Преобразователь переменного тока в постоянный

 

шсесоазнал патентна-техническая

ОП И

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик пп696581

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18,1077(21) 2531231/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 К 47/02

Н 02 К 3) /04 с присоедимением заявки ¹

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.) 1.79. Бюллетень ¹ 41

Дата опубликования описания 05,11.79 (53) УДК 821. 313.. 2 (088. 81 (72) Авторы изобретения

В.Н.острейко и Ю.Л.Черников (71) Заявитель

Северо-Западный заочный политехнический институт (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В ПОСТОЯННЫЙ

Изобретение относится к области специального электромашиностроения и может быть использовано при производстве преобразователей переменного тока в постоянный, работающих в режиме больших токов (до десятков тысяч ампер}.

Известен преобр,".эователь переменного тока в постоянный, состоящий из асинхронного двигателя и униполярного генератора с общим жидкометаллическим ротором (1) .

Возбуждение униполярного генератора осуществляется посредством обмотки переменного тока, расположенной 1Э на статоре и одновременно создающей необходимое для работы преобразователя вращающееся магнитное поле. При этом обмотка возбуждения постоянного тока на внутреннем сердечнике отсутству- 20 ет, а катушки обмотки статора подключены к питающей сети через вентили по определенной схеме, позволяющей выделять постоянную составляющую тока для возбуждения униполярного

25 генератора.

Однако такое возбуждение является неэкономичным, так как из сети переменного тока через статор, кроме переменного намагничивающего тока, связанного с созданием вращающегося поля, потребляется еще и постоянный ток возбуждения униполярного генератора. Это ведет к снижению энергетических показателей преобразователя.

Известны также аналогичные преобразователи, в которых униполярный гз:- ера-ор возбуждается обмоткой постоянного тока, расположеиной на внутреннем магнитопроводе (2). Такие преобразователи являются наиболее близкими к Изобретению.

Основным их недостатком является относительно низкое использование активных материалов во внутренних областях устройства, где размещены массивный .магнитопровод и шихтованный внутренний сердечник и отдельно от них мощная обмотка возбуждения постоянного тока. Наличие этой обмотки вызывает необходимость увеличения габаритов магнитной цепи и всей установки в большей степени, чем это необходимо по условию проведения требуемого магнитного потока.

Кроме того, у преобразователя сравнительно низкие энергетические показатели

Целью изобретения является повьпаение использования активных материа696581 лов, уменьшение габаритов и улучшение энергетических показателей преобразователя.

Поставленная цель достигается тем, что катушки обмотки возбуждения генератора и внутренний сердечник выполнены в виде двух электрически соединенных цилиндрических пакетов из ленточного биметаллического проводника, навитого на ребро, при этой один слой биметалла является ферромагнитным, другой выполнен из материала с высокой электропроводностью, а направление намотки. пакетов проти. воположное.

Конструктивная схема преобразова 15 теля показана на чертеже.

Предлагаемый преобразователь содержит корпус 1, являющийся одновременно магнитопроводом для постоянного тока, сердечник 2 статора с об- 0 моткой переменного тока, витые катушки 3 и 4 обмотки возбуждения, одновременно являющиеся пакетами внутреннего сердечника. Катушки 3 и 4 электрически изолированы от центрального стержня — магнитопровода 5, имеют токоподводы 6 постоянного тока и электрический контакт 7, в котором за счет разного направления намотки в пакетах-катушках происходит изменение направления тока. В зазоре размещена кольцевая камера 8 с жидким металлом и токоотводящие электро-1 ды 9.

Преобразователь работает следую35 щим образом. Вращающееся поле, Во3буждаемое обмоткой статора, приводит .во вращение жидкий металл, который перемещается в постоянном магнитном

".поле возбуждения. При этом в металле 40 индуктируется ЭДС одного знака и во внешнюю цепь через токосъемные электроды отводится постоянный ток. Витыв катушки обмотки возбуждения, одно- временно являющиеся внутренним сер-,45 дечником, создают постоянное магнитное поле, заьыкающееся так, как это йоказано,на чертеже пунктиром, при этом йаправление тока в катушках должно быть различным, что при любом 50 электрическом .,соединении катушек обеспечивается за счет разного направления их намотки.

Основной положительный эффект предлагаемой конструкции состоит в совмещении в одном объекте и в одном конструктивном узле обмотки возбуждения и внутреннего сердечника преобразователя, что приводит к повышению использования активных материалов, уменьшению габаритов и улучшению энергетических показателей, Так как навивка ленты на ребро для образования пакетов сердечника-катушек обмотки возбуждения осуществляется примерно с таким же коэффициентом заполнения, как в шихтованных сердечниках, то при прочих равных условиях и сохранении в совмещенной;обмотке-сердечнике достаточного количества стали можно увеличить объем меди или алюминия примерно в 1,4-1,6 раза по сравнению с ее объемом в прототипе. Кроме того, частичную токовую нагрУзйу берет на себя ферромагнитная часть биметаллической лентысталь. Это позволяет увеличить сум- маторное сечение проводников обмотки возбуждения, снизить потери и улучшить КПд установки.

Формула изобретения

Преобразователь переменного тока в постоянный, содержащий униполярный генератор с обмоткой возбуждения, выполненной в виде двух катушек, и асинхронный двигатель, имеющий общие с генератором жидкометаллический ротор и внутренний сердечник, размещенный на центральном стержневом магнитопроводе, охваченном катушками, отличающийся тем, что, с целью повышения использования активных материалов, уменьшения габаритов и улучшения энергетических показателей, катушки обмотки возбуждения генератора и внутренний сердечник выполнены в виде двух электрически: соединенных цилиндрических пакетов из ленточного биметаллического про" водника, навитого на ребро, причем один слой биметалла — ферромагнитный, другой слой выполнен из материала с высокой электропроводностью, а направление намотки пакетов противоположное.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 200657, кл..Н 02 K 31/04, 1967.

2, авторское свидвтельство СССР

В 176323 кл. Н 02 К 31/04, 1964»

696581

Заказ 6788/55

Тнраи 857 Подписн ое

ННИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент г Уигород ул Проектная,4

Составитель А.Трепутнева

Редактор В.фельдман Техред О.Андрейко Коррек тор И. Демчик