Способ получения импульсов тока от ударного униполярного генератора (его варианты)

(5 п Н 02 К 31/О НЫЙ КОМИТЕТ СССРОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИ САНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОКАТОРА ко иозю 43 фф М(56) 1, Карасев Б.Г. и др, Разрядударного униполярного генераторапри постоянстве потока возбуждения;В кн.: ЭлектроФизическая аппаратуравыц. 5, М., Атомиздат.1966, с. 3.2. Суханов Л.А. и др. Электрические униполярные машины М., 1964 .(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИМПУЛЬСОВОТ УДАРНОГО УНИПОЛЯРНОГО ГЕНЕРА(57) 1. Способ. получения импульсовтока от ударного униполярного генератора; заключающийся в подключеник постороннему источнику обмотки вбуждения генератора и внезапномподключении к его якорной цепинагрузки, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью улучшения технико-экономических показателей спо-:соба и повышения его эффективньсти,на обмотку возбуждения подаютимпульс тока и далее замедляют егоспад в обмотке возбуждения замыканием ее накоротко, а нагрузку подключают н якорной цепи генераторав интервале времени от момента появления тока в обмотке возбуждения до момента заыакания накоротко.2. Способ по п. 1, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью уп. рощения коммутации тока в цепях возбуждения и якоря униполярного генератора, .обмотку возбуждения подсоединяют к ударному синхронному генера-. тору на время полуволны тока статора.3. Способ получения импульсов тока от ударного униполярного генератора, заключающийся в запитке от постороннего .источника системы возбуждения генератора и внезапном подключении к его якорной цепи нагрузки, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью улучшения технико-экономических показателей способа и повышения его эффективности, на часть обмотки возбуждения подают импульс тока и далее замедляют его спад замыканием этой части накоротко, оставшуюся часть замыкают накорот одновременно с подачей импульса, а нагрузку нрдключают к якорной цепи генератора в интервале времени от момента появления тока в обмотке . возбуждения до момента заьвкания ее накоротко.4. Способ по п. 3, о т л и ч а щ и й с я тем, что, сцелью упрощения коммутации тока в цепях возбуждения и якоря униполярного генера-Ь) тора, обмотку возбуждения подключают к ударному синхронному генератору на время полуволны тока статора.еИзобретение относится к униполяр- ным машинам и может быть использовано в униполярных генераторах постоянного тока.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ получения импульсов тока от униполяр- ного генератора в режиме динамического торможения его якоря. Генератор предварительно возбуждают от постороннего источника, а затем замыкают его якорную цепь на нагрузку. В качестве источника питания системы возбуждения таких ударных униполярных генераторов УУГ ) при меняют какой-либо источник стационарного действия, например генератор постоянного тока, аккумуляторы, генератор переменного тока с выпрямителями и т,д. 1 , 2320Однако с ростом мощности и габаритов УУГ растет и потребляемая его системой возбуждения мощность, особенно в УУГ без ферромагнитопровода, отсутствие которого увеличивает необходимую намагничивающую силу обмоток. При больших значениях мощности возбуждения УУГ питание его системы возбуждения от источников стационарного действия сопряжено с существенным ухудшением тех- З 0 нико-экономических показателей применяемого оборудования в целом по сравнению с аналогичными показателями собственно УУГ. Значительно ухудшаются массо-габаритные харак теристики, относительная и абсолютная стоимости, капитальные затраты. Возникают определенные трудности в согласовании параметров источника питания и системы возбуждения 40 Ь УГ.Цель изобретения - улучшение технико-экономических показателей и повышение эффективности рассматриваемого способа. 45Укаэанная цель достигается тем, что на обмотку возбуждения подают импульс тока и далее замедляют его спад в обмотке возбуждения заьыканием накоротко, а нагрузку подключают к якорной цепи генератора в интервале времени от момента появления тока в системе возбуждения до момента замыкания ее накоротко,Выбор момента подключения нагру,зок к якорной цепи униполярного генератора определяется условиями формирования в ней импульса разрядного тока. Например, подключение нагрузки до момента замыкания накоротко системы возбуждения УУГ позволяет увеличить время разряда УУГ, получить примерно трапецеидаль:ную форму импульса тока в якорной ;цепи, Подключение нагрузки в момент эакорачивания системы возбуждения 65 позволяет сократить фронт импульсатока в якорной цепи УУГ до минимума, определяемого параметрами разрядного контура, улучшить электроэнергетические показатели УУГ и пр.Если обмотка возбуждения содержит две вэаимоиндуктивно связанныечасти, целесообразно подать импульсытока на одну часть, а оставшуюсяэакоротить одновременно с запитываемой, замедлить спад укаэанного импульса замыканием запитанной частинакоротко, а нагрузку подключаютк якорной линии цепи в интервалевремени от момента появления тока вобмотке возбуждения до момента замыкания ее накоротко,Демпфирующее взаимоиндуктивноевлияние незапитанной части позволяет еще более замедлить спад токавозбуждения в запитанной и закороченной части обмотки возбуждения. Врезультате еще более замедляетсяспад полезного магнитного потока игенерируемой ЭДС УУГ во время егоразряда, что повышает разряднуюмощность УУГ и,следовательно, эффективность способа.Для упрощения коммутации тока вцепях системы возбуждения и якоряуниполярного генератора обмотку возбуждения целесообразно подключать кударному синхронному генераторуна, время полуволны тока статора.Ударный синхронный генератор( УСГ ) достаточно просто отключитьот системы возбуждения после замыкания ее накоротко: под действиемотрицательной полуволны ЭДС УСГ токв нем резко спадает и его можно от- .ключить при переходе тока через нулевое значение. Время нарастанияударного тока УСГ до максимума весьма мало ( порядка 0,01 с ) и на одиндва порядка меньше характерного времени разряда УУГ. Столь быстрое возбуждение УУГ позволяет устранить операцию внезапного замыкания якорнойцепи УУГ при осуществлении его разряда, что существенно упрощает способ,поскольку токи разряда УУГ велики.На фиг. 1 показано подключениевсей обмотки возбуждения к источникупитания; на фиг. 2 - подключениечасти обмотки к источнику.Система возбуждения УУГ содержитобмотку 1 возбуждения, подключаемуюпри помощи коммутатора 2 к импульсному источнику 3 питания. Якорнаяцепь УУГ подключается к нагрузке 4при помощи коммутатора 5. На зажимахобмотки включен коммутатор б для ееэакорачивания в определенный момент,Разряд генератора осуществляется следующим образом. В исходном положении коммутатор 2 открыт, После разгона якоря УУГ до определенной скорости коммутатора 2 замыкается, и1034132 импульсный источник 3, в качестве ко-. торого используется накопитель и преобразователь энергии например УУГ, ударный синхронный генератор или ударный генератор другого типа), разряжают на обмотку 1 возбужде ния генератора. При.максимальном токе разряда источника обмотку 1 при . помощи коммутатора 6 закорачивают, а сам источник при помощи коммутатора 2 отключают от обмотки. Ток воз р буждения УУГ начинает циркулировать в замкнутом контуре 1-6, медленно спадаяс постоянной времени этого контура, контур выбирают настолько большой, чтобы последующий разряд УУГ происходил практически при постоянстве его потока возбуждения. Затем замыкают коммутатор 5 и про.изводят разряд УУГ в режиме динамического торможения якоря на нагрузку 4. После этого операции повторяются.Разряд генератора при подключении части обмотки возбуждения осуществляется в основном аналогично. В исход-. ном положении коммутаторы 2, 5 и 7 25 открыты, а 8 и 9 - замкнуты. При замыкании коммутатора 2 источникразряжается на первую обмотку 1. При максимальном токе в этой обмотке она замыкается накоротко коммутато ром 7. После этого ток обмотки начинает циркулировать по замкнутому контуру 1-7. ИстОчник 3 оказывается закороченным, и под действием отрицательной полуволны ЭДС ток в 35 нем резко падает, При переходе тока источника через нуль коммутатор 2 отключает его от систем возбуждения. После этого размыкается коммутатор 8, шунтировавший до этого следующую обмотку УУГ, и аналогично запитывается еще одна обмотка и т.д. После запитки всех обмоток замыкают коммутатор 5 и производят разряд УУГ на нагрузку 4.Способ получения импульсов тока 45 от ударного униполярного генератора с двумя магнитосвязанными обмотка:ми возбуждения осуществляют путем подключения одной иэ обмоток возбуждения к источнику питания, измере О ния тока возбуждения, разгона якоряна холостом ходу и кратковременногоподключения обмотки якоря к нагрузке. При этом в момент достижениямаксимального значения тока возбуждения обмотку возбуждения отключаютот источника одновременно с подключением якорной обмотки к нагрузке,замыкают накоротко обе обмотки возбуждения, а в качестве источникавозбуждения используют также импульсный источник питания. При применении предлагаемого способа получения импульсов тока от ударного униполярного генератора улучшаются массо-габаритные показатели и стоимость источника питания и всей системы УУГ-возбудитель, поскольку иэ-эа кратковременности действия источник допускает существенно большие удельные нагрузки и характеризуется значительно более высокими удельными показателями, более низкой относительной стоимостью. Уменьшается потребляемая источником питания мощность, поскольку он может работать в режиме медленного накопления и быстрого преобразования энергии. Это еще более улучшает технико-экономические показатели всей системы УУГ- возбудитель - источник питания возбудителя. Расширяются возможности выбора типа источника питания и диапазон реально передаваемых УУГ мощностей, облегчаются условия согласования параметров системы возбуждения УУГ и источника питания.Применение изобретения особенно эффективно для крупных УУГ или УУГ . беэ ферромагнитопровода, системы возбуждения которых потребляют большую мощность, измеряемую мегаваттами, При таком уровне мощности возбудителя его габариты, масса и стоимость нередко даже превосходят соответствующие показатели самого УУГ, и улучшение параметров источника питания позволяет существенно улучшить технико-экономические показатели применяемого оборудования и снизить капитальные затраты. НИИПИ Заказ 5639/5 ираж 687 Подписное Филиал ППП "Патентф,г. Ужгород, ул. Проектная, 4