источник импульсов выполнен с обмоткой статора 1 „с нулевой точкой, снабжен двухфазным однополупериодным выпрямителем 3 и дополнительным конденсатором 8. Чередование моментов зарядки конденсаторов 2 и 8 от электромашинного источника с моментами разряда основного 2 и дополнительного 8 конденсаторов на нагрузку 10 позволяет получать в нагрузке серию незатухающих импульсов тока повышенной частоты . 2 ил. Ј (Л

СОЮЗ СОБЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 5 Н 02 К 25/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ к рто ском свидкт пьетвм!

Ф7

72

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 444181 9/07 (22) 15.06.88 (46) 23. 03.91. Вюл. № 11 (71) Томский политехническии институт им, С.M.Kèðîâà (72) А.В.Лукутин и А.В.Лоос (53) 621.313.323 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 347900, кл, Н 02 К 3/82, 1972.

Авторское свидетельство СССР № 320925, кл. Н 02 К 3/82, 1971. (54) ЗЛЕКТРОМАШИННЫЙ ИСТОЧНИК ИМПУЛЬСОВ (57) Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в технологических процессах в качестве источника питания для им2 пульсно-дуговой сварки, в электрофизической аппаратуре. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем увеличения частоты следования незатухающих импульсов тока. Электромашинный источник импульсов выполнен с обмоткой статора 1 .с нулевой точкой, снабжен двухфазным однополупериодным выпрямителем 3 и дополнительным конденсатором 8. Чередование моментов зарядки конденсаторов 2 и 8 от электромашинного источника с моментами разряда основного 2 и дополнительного 8 конденсаторов на нагрузку 10 позволяет получать в нагрузке серию незатухающих импульсов тока повьш енной частоты. 2 ил.

1636948

Изобретение относится к электромашинным источникам импульсного питания, генерирующим повторяющиеся импульсыы, применя емые, например, для создания сильных магнитных полей, для нагрева газа импульсными токами и в других системах импульсного питания при электрофизических исследованиях, а также для технологических процессов в качестве источника пита ия для импульсно-дуговой сварки.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем увеличения частоты следования 15 незатухающих импульсов тока и увеличение импульсной мощности источника импульсов .

На фиг.1 представлена принципиальная электрическая схема электромашин- 20 ного источника импульсов; на фиг.2— эпюры напряжения на обмотке статора генератора (u„), напряжения на нагрузке (UI0,) тока через конденсатор i>

Источйик содержит самовозбуждаю- 25 щийся асинхронный генератор (не показан), у которого однофазная обмотка статора 1 подключена к основному конденсатору 2 через двухфазный однополупериодный выпрямитель 3, содержащий 30 коммутирующие аппараты 4 и 5, Коммутаторы 6 и 7 соединяют заряженные пластины основного 2 и дополнительного 8 конденсаторов. Коммутирующий аппарат 9 соединяет разноименно за35 ряженные пластины основного 2 и до-, полнительнога 8 конденсаторов. Одна иэ клемм нагрузки 10 подключена к полюсу дополнительного конденсатора 8 через коммутатор 11 Другая клемма 40 нагрузки 10 подключена к другому полюсу основного 2 и дополнительного 8 конденсаторов через коммутирующие аппараты 12 и 1.3. На роторе 14 размещеEI&I обмотка 15, замкнутая накоротко, 45 и обмотка 16, замкнутая через комму" тирующий аппарат 17.

Источник работает следующим образом.

В исходном состоянии ротор генера50 тора вращается с номинальной частотой Я. Коммутирующие аппараты 4,5,6, 7,9,11,13,12 и 17 разомкнуты. Для самовоэбуждения асинхронного генератора производят замыкание коммутирующего аппарата 4 в момент времени =1 . 5

Процесс самовозбуждения происходит: за несколько периодов ЭДС генератора. Это объясняется тем, что на роторе 14 имеется одноосная короткозамкнутая обмотка 15, и, следовательно, в те моменты времени, когда оси однофаэной обмотки статора 1 и обмотки:15 ротора 14 взаимоперпендикулярны, нет причин, препятствующих проникновению потока обмотки статора 1 в ротор 14.

Вследствие этого поток машины возрас« тает достаточно быстро, за три — четыре периода ЭДС генератора, После самовозбуждения генератора производят замыкание коммутирующего аппарата 17, и, таким образом, на роторе 14 образуется симметричная система обмоток, что является характерным для асинхронных импульсных генераторов. После этого машина подготовлена к работе.

В момент перехода ЭДС обмотки статора 1 генератора через нуль (= ) размыкается коммутирующий аппарат 4 и замыкаются коммутирующие аппараты

5 6 7 11 и 13. По нагрузке 10 протекает ток, и одновременно с этим происходит зарядка основного 2 и дополнительного 8 конденсаторов. В момент времени t=t, когда конденсаторы 2 и 8 заряжаются до амплитудного значения ЭДС обмотки статора 1, коммутирующие аппараты 5,6,7 и 13 размыкаются и замыкаются коммутирующие аппараты 9 и 12. По нагрузке 10 протекает разрядный ток конденсаторов 2 и 8 по цепи: дополнительный конденсатор

8, коммутирующий аппарат 9, основной конденсатор 2, коммутирующий аппарат

12, нагрузка 10, коммутирующий аппарат 11. Разряд продолжается до тех пор, пока напряжение на нагрузке не станет равным напряжению на обмотке статора (= ).

В момент времени 1И производится размыкание коммутирующих аппаратов 9 и 12 и замыкание коммутирующих аппаратов 4,5,6 и 13. Производится заряд конденсаторов 2 и 8 от следующей полуволны ЭДС генератора. В дальнейшем процессы, происходящие в электромашинном источнике импульсов, повторяются.

Таким образом, в предлагаемом источнике импульсов применение однофазной обмотки статора с нулевым BblBQ дом, двухфазного однополупериодного выпрямителя и дополнительного конденсатора позволяет повысить частоту следования импульсов в нагрузке,по сравнению с прототипом, равную удвоенной частоте ЭДС генератора. Перио16369 дическая подзарядка конденсаторов с последующим их разрядом на нагрузку дает возможность формировать незату хающие импульсы тока, Использование разряда на нагрузку

5 двух последовательно соединенных конденсаторов .позволяет, кроме того, повысить импульсную мощность источника. Все это расширяет его функциональные возможности.

Формула изо бретения

Электромашинный источник импуль сов, содержащий асинхронный генератор с однофазной обмоткой статора, подключенной к конденсатору и к двум клеммам для подключения к нагрузке через коммутирующие аппараты, ротор, 20 обмотка которого выполнена из двух взаимно перпендикулярных частей, одна иэ которых замкнута накоротко, а другая — через коммутирующий аппарат, отличающийся тем, что, 25 с целью расширения функциональных воэможностей путем повышения частоты

48 6 следования незатухающих импульсов тока и увеличения импульсной мощности источника импульсов, он снабжен двухфазным однополупериодным выпрямителем, шестью дополнительными коммутирующими аппаратами и дополнительным конденсатором, однофазная обмотка статора выполнена с нулевой точкой и подключена к основному конденсатору через двухфазный однополупериодный выпрямитель, одноименно заряженные пластины основного и дополнительного конденсаторов соединены первым и вторым дополнительными коммутирующими аппаратами, их разноименно заряженные пластины соединены третьим дополнительным коммутирующим аппаратом, одна из клемм нагрузки подключена через четвертый коммутирующий аппарат к одной пластине дополнительного конденсатора, а другая клемма нагрузки через пятый и шестой дополнительные коммутирующие. аппараты — к другой пластине дополнительного конденсатора и одноименно заряженной пластине основного конденсатора.. 1Ь36948

Со ставитель В . Тре губ ов

Техр ед JI. Ñåðäþêoâ à Корректор M,Ëåè÷èê

Редактор О.Юрковецкая

Заказ 821 Тираж 324 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издатепьский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул. Гагарина, 101