Электромашинный генератор импульсов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3488 зе)Н 03 К 3/ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕ О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ССР ЫТИ ОПИСАНИЕ ИЗ К АВТ(088. 8) рель. Г, Свер гнитные поля США И 374822 00, 1973,хсильныеМ., фМирф 6 КТРОМАШИННЫЙ ГЕНЕРАТОРодержащий щихтованныеор. с однофазными обмотк(54) (57 ) ЭЛЕИМПУЛЬСОВ, сротор и стат СВИДЕТЕЛЬСТВ ми, два щеточно-коллекторных узла,соединенных один с нацалом, а второйс концом роторной обмотки, импульсный источник питания для созданияначального магнитного потока в зазоре генератора и нагрузку, соединенную последовательно со статорнойобмоткой, один из выводовкоторойсоединен с одним из щеточно-коллектоных узлов, о т л и ц а ю щ .и й с .ятем, что, с целью увеличения импульсной мощности,один вывод импульсногоисточника питания соединен черезкоммутатор с нагрузкой, а другойс вторым щеточно-коллекторным узломи через замыкатель - с нагрузкой.934888 15 25 На чертеже показана эквивалентнаясхема электромашинного генератораимпульсов.Статор и ротор набраны из листовшихтованного железа и имеют явновыраженные полюса, между которымирасположены пазы для обмоток 1, 2.Однофазные статорная 1 и роторная 2 Изобретение относится к мощнымгенераторам, работающим в импульсномрежиме. Оно может быть использованов качестве импульсного источникапитания для различных электрофизических установок, например термоядерных устройств, лазеров и др.Известны генераторы импульсов,выполненные на основе емкостныхнакопителей 1 3 . Эти генераторы,обладают высокой удельной мощностью,но по удельной энергоемкостисущественно уступают электромашинным генераторам,Наиболее близким техническимрешением к предлагаемому являетсягенератор, содержащий ротор и статорс однофаэной обмоткой, выполненной.из сверхпроводника, статорная обмотка соединена с нагрузкой 2. 20В генераторе нацальный магнитный,поток создается от стороннего источника энергии, после чего контургенератора деформируется с помощьюпродуктов взрыва так, чтобы егоиндуктивность резко уменьшилась.Недостатками генератора являютсянеобходимость применения взрывчатыхвеществ и одноразовый характерработы.Цель изобретения - увеличениеимпульсной мощности генератора,Цель достигается тем, что вэлектромашинном генераторе импульсов,содержащем шихтованные ротор и статор с однофазными обмотками, дващетоцно-коллекторных узла, соединенных один с нацалом, .а второй с концомроторной обмотки, импульсный источникпитания для создания нацального маг,нитного потока в зазоре генератора,нагрузку, соединенную последовательно со статорной обмоткой, одиниз выводов которой соединен с однимиз щеточно-коллекторных, узлов, одинвывод импульсного истоцника питаниясоединен через коммутатор с нагрузкой, а другой - с вторым щетоцноколлекторным узлом и через замыкатель - с нагрузкой . обмотки выполнены идентичным образом и имеют равное число витков, Обмотки выполнены так, чтобы при протекании по ним тока направление магнитного потока, пронизывающего два любых соседних полюса, было встречным, Выводы обмотки ротора 2 подсоединены к двум щеточно-коллекторным узлам 3 и 4по одному на каждый узел К. Статорная обмотка 1 соединена с нагрузкой 5 и через один из щетоцноколлекторных узлов 3 подключена к роторной обмотке 2. К второму выводу нагрузки 5 и к второму щетоцно-коллекторному узлу 4 подсоединен через коммутатор 6 импульсный истоцник питания 7, необходимый для создания начального магнитного потока в зазоре генератора, например конденсаторная батарея. Этот источник питанияшунтирован замыкателем 8.Работа генератора происходит следующим .образом,Ротор генератора разгоняется дозаданной скорости с помощью стороннего двигателя, который затем отключается. В момент, когда катушкиобмотки 2 ротора проходят под согласно включенными катушками статора,импульсный истоцник питанияспомощью коммутатора 6 разряжаетсяна последовательно включенные обмотки 1 и 2 статора и ротора и нагрузку 5, создавая в зазоре генератораначальный магнитный поток. Энергоемкость этого источника невелика,поскольку, она определяется в основном энергией магнитного поля в зазоре между полюсами и ограничена величиной индукции насыщения железа,Момент включения коммутатора 6 выбирается такимобразом, цтобы требуемая величина индукции магнитногополя в зазоре была достигнута к моменту нахождения центра полюса ротора под центром полюса статора, приэтом включается замыкатель 8, Контурсостоящий из последовательно соединенных роторной 2 и статорной 1 обмотоки нагрузки 5, оказывается короткозамкнутым. Нагрузка 5 выбираетсятаким образом, чтобы постояннаяэтого контура была больше времениповорота ротора на одно полюсноеделение, при этом можно считать,что величина магнитного потока, связанного с этим контуром, остаетсяпостоянной . При дальнейшем повороте34888где 2 о о о Составитель М. ЛеоноваРедактор Е. Месропова Техред М.Надь Корректор И. Эрдейи Заказ 7978/1 Тираж 936 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035; Москва, Ж, Раушская наб ., д. 4/5фф еФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,з ротора его полюса оказываются под одноименными полюсами статора, т;е. катушки роторной обмотки 2 оказываются включенными встречно с расположенными над ними катушкамистаторной обмотки 1. Это приводит к резкому уменьшению индуктивности последова- тельно соединенных обмоток. При .практически постоянном магнитном потоке, связанном с этим контуром,. это изменение индуктивности приводит к пропорциональному увеличению тока в контуре и выделению боль 4шой ударной мощности на нагрузке 1 Р )1 оокк Р - сопротивление нагрузки,3 и Э- начальное и конечноезначения тока генера тора,и Ьк - начальное и конечноеозначения индуктивности генератора.Таким образом, генератор позволяет 0 за короткое время; масштаба времениповорота ротора на одно полюсноеделение, развить большую ударнуюмощность на нагрузке и передать ейчасть кинетической энергии ротора.Проведенные расчеты показали, чтоподобный генератор. позволит в.5- 1 Ораэ повысить удельную ударную мощность существующих генераторов и таким обра" , зом существенно уменьшить весогабариз 20 ные характеристики источников питания.