Электромашинный источник импульсов

(56) Авторское свидетельство ССФ 320925, кл. Н 03 К 3/82, 1970,Авторское свидетельство ССМ 400955, кл. Н 02 К 19/00, 1971Авторское свидетельство ССМ 347900, Н 03 К 3/82, 1970.(57) Использование: электроникмашинный источник импульсног Изобретение относится к электромашинным источникам импульсного питания, генерирующим одиночные и повторяющиеся импульсы, применяемые, например, для создания сильных магнитных полей, нагрева газов импульсными токами и для обеспечения работы других потребителей, требующих импульсного питания.Цель изобретения - увеличение установившегося тока в нагрузке.Поставленная цель достигается тем, что в электромашинном источнике импульсов, содержащем две электрические машины, расположенные на одном валу, одна из которых является синхронным генератором, содержащим статор с обмоткой, ротор с обмоткой возбуждения постоянного тока и демпферной обмоткой, статор соединен с Сущность изобретения; электромашинный источник импульсов содержит две электрические машины на одном валу: синхронный генератор и асинхронную машину, Синхронный генератор состоит из статора с обмоткой и ротора синхронного генератора расположена обмотка возбуждения постоянного тока и демпферная обмотка. Асинхронная машина имеет статор с 3-х фазной обмоткой, Обмотка статора асинхронной машины имеет число пар полюсов Р 2, Обмотка статора синхронного генератора имеет число пар полюсов Р 1, меньшее Р 2. Обмотки статоров двух машин соединены параллельно друг другу и через коммутирующие аппараты к нагрузке, 2 ил. нагрузкой через коммутирующие аппараты, вторая машина выполнена асинхронной с трехфазной обмоткой статора, имеющей число пар полюсов р 2 и соединенной параллельно с трехфазной обмоткой статора синхронного генератора, имеющей число пар полюсов р 1 меньшее р 2.В предлагаемой схеме электромашин- ного источника импульсов синхронный и асинхронный генераторы, имеющие общий жесткий вал, работают параллельно на нагрузку. Для возбуждения асинхронного генератора используется синхронный генератор. Причем соотношение числа пар полюсов синхронного генератора р 1 и числа пар полюсов асинхронного генератора р 2 р 1 обеспечивает не только устойчивое самовозбуждение асинхронного генератора,но и работу его в установившемся режиме в области скольжений Я, при которых значения тока в нагрузке значительно превышают номинальный ток асинхронного генератора,По мнению авторов, в области электро- машинных источников импульсов нет эквивалентного технического Решения, которое содержало бы совокупность указанных отличительных признаков, а именно: выполнение второй машины в виде асинхронной с трехфазной обмоткой статора, имеющей число пар полюсов рг и соединенной йараллельно с трехфазной обмоткой статора синхронного генератора, имеющей число пар полюсов р 1 меньшее рг, Совокупность новых признаков существенно изменяет свойства электрома шин ного источника импульсов и позволяет достичь поставленную цель - увеличение установившегося тока нагрузки.Изобретение поягняется чертежами, Нэ фиг. 1 приведена принципиальная схема электронного источника импульсов. На одном из пакетов выполнен синхронный генератор, содержащий статор 1 и ротор 2, на котором размещены обмотки возбуждения 3 и демпферная 4. Его статорная обмотка 5 соединена в звезду. На другом пакете выполнен асинхронный генератор, содержащий статор 6 и ротор 7 с короткозамкнутой обмоткой 8. Статорная обмотка 9 асинхронного генератора соединена в звезду. Роторы синхронного и асинхронного генераторов соединены валом 10, Статорные обмотки 5 и 9 генераторов соединены параллельно и подключаются коммутирующими устройствами 11 к нагрузке 12,На фиг, 2 показана круговая диаграмма токов асинхронного генератора, где Ь - ток холостого хода; н - номинальный ток генератора. 1 г - ток асинхронного генератора при работе в области скольжений, близких к точке максимального момента Ап 1; О - напряжение асинхронного генератора; - ) -- диаметр окружности оков.О.ХнВ исходном состоянии роторы 2 и 7 генераторов вращаются от приводного двигателя с частотой вращения и, коммутирующие аппараты 11 разомкнуты, обмотка возбуждения 3 синхронного генератора запитанэ постоянным током. Магиитный поток, создаваемый, обмоткой возбуждения, вращается в пространстве с частотой вращения ротора п и наводит в трехфазной обмотке 5 якоря синхронного генератора трехфазную симметричную систему э,д,с, частоты 1=и р 1, где р 1 - число пар полюсовсинхронного генератора. Так как якорные обмотки синхронного и асинхронного генераторов соединены параллельно, то под действием э.д.с. синхронного генератора в обмотке якоря 9 асинхронного генератора возникают токи, создающие в воздушном зазоре вращающееся магнитное поле, Частота вращения магнитного поля асинхронного генератора и 1= =и, где рг -Р 1р 2 Р 2число пар полюсов якорной обмотки 9 асинхронного генератора, Для обеспечения режима асинхронного генератора необходимо, чтобы скорость вращения его ротора и была больше скорости вращенияФЧполя статора п 1, Это условие выполняется, если число полюсов асинхронного генератора больше числа полюсов синхронного генератора р 1/р 21, Скольжение ротора асинхронного генератора относительно поля статора равно: 5101520 и -- и р 1 р 1-- 1 б- "1 ": В:(О и 1 Р 1 Р 1 и Р 2 Р 2При получении импульса тока в нагруз ке 12 замыкаются коммутирующиеся аппараты. Длительность импульса тока в нагрузке определяется временем включенного состояния аппаратов 11 и может достигать по длительности десятков периодов 35 з.д,с. В начальной части импульса нэ величину тока основное влияние оказывают сверхпереходные и переходные составляющие токов, которые быстро затухают. В конечной части импульса в нагрузке величина 40 тока, в основном, определяется установившимися процессами в синхронном и асинхронном генераторах и равна сумме установившихся токов синхронного и асинхронного генераторов. Установившийся ток 45 синхронного генератора мал и по величинене может быть больше номинального тока вследствие сильного влияния размагничивающего действия реакции якоря,Установившийся ток асинхронного ге нератора определяется величиной скольжения. Выбором соотношений пар полюсов синхронного и асинхронного генераторов р 1/р 21 можно обеспечить работу асинхронного генератора при таком скольжении 55 Я, при котором значение тока асинхронногогенератора аг значительно больше его номинального тока 1 н фиг, 2,), Так кэк роторы генераторов расположены на одном валу, товеличина скольжения в процессе работы не меняется, что обеспечивает при заданнойчастоте вращения п неизменность токачасинхронного генератора. Токи асинхронного и синхронного генераторов суммируясь, определяют ток в нагрузке 12.Предлагаемый электромашинный источник импульсов имеет большее значение установившегося тока в нагрузке по сравнению с известными, в том числе с прототипом. Это достигается за счет выполнения второй машины в виде асинхронного генератора, работающего при скольжении, обеспечивающем питание нагрузки током, превышающим значительно номинальный ток генератора, Применение предлагаемого электромашинного источника импульсов особенно эффективно в передвижных автономных системах с приводом его от вала отбора мощности. Формула изобретения Электромашиннцй источник импульсов, содержащий две электрические маши 5 ны, расположенные на одном валу, одна изкоторых является синхронным генератором, содержащим статор с обмоткой, роторс обмоткой возбуждения постоянного токаи демпферной обмоткой, статор соединен с10 нагрузкой через коммутирующие аппараты,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюувеличения установившегося тока нагрузки,другая машина выполнена асинхронной стрехфазной обмоткой статора, имеющей15 число пар полюсов рг соединенной параллельно с трехфазной обмоткой став ора синхронного генератора, имеющей число парполюсов р 1, меньшее рг,1800560 актор А. Рожкова ктор 3, Салко Тираж Подписноетвенного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 о-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина. 10 оизводст аказ 1171 ВНИИПИ Г Составител Техред М,ыков нтал