Импульсная система электропитания для генерирования импульсов сильного тока с плоской вершиной

;с флс ОПИСАК АВТОРСКОМУ НИЕ ИЗО ТЕНИЯ ТВ по кл ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ДЕЛАН ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТЯ,Злобина О,А. Переходные процессы вударных униполярных генераторах.И., Атомиэдат, 1980, с. 13.2. Харитонов В.В. Исследование,режимов работы ударного унинолйрногогенератора с регулированием потокавозбуждения. - "Электротехника",1971, 9 12, с. 43.3 Авторское свидетельство СССРзаявке Р 2926868/24-07,Н 02 К 31/00, 20.05.80.(54) (57) ИМПУЛЬСНАЯ СИСТЕМА ЭЛЕКТРОПИТАНИЯ Д 1 Я ГЕНЕРИРОВАНИЯ ИМПУЛЬСОВ СИЬГО ТОКА С ПЛОСКОЙ ВЕРШИНОЙ, содержащая цилиндрический двухполюс-. ный ударный униполярный генератор с массивным ферромагнитопроводом, якорем и опорами вала, дополнительный токонесущий вращаюцийся элемент,соединенный с якорем и расположенный вне ферромагнитного провода, с дополнительным кольцевым индуктором, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с це.лью упрощения конструкции системы, дополнительный токонесущий элемент выполнен в виде диска и расположен на выводном конце вала между его опорои и дополнительным индуктором, Е установленным соосно с диском.Изобретение относится к униполярным машинам и может быть использовано преимущественно в униполярных генераторах постоянного тока. Известны системы импульсного питания, содержащие ударные униполярныегенераторы УУГ 1 используемые для получения одиночных импульсов сильно иэ-за демпфирующего деиствия вихревыхтоков, наводимых в массивном ферромагнитопроводе, включая, якорь, при изменении основного магнитного потока. 35Наиболее близкой к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является система питания,содер.кащая цилиндрический УУГ с массивным ферромагнитопрово дом, дополнительным токонесущим элементом в виде трубы, соединенным с якорем и расположенным вне ферромагнитопровода, и дополнительным кольцевым индуктором, магнитное по ле которого сцеплено с дополнительным токонесущим элементом 3 3.Эффективность формирования возбуждения и получения плоской вершины импульса разрядного тока у известной системы достаточно высокая, поскольку у нее регулируется после, дополнительного индуктора, которое замыкается в основном по воздуху и не связано с большими проводящими массивами. Однако известная система 50 имеет ряд конструктивных недостатков. Затруднен доступ к опорам вала, сборка - разборка и эксплуатация системы, если опоры вала размещены внутридополнительного токонесущего элемента труба). Если опоры вала вынестиза пределы трубы, то увеличиваетсярасстояние между опорами, что связано с уменьшением допустимой скорости вращения якоря по условиям устой 60 65 го тока в режиме динамического торможения якоря 1 ,В ряде случаев разряд УУГ осуществляется с форсированием потокавозбуждения генератора с целью получения плоской вершины импульса разрядного тока Г 2 3.Интенсивность .Увеличения потокавозбуждения УУГ в режиме форсирования тем меньше, чем больше запасенная кинетическая энергия системы,те,чем медленнее происходит динамическое торможение якореи. Таким образом,форсирование возбуждения более эффективно в системах, состоящих из УУГс большими вращающимися массами.Наиболее предпочтительны в этом отношении цилиндрические УУГ с массивнымякорем.Недостатком системы питания, содержащей такие ууГ., является невысокая эффективность формирования плоскои вершины импульса разрядного така,поскольку форсирование возбуждениягенераторов существенно затрудняется чивости вращения или с увеличением диаметра вала, опор, массы якоря и его стоимости, так как существенно увеличивается масса заготовки и трудоемкость ее обоаботки. Затруднен демонтаж дополнительных токонесущих элементов, если они съемные так как для этого необходим демонтаж всеЯ или практически всей машины и усложнена технология изготовления якоря, особенно в случае больших его габаритон.Цель изобретения - упрощение конструкции системы.Указанная цель достигается тем, что в импульсной системе электропитания, содержащеи цилиндрический двухполюсныи ударный униполярный генератор с массивным ферромагнитопроводом, якорем и опорами вала, дополнительным токонесуцим вращающимся элементом, соединенным с якорем и расположенным вне ферромагнитопровода, с дополнительным кольцевым индуктором, дополнительный токонесущий элемент выполнен в ниде диска и расположен на выходном конце вала между его опорой и дополнительным иидуктором, установленным соосно с диском.Для повышения эффективности иск. пользования дополнительного индуктора в системе целесообразно использовать два установленных соасно выводными концами валов один к другому генератора с дополнительными дисками. Тогда один дополнительный индуктор сцеплен сразу с двумя дополнительными дисками, что удваивает напряжение на дисках или снижает потребляемую мощность при том же напряжении.На фиг.1 показана предлагаемая импульсная система с одним валом и одним генератором; на фиг.2 - конструктивная схема импульсной системы питания с двумя валами и двумя генераторами. Система содержит ферромагнитный двухполюсныи магнитопровод 1 с индуктором 2, массивный цилиндрический Ферромагнитный якорь 3 с одним токосъемом 4 на боковой поверхности якоря в зоне между полюсами ста" тора. Второй токосъем 5 генератора расположен на периферии диска 6, закрепленного на выводном конце вала 7. Рядом с диском 6 соосно с ним установлен дополнительный кольцевой индуктор 8, запитываемый от постороннего источника и включенный встречно с индуктором 2. Для умень" щения мощности возбуждения индуктора 8 и снижения вихревых токов внутренний объем его заполнен ферромагнитным сердечником 9, выполненным из стальной ленты с электроизоляционным покрытием навивкой вокруг оси симметрии индуктора.1062831 ПИ Заказ 10257/5 б Тираж б 87 Подписно ПП "Патент", г. Ужгород,Проектна фил Разряд импульсной системы осуществляется следующим образом.Якорь генератора раскручивают приводом до необходимой скорости. Индуктор 2.подключают к источнику питания, создавая в якоре ЭДС холосто го хода, После подключения нагрузки начинается разряд генератора, сопровождаемый динамическим торможением якоря стрелкой показан ток разряда ). При максимальном значении разрядного 10 тока в нагрузке индуктор 8 подключается к своему источнику питания, который обеспечивает заданный закон нарастания тока возбуждения этого индуктора, и, следовательно, нараста ние суммарного полезного магнитного потока системы, поскольку ЭДС, наводимая в диске, складывается с ЭДС, наводимой в якоре генератора. Благодаря этому суммарная ЭДС системы питания подцерживается постоянной в течение определенного времени, несмотря на динамическое торможение якоря, а ток разряда в течение этого промежутка времени остается постоянным. Затем форсирование возбуждения индуктора 8 прекращается и далее происходит неуправляемый процесс динамического торможения якоря и спада тока в нагрузке, Затем указанныи цикл повторяется.Магнитный поток, создаваемый индуктором 8, замыкается практически полностью по воздуху, поскольку на его пути отсутствуют значительные . ферромагнитные массивы (диск б немагнитныи ), а магнитопровод 1 генератора удален на достаточно большое расстояние, причем поле индуктора 8 не может проникнуть в него в режиме форсировки и вследствие демпфирующего 40 действия вихревых токов. Это обеспечивает высокую скорость нарастания общего магнитного потока системы при экономии общей подведенной к системемощности возбуждения. Для еще большего снижения общей подведенной мощности внутренний объем индуктора 8заполнен шихтованным ферромагнети, сом 9.При использовании предлагаемойсистемы сводится к минимуму расстояние между опорами вала. Это повыша, ет допустимую скорость вращения якоря и, следовательно, энергоемкостьи мощность УУГ, снижает массу якоря и его заготовки и трудоемкостьизготовления якоря. Предельно упрощаются операции сборки-разборки УУГи его узлов, демонтаж диска и индуктора. Возможность демонтажа без разборки УУГ практически важна тем,чтооткрывается возможность станочнойобработки контактных поверхностей помере их износа. Упрощается технологияизготовления якоря, поскольку высокоскоростной диск большого диаметрапроще изготовить, чем полныи цилиндр,облегчается и стыковка якоря с дополнительным токонесущим элементом, повышается механическая прочность дополнительного токонесущего элементакак вращающегося элемента, поскольку диск допускает большие линейныескорости вращения, чем полыи цилиндр,открывается возможность создания эффективнои конструктивно простой иудобной в эксплуатации системы, со"держащеи несколько УУГ, потому чтосоздание простой и эффективной многомашинной системы на основе известнойпрактически невозможно,Укаэанные преимущества более ощутимы в случае применения технического предложения в крупных системах,создание которых сопряжено со значительными конструктивными, технологическими, эксплуатационными затруднениями и материальными затратами.