Ротор для униполярного генератора

К Ф . )теЕТЕНИЯМУ СВИ ЕТИЛЬСТВУ Союз СоветскихоциалистическикРеспублик 78 П И" ОБР 10 АВТО(51) М. Кл.з 2) Заявлено 20.11.78 (21)2присоединением заявки Йо дарственный ко СССР делам изобрет н открытий(71) Заявитель 54) РОТОР ДЛЯ УНИПОПЯРНОГ РАТ 1Изобретение относится к области ми, заполненную жидким металлом ( 3 .электрических машин и может быть Дайное устройство наиболее близко киспользовано в униполярных генерато : изобретению по технической сущностирах. и достигаемому результату. ОсновнымиИзвестны униполярные генераторы, . з недостатками такого ротора являются:содержащие ротор, который приводится необходимость вб внешнем приводе и,во вращение электроприводом, наприйер следовательно, соединения с ним сэлектрическим двигателем 1. Для . помощью муфты или редуктора необувеличения скорости вращения ротора . ходимость в герметизации выходногомежду двигателем и ротором разме- тО вала, особенно при работе со щелочщают редуктор. увеличение мощности ными металлами; выходные отверстиягенератора и скорости вращения ро- внутренней полости выполнены ратора связано с увеличением мощности, диальными, что не позволяет испольгабаритов и надежности редуктора, зовать реактивную силу вытекающейсоздание которого связано со значи жидкости.тельными трудностями. Кроме того,ротор соединяют с приводом с помощью. Перечисленнме недостатки снижаютмуфты, что также усложняет конструк- надежность ротора и машины в целом.цию генератора. : Целью изобретения является устраэти недостатки особенно проявляют нение перечисленных недостатков,ся в униполярных генераторах импуль- повышение надежности и расширениесного действия 2, норМальным режи- эксплуатационных возможностей.мом работы которых является ввЕзапйоеЭто достигается за счет того,чтозамыкание якорной цепи с одновремен- в жидкости во внутренней полостиным разъединением вала от привода. 25 ротора установлены разрядные элекИзвестен также ротор униполярно- троды, используемые для соединенияго генератора, содержащий вйходной через вращаюиеся токосаемные устрой вал,:который соединен с внешним при" ства с импульсным источником энерводом, а также внутреннюю полость . гни, а выходное сопло внутренней по-с выходными радиальными отверстия лости выполнено реактивным.Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 и 2 представлен продольный и поперечный разрезмашины.Ротор 1 расположен в корпусе 2.В роторе 1 размещается внутренняя полость 3 с выходным реактивным соплом4, которая заполнена жидкостью. Во внутренней полости 3 расположены разрядные электроды 5 и б, которые соединены с вращающимися контактами 7 токосъемного устройства разрядных электродов. Неподвижные контакты 8 устройства соединены с источником импульсной энергии, например конденсаторной батареей 9 с раз рядником 10. В роторе 1 выполнены радиальные каналы 11, которые сообщаются с осевым отверстием полого вала 12. Вал 12 соединен с напорнымустройством 13, которое сообщаетсясо сливной полостью 14, расположенной в корпусе 2, 15 - крышка,Устройство работает следующимобразом.В исходном положении внутренняяполость ротора заполненажидкостью,например с помощью напорного устройства 13. При срабатывании разрядника 10 конденсаторная батарея черезконтакты,7 и 8 токосъемного устройства подключается к разрядным электродам 5 и б, между которыми в жидкости происходит разряд. Под действием энергии разряда жидкость выбрасывается из внутренней полости через выходное сопло 4. Под действием реакции вытекающей струи ротору сообщается импульс момента и он начинаетвращаться. 7(идкость вытекает из сопла, стекает в сливную полость, а затем подается к напорному устройству, Напорное устройство подает жидкость по внутреннему отверстию вала к радиальным каналам, а затем во внутреннюю полость ротора 3. При следующем разряде- конденсатора ротору снова сообщается импульс момента и т.д.Скорость вращения ротора определяется соотношением между сопротив.лением вращения ротора и частотой иамплитудой энергии разряда, изменяя которые можно регулировать скорость вращения ротора.Используя в качестве жидкости жидкий .Металл и размещая полость с реак"тивнымй соплами на периферии ротора, одновременнО производят и съем тока с периферии ротора, т.е, в этом случае Отпадает необходимостьв специальном периферийном токосъемном уст" ройстве созданиекоторого для высокоскороотных машйн, как известно, представляет значительные трудности.В случае технического решения с использованием жидкого металла в качестве реактивной гидродинамической струй и токосъемной жидкости, эластичная диафрагма, например из резины, 40 45 50 При большом числе роторов они приводятся во вращение, как правило, в двигательном режиме работы униполярного генератора. Недостатком таких конструкций, особенно при последовательном соединении роторов является невозможность регулирования скорости вращения отдельных роторов, изменяющейся в результате различных моментов их сопротивления, обусловленных погрешностями изготовленияроторов, подшипников, токосъемныхустройств и т.д, Кроме того, такойрежим мОжет быть неосуществим. приразгоне роторов до скоростей, превышающих длительную надежную работу периферийных токосъемных устройств, например жидкометаллическихПредложенное устройство позволяет .осуществить многороторный униполярный генератор при любом количестве роторов с индивидуальным разгоном любого из них до необходимой скорости. Разгон производится беэ применения.периферийных токосъемных устройств, которые, используются только в момент съема тока, т.е. при подключении к генератору нагрузки, Такой многороторный генератор может разделяет внутреннюю полость 3 на двечасти. Разрядные электроды расположены в одной замкнутой части полости, а жидкий металл - в другой, в которую он поступает по радиальным каналам, При электровзрыве энергиявзрыва через эластичную диафрагмупередается жидкому металлу. Далееработа происходит по выае опИсаннойсхеме.Технический эффект предложенногорешения заключается в отсутствииредуктора и муфты расцепления, чтопозволяет более надежно осуществлятьразгон ротора до определенных скоростей и работу униполярного гене ратора в ударных режимах, т.е. режимах, связанных, как правило, сотключением внешнего привода и требующих большой жесткости соединителЬного вала, а также в более до ступной герметичности всего ротор,ного узла.Технический эффект заключаетсятакже в возможности многоцелевогоиспользования жидкого металла.Экономический эффект устройствазаключается в снижении затрат засчет отсутствия специальных отдельных приводных устройств, мощныхредукторов и муфт, что особенно выявляется в комплектности исполнения 30 многодисковых роторных узлов,Наиболее техническое преимущество предложенного устройства выявляется в многороторных униполярныхгенераторах, предназначенных для 35 повышения напряжения или получения серии импульсов, когда число роторов более двух.780109 иметь, например, один неподвижныйвал-коллектор, на котором располо.жены предложенные роторы и с помощьюкоторого производится разводка рабочей жидкости к каждому ротору отнапорного устройства. Каждый роторимеет самостоятельный импульсныйисточник питания (конденсатор), чтои позволяет регулировать скоростьего вращения, Токосъемное устройстводля подсоединения импульсного источника питания к разрядным электрбдам может быть выполнено в виде газового (или вакуумного) разрядника,,содержащего вращающиеся и неподвижные контактные кольца, пробой зазорамежду которыми и коммутация их происходит при заданной величине напря-.жения. Йгг 2 Со ор Г. Прусова Теавитель А.ед Л. Гаври Трепутневаешко Коррек азарова еда 9338/20 Ти ВНИИПИ Государств по делам иэ 113035, Москва, ЕЗа аж 783 Подписное ного комитета СССРретений и открытий5, Раушская наб., д. 4/5 илиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная Таким образом, предложенное устройство упрощает конструкцию многороторных узлов, повыаает надежность работы в ударных режимах,и при ис-" пользовании жидкометаллических тбкосъемных устройств. формула изобретенияРотор для униполярного генератора с внутренней полостью, заполнен ной жидким металлом,в которой установлено выходное сопло, содержащий5 врща"щиеся токосъемные устройствао т л и"ч а ю щ и й с я тем, что, сцелью повышения надежности и расширения эксплуатационных возможностей,во внутренней полости ротора установлены разрядные электроды, испольэуемые для соединения через врацающиеся токосъемные устройства с импульсным источником энергии, а вы-ходное сопло выполнено реактивным.Источники информации,15 принятые во внимание при экспертйзе1. Бертинов А, И. и др. Униполярные электрические машины с жидкОметаллическим токосъемом. М ., "Энергия", 1966.2 О 2. Патент Англии Р 1143649,кл. Н 02 К 31/01, опублик. 1969.3. Патент Англии Р 1326731,кл, Н 01 Н 39/30, опублик 1973 (прототип).