Способ зарядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генератора

 

Союз Советских

Социалистических

Республик ()788356

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву е 604139 (22) Заявлено 100179 (21) 2710603/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.1280, Бюллетень ¹ 46

Дата опубликования описания 151280 (51)М. Кл.

Н 03 К 3/82

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621 373 .4 31(088.8) (72) Авторы изобретения

Г. A.Силайлов, A В.Лоос, A И.Чучалин, Ю.А.Орлов и A.В.Лукутин (71) Заявитель

ТоМский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт им. С.М.Кирова (54 ) СПОСОБ ЗАРЯДКИ ИНДУКТИВНОГО НАКОПИТЕЛЯ

ОТ ТРЕХФАЗНОГО УДАРНОГО ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к способам зарядки индуктивных накопителей, основанным на ис польэов ании эле ктромашинных импульсных источников энер— гии, и может быть применено при физи- 5 ческих исследованиях для создания сильных магнитных полей .

По основному авт. св. Р 604139 известен способ индуктивного накопи- 1Р теля от трехфазного ударного генератора, при котором на каждом этапе з арядки подключают две фазы трехфазного ударного генератора к индуктивному накопителю в момент перехода их линейной ЭДС через нуль в положительном направлении, подключают третью фазу трехфазного ударного генератора к индуктивному накопителю в момент максимума ее потокосцепления, а затем отключают одну из двух первоначально включенных фаз и третью фазу трехфазного ударного генератора при последовательном прохождении тока в них через нуль, причем демп- 25 ферную обмотку по поперечной оси трехфазного ударного генератора на каждом этапе зарядки подключают к короткозамкнутой цепи в начале положительной полуволны ее ЭДС и отключают ап от короткозамкнутой цепи в момент перехода тока в ней через нуль (11 .

Однако использование известногэ способа не позволяет достичь достаточно высокой мощности зарядки индуктивного накопителя вследствие уменьшения основного магнитного потока из-за размагничивающего действия реакции якоря по продольной оси трехфазного ударного генератора.

Цел ь и з обрет е ния — повышение средней мощности з арядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генер атора .

Поставленная цель достигается тем, что в способе зарядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генератора, при котором на каждом этапе зарядки подключают две фазы трехфазного ударного генератора к индуктивному накопителю в момент перехода их линейной ЭДС через нуль в положительном направлении, подключают третью фазу трехфазного ударного генератора к индуктивному накопителю момент максимума ее потокосцепления, а затем отключают одну иэ двух первоначально включенных фаз и третью фазу трехфазного ударного генератора при последовательном прохожде788356 нии тока в них через нуль, причем демпферную обмотку по поперечной оси трехфазного ударного генератора на каждом этапе зарядки подключают к короткозамкнутой цепи в начале положительной полуволны ее ЭДС и отключают от короткозамкнутой цепи в момент перехода тока в ней через нуль, на каждом этапе зарядки демпферную обмотку по продольной оси и обмотку возбуждения трехфазного ударного генератора подключают к короткозамкнутой цепи в начале положительной полуволны их ЭДС и отключают от. короткозамкнутой цепи при прохождении тока в них через нуль.

На фиг. 1 представлена принципи15 альная электрическая схема, реализующая предлагаемый способ; на фиг. 2кривые токов и ЭДС.

Принципиальная электрическая схема содержит трехфазный ударный гене- 20 ратор 1, состоящий из ротора и статора с разными обмотками А,В,C (чередование фаз A-H-С), индуктивный накопитель 2, обмотку 3 возбуждения трехфазного ударного генератора, демпфер" g5 ные обмотки 4 и 5 по продольной и поперечной осям трехфазного ударного генератора и коммутаторы 6-11.

На фиг. 2 приведены фазные токи

i> I ток индуктивного нако.пителя 2, ток i> коммутатора 7 ток обмотки 3 возбуждения трехфазного ударного генератора, токи 4, i5 демпферных обмоток 4 и 5, линейные ЭДС

Ф аз Ас вг

В исходном состоянии ротор трехфазногo ударного генератора вращается с номинальной скоростью, коммутатор

11 замкнут, обмотка возбуждения трехфазного ударного генератора 3, запитанная постоянным током, наводит в 40 фаз ных обмотках систему фаз ных .ЭДС, сдвинутых на 120 эл. град. Коммутаторы 6-9 разомкнуты, коммутатор 10 замкнут.

В момент времени t0, когда линейная ЭДСОН> проходит через нуль в положительном направлении, з амыкается коммутатор б, подключая трехфазный ударный генератор к индуктивному накопителю. В фазных обмотках A и С начинают протекать токи 1A = — it . В индуктивном накопителе протекает ток при этом происходит преобразованйе кинетической з нергии генератора в электромагнитную энергию индуктивного накопителя. Так, как коммутатор 9 разомкнут, ротор генератора имеет несимметричную демпферную систему, наличие которой приводит к возрастанию потокосцепления свободной фазной обмотки B до величины, превы- бО шающей максимальное потокосцепление фазных обмоток на холостом ходу. В момент времени с<, когда ЭДС 98впроходит через нуль в положительном направлении„ замыкается коммутатор 8, 65 подключая фазную обмотку В к индуктивному накопителю. Ток фаз ной обмотки H значительно превышает ток фазной обмотки А, так как подключение фазной обмотки В произошло при возросшем значении ЭДС. Ток ig суммируясь с током (к, приводит к дальнейшему росту тока индуктивного накопителя, так как коммутаторы 10 и 11 замкнуты, токи i и ig нарастают в положителъном направлении, демпфируя реакцию якоря по продольной оси ротора. В момент достижения максимума потокосцепления демпферной обмотки по поперечной оси 5, что соответствует переходу ее ЭДС через нуль (tg), замыкается коммутатор 9 и поток реакции якоря по поперечной оси захватывается демпферной обмоткой по поперечной оси 5. Дальнейшее возрастание токов фазных обмоток и индуктивного накопителя происходит под действием результирующего магнитного потока, создаваемого демпферной обмоткой по поперечной оси 5 и обмоткой возбуждения 3, который значительно превышает начальный магнитный поток возбуждения. Таким образом, форсировка возбуждения трехфазного ударного генератора по поперечной оси происходит при использовании захваченного магнитного потока реакции якоря.

Ток iA достигнув своего максимального з начения, начинает уменьшаться и при переходе его через нуль коммутатор 6 размыкается. На фиг. 2 этот момент соответствует с . При достижении в момент t 4. максимума тока индуктивного накопителя коммутатор 7 замыкается, ток в фазных обмотках

В и С начинает уменьшаться, а ток коммутатора 7 увеличиваться. В результате совместного действия всех обмоток ротора результирующий поток возбуждения смещается в сторону, про-, тивоположную направлению вращения ротора, что приводит к эффекту импульсного намагничевающего действия реакции якоря в направлении продольной оси. При этом токи i n и i4 уменьшаются. В момент времени t, когда токи и i достигают нуля, размыкаются коммутаторы 10 и 11. В течение времени t - t6 магнитный поток по продольной оси ротора возрастает. При переходе ЭДС обмоток и возбуждения и демпферной обмотки по продольной оси через нуль в положительном направлении (сб) коммутаторы 10 и 11 замыкаются. При переходе тока ig через нуль коммутатор 8 размыкается и трехфазный ударный reнератор переходит в режим холостого хода. На фиг. 2 этот момент соответствует с . В течение времени, когда индуктивный .накопитель закорочен, энергия в нем. за вычетом активных потерь сохраняется. Затухание тока накопителя на этом периоде определяется постоянной вре788356

Формула изобретения

Фиг. 2

ВНИИПИ . Заказ 8377/69 Тираж 995 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мени контура: индуктивный накопитель 2 — коммутатор 7.

В момент начала следующей положительной полуволны ЭДС I> t8коммута4с 8 тор 6 замыкается, подключая трехфазный ударный генератор к эакороченному и ндуктив ному накопителю. Ток в фазных обмотках А и С начинает возрастать, а ток коммутатора уменьша-ется.

При достижении потокосцепления реакции якоря по поперечной оси трех- 10 фазного ударного генератора, равного значению потокосцепления, захва.енному демпферной обмоткой по поперечной оси 5 на первом этапе зарядки индуктивного накопителя, ТоК обмотки ig f5 проходит через нуль и коммутатор 9 размыкается. Демпферная система ротора генератора становится несимметричной, что приводит к еще большему воз— растанию потокосцепления свободной фазной обмотки В, чем на первом этапе зарядки, вследствие того, что трехфазный ударный генератор работает в режиме внезапного короткого замыкания. Так как коммутаторы 10 и 11 замкнуты, токи i и i возрастают.

В момент перехода ЭДС l8pчерез нуль в положительном направлении (t)p) коммутатор 8 замыкается, подключая фазную обмотку В к индуктивному накопителю. В момент времени t когда 30 ток Z равен нулю, коммутатор 7 размыкается. Начинается второй этап зарядки индуктивного накопителя. Далее описанные процессы повторяются.

Таким образом, применение предлагаемого способа зарядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генератора позволяет повысить среднюю мощность зарядки в 1,3-1,5 раз при соотношении параметров генератора и

И индуктивного накопителя X = (10-20) Хд. Н

Способ з арядки и ндукти в ного накопителя от трехфазного ударного генератора по авт св. Р 604139, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения средней мощности, на каждом этапе зарядки демпферную обмотку по продол ь ной оси и обмот ку воз буждения трехфазного ударного генератора подключают к корот коз амк нутой цепи в начале положительной полуволны их

ЭДС и от ключ ают от корот коз амк нутой цепи при прохождении тока в них через нуль.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

604139, кл. Н 03 К 03/8?, 1978 (прототип).