Генератор постоянного тока

326683 Союз СоветскюСоциапистическнхРеспублик Зависимое от авт. свидетельства233068 Заявлено 01.1 Х.1966 ( 1100433/24-7)с присоединением заявкиПриоритетОпубликовано 19 ЛЛ 972, Бюллетень .б 4Дата опубликования описания 6,111.1972 М, Кл. Н 021 с 29/02 Комитет оо делаю изооретеиий и открытие ори Совете Министров СССР(088,8) Авторыизобретения М, А, Кацнельсон, В, С. Кильдишев, Г, А. Ковальков и Ф. П. Краснов Заявитель ГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА По основному авт. св.233068 известен бесщеточный генератор постоянного тока, выполненный в виде синхронной машины с якорной многофазной обмоткой, подключенной к нагрузке через выпрямители, у которого на индукторе выполнено две обмотки возбуждения, одна из которых распределенная и расположена со сдвигом на 90 эл. град. по отношению ко второй, сосредоточенной обмотке.Цель изобретения - улучшить использование активных материалов и повысить надежность.Якорная обмотка выполнена из нескольких отдельных многофазных ветвей, подключенных к отдельным выпрямителям, соединенным между собой на стороне выпрямленного тока. Выпрямители могут быть шунтированы секционированными сопротивлениями.Каждая пара вентилей противоположной полярности размещена своими основаниями иа общем радиаторе, соединенном с фазами обмотки через выпрямители,На фиг. 1 изображена принципиальная схема генератора, используемого в качестве бесщеточного возбудителя, с двумя перпендикулярными обмотками возбуждения и с четырьмя независимыми четырехфазными обмотками на якоре; на фиг. 2 и 3 - конструкция выпрямительного блока. Схема содержит сосредоточенную обмотку1 возбуждения; распределенную обмотку 2 возбуждения, ветви 3 - 5 обмотки якоря (ротора), вращающийся полупроводниковый вы.прямитель 6, обмотку 7 ротора возбуждаемого синхронного генератора, секционированное шунтирующее сопротивление 8, предохранители 9, каппу 10, центрирующее кольцо 11, радиатор 12, переходную деталь 13 от предо хранителя к концу фазы, переходную деталь14 от вентиля к шинам постоянного тока, ши.ны 15 постоянного тока, конические болты 16, токоподводы 17 к индуктору возбуждаемой машины.15 Обмотка 1 в предлагаемой машине можетбыть выполнена подобно обмотке возбуждения амплидина, путем укладки в большие пазы сердечника статора.20 Обмотка 2 электрически перпендикулярнаобмотке 1, но в отличие от нее выполнена распределенной любым из известных способов.Может быть принято концентрическое выпал.пение катушек, которые уложены в малые па.25 зы пндуктора.Фазы обмоток (3 - 5) якоря могут в зависимости от мощности и напряжения машины представлять собой как отдельные стержни, так и одну или несколько диаметральных Зо секций, находящихся в одинаковом положе3нии под полюсами, или сдвинутых на 180 эл. град.Вращающийся выпрямитель 6 размещен под каппой 10, насаженной в горячем состоянии на центрирующее кольцо 11. Он состоит из равного числа вентилей прямой и обратной полярности, которые попарно (в каждой паре один прямой и один обратный вентиль) укреплены своими основаниями на общих радиаторах 12. Радиаторы с помощью эластичных хомутиков соединены с головками плавких предохранителей 9, вставленных в аксиальные отверстия центрирующего кольца 11. Противоположные головки предохранителей с помощью переходных деталей 13 подключены к концам фаз обмотки (8) якоря, Штыревые концы вентилей с помощью переходных деталей 14 и болтов подключены к шинам 15 постоянного тока, уложенным в кольцевые пазы центрирующего кольца.Схема соединения выпрямителя осуществлена путем разбиения шин 15 на кольцевые участки соответственно числу независимых звезд обмотки якоря и объединения их между собой в схему посредством перемычек. Концевые шины с помощью болтов 1 б подключаются к центральным токоподводам 17,Элементы шунтирующих сопротивлений 8 вставлены в аксиальные отверстия ступицы центрирующего кольца 11, которые являются продолжением аксиальных каналов в сердечнике якоря 18, шихтованном из изолированных друг от друга листов электротехнической стали.Распределенная обмотка 2 закреплена в пазах сердечника индуктора (статора) клиньями, которые целесообразно выполнить из изоляционного материала с магнитным наполнителем (например, текстолита с прослойками из стальной сетки и пр, - магнитный клин) для уменьшения коэффициента воздушного зазора.Обмотка 1 удерживается немагнитными клиньями. Для повышения быстродействия целесообразно выполнять их из изоляционного материала,Ток с фаз якоря через предохранители 9 поступает в радиаторы 12, из которых переходит в один из двух вентилей, полярность которого соответствует направлению тока в данный момент, а с вентилей через переходные детали 14 попадает либо на положительную, либо на отрицательную шину 15. С концевых щин суммарный выпрямленный ток через. болты 1 б поступает в центральные токо- подводы 17, через которые идет в обмотку ротора возбуждаемой машины.При выходе из строя вентиля поврежденная фаза отключается плавким предохранителем, а остальные остаются в работе. Допустимая нагрузка при этом и кратность форсировки зависят от запасов, принятых при проектировании.326683 Предмет изобретения 45 1. Генератор постоянного тока, по основному авт, св. Мо 233068, отличающийся тем, что, с целью улучшения использования активных материалов и повышения надежности, якорная обмотка выполнена из нескольких отдельных т-фазных ветвей, подключенных к отдельным выпрямителям, соединенным между собой на стороне выпрямленного тока.2. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что каждый из выпрямителей шунтирован секционированным сопротивлением.3, Генератор по п. 1, 2, отличающийся тем, что в выпрямителях каждая фазная пара вентилей противоположной полярности размещена своими основаниями на общем радиаторе, соединенном с фазами обмотки через предохранители,50 55 60 Разбиение обмотки ротора на п независимых частей и и фаз производится с такимрасчетом, чтобы в отдельной фазе был одинвентиль, максимально использованный по то 5 ку и напряжению. При этом отпадает необходимость в делителях тока и напряжения илиувеличения установленной мощности вентилейза счет неравномерного распределения токамежду ними,10 Благодаря двум перпендикулярным обмоткам на индукторе отпадает необходимость вдемпферной обмотке для снижения коммутационных перенапряжений. Многофазность имногообмоточность якоря при этом обеспечи 15 вают одновременность работы несколькихфаз и коммутацию каждой фазой не полноговыпрямленного тока, а лишь части его, темменьшей, чем больше фаз, В результате значительно снижаются коммутационные пере 20 напряжения и отпадает необходимость в конденсаторах для их снижения,Отсутствие дополнительных элементов,снижение коммутационных перенапряженийи уменьшение эффективного значения тока25 через вентиль при том же среднем выпрямленном значении позволяют примерно - в2 раза сократить габариты, вес и стоимостьвращающегося выпрямителя и упростить егоконструкцию.З 0 Разбиение шунтирующего сопротивления на2 а секций с подключением каждой из нихпараллельно плечу моста не влияет на размеры выпрямителя, так как суммарная мощность и габариты сопротивления остаются без35 изменений. Некоторое усложнение схемы приэтом окупается повышением надежности благодаря равномерному делению внешних перенапряжений, которое могло бы в противномслучае нарушаться из-за неидентичности ха 40 рактеристик плеч моста, особенно при работе с неполным числом вентилей, 326683Редактор В. Фельдман Корректор Т. Китаева Типография, пр. Сапунова, 2 Заказ 512/10 Изд.95 Тираж 448 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5