Электромеханический преобразовательнапряжения

(22) Заявлено 05. 02. 79 (21) 2 720708/24-07 (51 ) М. КЛ.Э с прнсоелинением заявки РЙ Н 02 К 47/02 Гевудерстеекиык кекктет СССР(72) Автор изобретения Р. Маджидов Таджикский алюминиевый завод(54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪНАПРЯЖЕНИЯ Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам для преобразования постоянного тока в переменный, и может быть использовано в преобразовательных агрегатах малой мощности.Известен преобразователь, содержащий четыре входные последовательно соединенные катушки и экран, выполненный в виде двух ферромагнитных1 О пластин, изогнутых по цилиндрической поверхности, а также С-генератор с О-образным ферромагнитным сердечником прямоугольного сечения. Преобразователь снабжен двумя постоянными дисковыми магнитами, астатически закрепленными на поворотной оси, параллельной оси ферромагнитного сер- дечника, один из стержней которого расположен в зазоре, образованном торцами ферромагнитных пластин экрана, причем каждый из дисковых магнитов установлен между попарно расположенными входными катушками 11. 2Известен также преобразователь тока, который питается от силового трансформатора, а коммутация осуществляется при помощи насыщающихся дросселей. Преобразователь включен по трехфазной одно- или двухтактной схеме, причем вторичные обмотки трансформатора использованы в качестве рабочих обмоток дросселей, для чего сердечники последних введены в указанные обмотки 1 21.Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является электромеханический преобразователь напряжения, создающий подключенную к источнику постоянного тока обмотку, расположенную на диэлектрическом основании, и связанные с приводом вращения щеетки, установленные под угломдруг5 эО к другу и контактирующие с витками обмотки 1 31.Кнедостаткам преобразователя следует отнести сложность конструк3 84ции, которая обусловлена достаточногромоздким выполнением коммутатора,что снижает надежность преобразователя в эксплуатации.Цель изобретения - улучшение формыкривой напряжения.Поставленная цель достигается тем,что диэлектрическое основание выполнено в виде плоской пластины с валомдля соединения с приводом, обмоткаснабжена нулевым проводом от точкиее геометрического центра, а последнийсовмещен с геометрическим центромпластины.На Фиг, 1 схематически изображенРэлектромеханический преобразователь;на фиг. 2 - эквивалентная электрическая схема замещения предлагаемого пре.образователя.Преобразователь содержит коммутатор, выполненный в виде плоской диэлектрической пластины 1, например изтекстолита, снабженной обмоткой 2 изоголенного провода с межвитковой изоляцией. Обмотка 3 соединена .с источником (не показан) тока, например постоянного. Геометрический центр пластины 1 жестко сочленен с приводом 4вращения, например электродвигателем.Оголенная поверхность обмотки 2 кон"тактирует с токосхемными щетками 5-7,размещенными на держателе 8 из диэлектрического материала, представляющего собой три жестко соединенныхстержня, каждый из которых образует ссоседним угол 120 О, Щетки 5-7 смонтированы каждая на своем стержне с возможностью скользящего перемещения подлине стержня. Держатель 8 выполненнеподвижным относительно пластины 1,а его центр совмещен с геометрическимцентром пластины 1. Щетки 5-7 а также отвод 9 от геометрического центраобмотки 2 соединены с потребителемтока, например переменного,7460 а 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Используя только лишь одну щетку,можно получить однофазный переменный ток.При больших нагрузочных токах плас.тину 1 с обмоткой 2 для предотвращения нагрева можно поместить в охлаждаацую среду. 55 Преобразователь работает следующим образом.Принцип работы преобразователя основан на том, что при перемещении щеток 5-7 по оголенной поверхности обмотки 2 по линии круга в результате вращения пластины 1 приводом 4 изменяется сопротивление намотки (фиг.2)1 из-за чего изменяется и снимаемое со щеток 5-7 напряжение. Поскольку щетки 5-7 перемещаются по поверхности обмотки 2 по линии круга, то снимаемое с них напряжение изменяется по синусоидальному закону. Частота снимаемого переменного напряжения равна частоте вращения привода 4. В частности, для получения переменного напряжения с частотой 50 Гц необходимо, чтобы привод 4 вращался со скоростью 3000 об/мин.Для преобразования постоянного тока в трехфазный переменный ток привод 4 приводит во вращение пластину 1, снабженную обмоткой 2, подключенной к источнику постоянного тока. Нейтральной линией, проходящей через геометрический центр обмотки 2, последняя делится на две равные по величине сопротивления области: область положительного напряжения - от плюса источника постоянного тока до нейтральной линии, и область отрицательного напряжения - от нейтральной ликии до минуса источника постоянного тока. Держатель 8 с щетками 5-7, выполненный неподвижным относительно вращающейся обмотки 2, примыкает к поверхности последней, при этом щетки 5-7 контактируют с оголенной поверхностью обмотки 2 при ее вращении по линии круга, Каждая щетка при вращении обмотки 2 последовательно проходит области положительного и отрицательного напряжения. Поскольку распределение потенциала вдоль линии круга относи" тельно нейтральной линии подчиняется синусоидальному закону, то при перемещении щеток 5-7 по линии круга между каждой щеткой и отводом 9 от геометрического центра обмотки 2 возникнет пе+ ременное напряжение.Амплитуда снимаемого напряжекия равна половине напряжения постоянного тока, подаваемого на обмотку 2.Таким же образом, если увеличить число щеток, можно получить р-фазный переменный ток.Получение переменного тока можно ,осуществить вращением держателя 8 с щетками 5-7, Если в качестве нагрузки трехфазного переменного тока использовать асинхронный электродвигатель, то вращение щеток можно осуществить от .этого же электродвигателя.8474606лом для соединения с, приводом, обмотка снабжена нулевым проводом от точ"ки ее геометрического центра, а последний совмещен с геометрическимцентром пластины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе. Авторское свидетельство СССР11 т 46813, кл. Н 02 Н У/30, 1970.2Авторское свидетельство СССРВ 36448, кп. Н 02 М З 32, 950.3. Васильев Д. Электрические машины в системах синхронной связи. ОНТИНКТП СССР, 935, с. 31-32,5Формула изобретения Электромеханический преобразователь напряжения, содержащий размещенную на диэлектрическом основании обмотку, подключенную к источнику постоянного тока и контактирующую со щетками, имеющими выводы и укрепленными на крестовине под углом 360 /иО/ друг к другу, где и - число щеток, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения формы кривой напряжения, диэлектрическое основание выполнено в виде плоской пластины с ва-,Риг. Составитель А. Кец пактов С. Теиохииа ТехрерЖ.Каставевие каз 559/8рисКорр Подл ета ССС рытий наб а д Гриценко 3 Тираж 730ВНИИПИ Государственного коми