Линейный генератор переменного тока

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1873346 Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(71) Заявитель бъединение Энер чно-производств ЕЙНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА 54) возможности генератор ым и со. Изобретение относится к производствуэлектрической энергии, а именно к устройствам для преобразования механической энергии первичного двигателя в электрическую,и предназначено для использования преимущественно в автономных энергетических установках на транспортных объектах и в систе-"мах аварийного обеспечения электроэнергией,Известны генераторы с вращающимсяякорем для производства трехфазного Электрического тока 1.Недостатком таких генераторов являетсябольшая удельная масса (кг/кВт) и большоевремя выхода на режим номинальной мощ.ности, порядка десятков секунд.Известен также линейный генератор переменного тока, содержащий неподвижнуюмагнитную систему с размещенными на нейобмотками возбуждения и электроды, примыкающие к каналам с жидким металлом,в каждом из которых расположен якорь,выполненный в виде пластины из электропроводного материала 2.Однако известный линейныйявляется принципиально однофазн ответственно не обеспечиваетполучения трехфазного тока.Цель изобретения - получение трехфазного тока с помощью линейного генератора.Поставленная цель достигается тем, чтоупомянутые каналы соединены гидравлически параллельно, и число их кратно трем,а магнитная система снабжена сердечникамина которых размещены обмотки, являющиеся вторичными обмотками выходного трансформатора, причем первичной обмоткой10 трансформатора является электрическаяцепь, образованная якорями и электродами,замкнутыми между собой жидким металлом.Кроме того, при числе каналов большетрех для обеспечения устойчивости работыякори, относящиеся к каждой фазе, жестко1 связаны между собой,На фиг, 1 изображен линейный генераторпеременного тока, поперечное сечение; нафиг. 2 - сечение А-А на фиг, 1; на фиг. 3 -сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - схемагидравлического соединения каналов.Генератор содержит неподвижную магнитную систему, включающую в/ себя магнитопровод 1 и катушки врбуждения 2,5 1 О 5 20 25 Формула изобретения зо 35 4 О 45 5 О 55 корпус 3 с выполненными жидким металлом каналами 4 и помещенные в них якоря 5. Участки каналов 4, в которых находятся якоря 5, частично расположены в зазорах магнитопровода 1, причем так, что их оси, совпадающие с направлением движения якорей 5, параллельны друг другу. Генератор содержит также электроды 6, соединяющие якоря 5 электрически в звезду и охватывающие сердечники 7 выходного повышающего трансформатора со вторичными катушками 8, подключенными к нагрузке (не показана). Якоря 5 представляют собой набор пластин из материалов с высокой магнитной проницаемостью и высокой электрической проводимостью, разделенных в поперечном к движению направлении изоляционными прокладками, служащими для уменьшения продольных токов. Якоря 5 посредством штоков 9, проходящих через уплотнения 10 в камере генератора, соединены с поршнями двигателя (не показан), например, свободно-поршневого внутреннего сгорания.Генератор работает следующим образом.При движении поршней двигателя якоря 5 совершают возвратно-поступательное движение в магнитном поле, создаваемом магнитной системой 1 и 2, В соответствии с законом электромагнитной индукции в якорях 5 наводится переменная ЭДС, которая в электрической цепи, образованной якорями 5 и электродами 6, замкнутых между собой жидким металлом, вызывает переменный электрический ток. Данная электрическая цепь является первичной обмоткой трансформатора отбора мощности, которая через сердечникэлектромагнитно связана со вторичными обмотками 8. В связи с этим в нагрузке, подключенной к обмотке 8, протекает ток при требуемом напряжении,При такой конструкции оказывается возможным непосредственно охлаждать только неподвижные детали генератора. Эффективное охлаждение подвижных частей обеспечивается за счет высокой теплопроводности жидкого металла, что позволяет осуществлять процесс генерации электрической энергии при высокой объемной плотности. Якоря 5 имеют размеры поперечного сечения, близкие к размерам поперечного сечения канала 4, что обеспечивает гидравлическую синхронизацию фаз и небольшую величину шунтирующих токов в слое жидкого металла между якорем 5 и стенкой канала 4.Оптимальные весогабаритные характеристики устройства обеспечиваются при его осевой симметрии, когда оси каждой фазы расположены относительно друг друга под углом 120, так как именно при таком выполнении обеспечивается равномерное распределение всех действующих в устройстве сил. При конструкции генератора, соединенного со свободно-поршневым двигателем,. образуется автоколебательная трехфазная система, обеспечивающая получение устойчивых механических колебаний со сдвигом фаз на 120, что соответственно обеспечивает получение трехфазного электрического тока. При числе якорей в одной фазе, большей одного, создаются условия преобразования механической энергии в электрическую с большим КПД и лучшими весогабаритными показателями вследствие более рационального электрического соединения якорей между собой при включении в схему повышающего выходного трансформатора, в котором якоря являются частью первичной обмотки.Предложенная конструкция линейного генератора обеспечивает возможность получения трехфазного тока при высоком КПД и высоких весогабаритных показателях при частотах генерируемого тока порядка 50 Гц. Способ получения трехфазных механических колебаний, на основе которого создана конструкция генератора, обеспечивает полную механическую уравновешенность его. Все основные узлы генератора могут эксплуатироваться в течение длительного времени, что позволяет достигнуть большой ресурс. 1. Линейный генератор переменного тока, содержащий неподвижную магнитную систему с размещенными на ней обмотками возбуждения и электроды, примыкающие к каналам с жидким металлом, в каждой из которых расположен якорь, выполненный в виде пластины из электропроводного материала, отличающийся тем, что, с целью получения трехфазного тока, упомянутые каналы соединены гидравлически параллельно, и число их кратно трем, а магнитная система снабжена сердечниками, на которых размещены обмотки, являющиеся вторичными обмотками выходного трансформатора, причем первичной обмоткой трансформатора является электрическая цепь, образованная якорями и электродами, замкнутыми между собой жидким металлом,2. Генератор по п. 1, отличающийся тем,что, с целью обеспечения устойчивой работыпри числе каналов большем трех, якори,относящиеся к каждой фазе, жестко связанымежду собой.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Алексеев А. П, и др, Дизельные икарбюраторные электроагрегаты и станции.Справочник, 1973.2. Авторское свидетельство СССР по заявке219584/24-07, кл. Н 02 К 35/00,1975.ен оно ВНИЙПпо113035, Милиал ППП актор Л. Тюринааз 9066(80 Составитель С. Ве Техред А. Бойка Тираж 733 Государственного ко лам изобретений и ква, Ж - 35, Раушс Патент, г. Ужгород