Способ зарядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генератора

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 1001,79 (21) 2710603/18-21с присоединением заявки МВ(51)М. Кл. Н 03 К 3/82 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель ТоМский ордена Октябрьской Революции и ордена ТрудовогоКрасного 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 использовании электро- машинных импульсных источников энергии, и может быть применено при физи ческих исследованиях для создания сильных магнитных полей,По основному авт. св. Р 604139 известен способ индуктивного накопи- т 0 теля 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 в момент максимума ее потокосцепления, 2 О а затем отключают одну из двух первоначально включенных фаз и третью Фазу трехфазного ударного генератора при последовательном прохождении тока в нихчерез нуль, причем демп Ферную обмотку по поперечной оси трехфазного ударного генератора на каждом этапе зарядки подключают к короткозамкнутой цепи в начале положительной полуволны ее ЭДС и отключают ЗО от короткозамкнутой цепи в момент перехода тока в ней через нульОднако использование известногз 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.Цель изобретения - повышение средней мощности зарядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генератора.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 накопителюмомент максимума ее потокосцепления, а затем отключают одну иэ двух первоначально включенных Фаз и третью фазу трехфазного ударного генератора при последовательном прохождении 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 вмомент 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,10 На Фиг, 1 представлена принципи 15альная электрическая схема, реализующая предлагаемый способ; на Фиг. 2 кривые токов и ЭДС.Принципиальная электрическая схема содержит трехфазный ударный генератор 1, состоящий из ротора и статора с разными обмотками А,В,С (чередование фаз А-В-С), индуктивный накопитель 2, обмотку 3 возбуждения трехфазного ударного генератора, демпфер" 25ные обмотки 4 и 5 по продольной и поперечной осям трехфазного ударногогенератора и коммутаторы 6-11.На Фиг. 2 приведены Фазные токиА, б,)с токиндуктивного нако.пителя 2, токкоммутатора 7 токобмотки 3 возбуждения трехфазногоударного генератора, токи 4, 15 демпферных обмоток 4 и 5, линейные ЭДСФ аз дс вг35В исходном состоянии ротор трехФазного ударного генератора вращаетсяс номинальной скоростью, коммутатор11 замкнут, обмотка возбуждения трехФазного ударного генератора 3, запитанная постоянным током, наводит в 40фазных обмотках систему Фазных ЭДС,сдвинутых на 120 эл. град. Коммутаторы 6-9 разомкнуты, коммутатор 10замкнут,В момент времени со, когда линейная ЭДСОН проходит через нуль в положительном направлении, замыкаетсякоммутатор б, подключая трехфазныйударный генератор к индуктивному накопителю. В фазных обмотках А и С начинают протекать токи 1 А = в )С . В индуктивном накопителе протекает токпри этом происходит преобразованйе кинетической энергии генератора в электРомагнитную энергию индуктивного накопителя. Так, как коммутатор 9 разомкнут, ротор генератораимеет несимметричную демпферную систему, наличие которой приводит к возрастанию потокосцепления свободнойФазной обмотки В до величины, превы- бОшающей максимальное потокосцеплениеФазных обмоток на холостом ходу. Вмомент времени С, когда ЭДС 8 спРОходит через нуль в положительном направлении замыкается коммутатор 8, б 5 подключая фазную обмотку В к индуктивному накопителю, Ток Фазной обмотки В значительно превышает ток фазной обмотки А, так как подключение фазной обмотки В произошло при возросшем значении ЭДС. Ток В, суммируяс ь с током ) 4 р при Водит к д ал ь нейшему росту тока индуктивного накопителя, так как коммутаторы 10 и 11 замкнуты, токи 9 и , 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 (с), 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 1, достигнув своего максимального значения, начинает уменьшаться и при переходе его через нуль коммутатор б размыкается. На Фиг. 2 этот момент соответствует с, При достижении в момент с 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 токии 4 уменьшаются. В момент времени с, когда токии 14 достигают нуля, размыкаются коммутаторы 10 и 11. В течение времени с- с 6 магнитный поток по продольной Оси ротора возрастает. При переходе ЭДС обмоток и возбуждения и демпферной обмотки по продольной оси через нуль в положительном направлении (с 6) коммутаторы 10 и 11 замыкаются. При переходе тока )В через нуль коммутатор 8 размыкается и трехфазный ударный генератор переходит врежим 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 вреилиал ППП фПатент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 мени контура: индуктивный накопитель 2 - коммутатор 7.В момент начала следующей положительной полуволны ЭДС 1,( с 8 коммута 4 с 8 тор 6 замыкается, подключая трехфазный ударный генератор к эакороченному индуктивному накопителю, Ток в фазных обмотках А и С начинает возрастать, а ток коммутатора уменьша ется.При достижении потокосцепления реакции якоря по поперечной оси трех фазного ударного генератора, равного значению потокосцепления, захваченному демпферной обмоткой по поперечной оси 5 на первом этапе зарядки индуктивного накопителя, ток обмотки проходит через нуль и коммутатор 9 размыкается. Демпферная система ротора генератора становится несимметричной, что приводит к еще большему возрастанию потокосцепления свободной фазной обмотки В, чем на первом этапе зарядки, вследствие того, что трехфазныйударный генератор работает в режиме внезапного короткого замыкания, Так как коммутаторы 10 и 11 замкнуты, токи ,) и )3 возрастают. В момент перехода ЭДС 1 Всчерез нуль в положительном направлении (о) коммутатор 8 замыкается, подключая фазную обмотку В к индуктивному накопителю, В момент временикогда 30 токравен 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 иИ индуктивного накопителя М =(10-20) Хд,Н Способ зарядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генератора по авт,св. Р 604139, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения средней мощности, 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.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 604139, кл, Н 03 К 03/8, 1978 (прототип).