Электромашинный генератор импульсов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТЬРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

<и>997192

Союз Советских

Социалистических

Республик (6t) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 170881 (21) 3330б70/24-07 рцэр„ g+ з

Н 02 К 29/02

Н 02 K 25/00 с присоединением заявки 8оГосудврствеммыЯ комитет

СССР ио делии изобретеииЯ и открытиЯ (23) Приоритет.— (33}3ЩК б21.713. .12.014тб21.034. .623(088.8) Опубликовано 150?83. Бюллетень Но б

Дата опубликования описания 150283 (72) Автор изобретения

Л.В.Ванкевич " - с ..-à r:-C

L: .:

Краматорский индустриальный институ (71) Заявитель (54 } ЭЛЕКТРОНИМИННЫИ FEHEPATOP ИМПУЛЬСОВ

Изобретение относится к электрическим машинам н может быть преимущественно использовано для создания электромашинных генераторов импульсной: энергии.

Известны и широко прнменяютея .элвктромашннные усилители (ЭИУ) с поперечным полем, содержащие вращающий-ся якорь со щетками по поперечной и продольной оси .коллектора. При этом щетки по поперечной оси замкнуты, а по продольной соединены с компеисационной обмоткой, обмоткой дополнительных полюсов, а затем подключены к нагрузке. На статоре расположены обмотки управления и обмотки дополнительных полюсов1.1 ).

Недостатками этих усилителей —.являются наличие коллектора и вращение обмоток якоря. Коллектор усилителя не позволяет значйтельно увеличивать скорость в связи с ухудшением коммутации, и поэтому нельзя снизить -постоянную времени. Явления кою утации также снижают добротность всей машины. Наличие коллектора не позволяет значительно поднять напряжение ЭИУ и его мощность, так как энергия снймается со скользящего контакта. ЭИУ . не может быть использован в качестве усилителя ударной мощности.

Наиболее близким к предлагаемОму является электромашинный. генератор импульсов, содержащий индуктор, расположенный на роторе, расположенный на статоре якорь с обмоткой,. выводы которой соединены с цепью на»

10 .грузки, коммутирующие аппараты, уп.равляемяе по положению ротора(2).

Недостаток. этого устройства заключается в невозможности регулировайия параметров выходного импульса.

Цель изобретения — расщипение функциональных возможностей генератора и области применения.

Поставленная- цель достигается тем, что в электромашинном -генераторе импульсов, содержащем индуктор,.расположенный на роторе, статор с расположенной на нем якорной обмоткой, выводы которой соединены с цепью нагрузки, коммутирующие аппараты, управляемые по положению ротора, обмотка якоря выполнена замкнутой с несколькими диаметрально расположенными дополнительными выводами, смещенными на фиксированный угол относительно поперечной оси якоря, соединенными с коммутирующими аппаратами.

997192

Генератор обладает большой степенью регулирования за счет обмоток управления и поэтому может быть использован как для малых машин, так и для крупных.

На фиг.1 изображена схема электромашинного усилителя импульсов, на фиг.2 — схема соединения обмоток ротора.

Генератор содержит статор, на котором расположена распределенная .16 якорная обмотка 1, выполненная с от- водами 2-3, 4-5, 6-7 по поперечной оси 8-9. Отводы 2-3 выполнены по поперечной оси, а остальные равномерно смещены относительно оси в сторону, противоположную вращению ротора.

Концы отводов подсоединены к коммутирующим аппаратам 10, 11 и 12.

В общем случае, отводы могут быть выполнены в обе стороны от поперечной оси. По продольной оси 13-14 так- 20 же сделаны отводы 15-16. К отводу 15 подсоединена компенсационная обмотка 17 через щетки 18 и 19 и кольца

20 и 21 ротора. Параллельно щеткам подключен регулирующий резистор 22, эа счет которого регулируется степень компенсации якоря. Отводы 23 и 16 подключаются к нагрузке 24 через коммутирующий аппарат 25.

Коммутирующие аппараты по продоль-.зО ной и поперечной осям включаются и отключаются в функции положения ротора от датчика 26 управления.

В зависимости от назначения ЭМУ ротор может быть выполнен неявного- 35 лосным или явнополосным. При больших скоростях ротор выполняется неявнополюсным. На роторе размещается комплект обмоток 27 управления и компенсационная обмотка 17 ° Комплект обмо- 4() ток управления состоит из нескольких обмоток (на фиг.2 указано три об.обмотки: 28, 29, 30).

Все обмотки одним полюсом могут быть объединены и подсоединены к одному общему токоподводящему кольцу 31, остальные концы обмоток подсоединяются к кольцам 32, 33, 34 и 20 (фиг.2) .

Обмотка 28 является задающей, оп- $0 ределяющей работу усилителя. Обмотка 29 имеет обратное направление витков по сравнению с обмоткой 28 и одним концом соединена с последней.

Обмотка 29 через кольца 32 и 33 и щет-55 ки соединена с коммутирующим аппаратом 35, который ее закорачивает и таким образом превращает в демпфер, ную обмотку. Ток к обмотке 28 подводится к зажимам 36 и 37, остальные обмотки ЭМУ служат для формирования @ необходимых характеристик. Они могут служить обратными связями по нагрузке или другим алгоритмам.

Примененное соединение обмоток с кольцами обеспечивает уменьшение Я количества колец, а также способствует разгрузке щеток от токов.

Ротор приводится во вращение от специального двигателя.

К задающей обмотке подводится напряжение постоянного тока (концы

36-37) . Коммутирующий аппарат 35

Ьключен, и обмотка 29 зашунтирована.

Задающая обмотка 28 создает магнитное поле, которое наводит ЭДС в обмотке якоря, полярность которой, находится перпендикулярно обмотке возбуждения ,и перемещается по окружности обмотки со скоростью tu» - -, где f - час60 тота; р — число пар полюсов.

Ток в обмотке якоря отсутствует (при восстановлении) в режиме холостого хода. Когда продольная ось ротора переходит поперечную ось статора, включается коммутирующий аппарат 10, и за счет возникающей и растущей реакции якоря быстро нарастает напряжение по оси 13-14 статора. При создании продольных осей статора и ротора ЭДС между точками 15-16 достигает максимума, и поэтому в этот момент включается коммутирующий аппарат 25 и дает импульс электроэнергии на нагрузку 24. Одновременно, или несколько позже, срабатывает коммутирующий аппарат 35,, за счет которого уменьшается ток возбуждения, так как подключается обмотка 29. Кроме того, обмотка 29 способствует размагничиванию, что в свою очередь . повышает импульс выданной энергии. Регулируя время включения катушки 29, а также ее параметры, можно изменять .характер кривой импульса энергии. формируя его по необходимому характеру для нагрузки 24.

При расположении продольной оси ротора по оси 8-9 статора отключается коммутирующий аппарат 10, а затем

25 и включается коммутирующий аппарат 35. В ЭМУ восстанавливается режим холостого хода.

Через полоборота процесс повторяется. В этом случае нагрузка получает однополярные импульсы энергии.

При необходимости импульсы энергии на нагрузку могут подаваться через каждые полуобороты ротора или другие промежутки. В этом случае нагрузка получает разнополярные импульсы энергии.

Таким образом, генератор может питать нагрузку как однополярным, так и разнополярным током.

Промежутки включения и отключения импульсов энергии регулируются настройкой датчика 26 управления. . Для упрощения управления коммутирующнй аппарат 10 может быть включен постоянно, но в этом случае снижается КПД установки.

При подключении вместо коммутирующего аппарата 10 аппараты 11 и 12 меняется соотношение действия реакции яко997192 ря по продольной и поперечной осям, за счет этого изменяется величина импульса электроэнергии потребителя.

Обмотка 29 выполняет роль демпфера по продольной оси ротора, когда .фна замкнута. Одновременно она способствует росту импульса энергии при размыкании, а также гашению магнитного поля, а затем его восстановлению при отключении. Соотношение параметров обмоток 28 и 29 принимается конкретно для каждой машины.

В устройстве обеспечивается работа с перекомпенсацией из-за отсутствия коллектора, что ведет к росту

ЭДС выкода, в результате чего повы.шается импульс электроэнергии по мощ- )$ . ности.

Дополнительные полюса в усилителе отсутствуют. формула. изобретения

Электромашинный генератор импулььсов, содержащий индуктор.. расположенный на роторе, установленный на статрре якорь с обмоткой, выводы которой соединены с цепью нагрузки, коммутирующие аппараты, управляемые по положению ротора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области применения, обмотка якоря выполнена замкнутой с несколькими диаметрально расположенныии дополнительными выводами, смещенными на,фиксированной угол относительно поперечной оси якоря, соединенными с ковееутирующими аппаратами.

Источники информации, принятые во внимание при-экспертизе

1. Иванов-Смоленский A.Â. Электрические машины. И., "Энергия", 1980, с.770-772.

2. Авторское свидетельство СССР.

9 440000995555, кл. Ы 02.К 25/00, 1971.

997192 .

Составитель А.Санталов

Техред А.Бабинец

Корректор Г.Решетник

Редактор Л.Алексеенко

Тирак 685

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Заказ 955/75 филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул.. Проектная, 4