Способ зарядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генератора

Союз Совэтсиин Социалистичвскин Республик(23) Приоритет (3) Опубликов Государственный комнтет Совета Мнннотрое СССР оо делам нэооретеннй н открытнй(72) Авторы изобретен и омский ордена Октябрьской революциирасного Знамени политехнический институт рдена Трудов им, С, М, К) Заявите а НОГО НАКОПИ 1 ЕЛГЕНЕРАТОРА СПОСОБ ЗАРЯДКИ ИНДУКТ ОТ ТРЕХфАЗН 01 О УДАРН2ора, преобразующейся эн гию нагрузки за ие эффективкой энергииа в электрония на10эффекф же при накнапряженияществить эффегии, вследст неринети" Изобретение относится к импульсной технике и может быть применено при физических исследованиях для создания силь ных магнитных полей.Известны способы зарядки индуктивных б накопителей, основанные на использовании однофазных электромашинных импульсных источников энергии или трехфазных, работающих в режиме двухфазного включе йагрузку 1,.Однако такой способ недостаточно тивен для преобразования энергии.Наиболее близким к предложенному является способ накопления энергии в индуктивной нагрузке, основанный на использо- И ванин трехфазного ударного генератора в режиме двухфазного.включения иа нагрузку в момент перехода линейной ЭДС через нуль и закорачивании нагрузки при исследуемом переходе ЭЙС через нуль 121, 20Однако применение такого способа даоплении за несколько периодовгенератора не позволяет осуктивное преобразование эвие ограничэиной доли к ческой энергии ротв электромагнитную еркаждый импульс.Бель изобретения - повышности преобразования кинетичвращающегося ротора генератомагнитную энергию накопител Это достигается тем, что, по предложенному способу зарядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генератора в течение нескольких периодов напряжения пу тем подключения двух фаз генератора к накопителю в момент перехода линейной ЭОС через нуль в положительном направлении, закорачивания накопителя в момент достижения в нем максимума тока и отключения гейератора в момент перехода тока в работающих фазах через нуль с последующим включе нием генератора на закороченный накопитель начале каждой следующей положительной полуволны линейной ЭДС и отключения закорачивабщей пепи в момент перехода тока в ней через нуль, на каждом этапе зарядки после подключения первых двух фаз генера25 торе тОтккчают третью фазу к цекопителюв момент лексимуло ее потокосцепления, азатем Отключают опцу из первоначалновключенных фаз и третью фазу при послеповательцом прохождении тока в цих черезнуль, закорачивая пемпферцую обмотку тенераторе НОопере ггий Оси на каждом этапезарядки в начале цоложцчелцОй полуволиьее ЭДС и размыкая в момент перехода тока в цей через нуль ОСтруктурная электрическая схема, реализующая предложенный способ, показанана фиг, 1.Она содержит трехфазный генератор 1(чередование фаз А-гВ С ), индуктивный накопитель 2 - обмотка возбуждения 3 генератора, пемпферные обмотки 4 и 5 генератора, соответственно по продольной и поперечной осям 6-9 - коммутаторы,На фит, 2 показаны временные пиаграммь 1 токов и ЭДС) где;Рт и Р, - линейныеЭДС, (А, т 5 т с - фазные токи генеРатоРа,- ток такопитея 2,ХВ исходном состоянии ротор генераторавращается с номинальной скоростью, обмотка возбуждения 3, затсцтацная постоянным током, наводит в статорной обмоткесистему фазных ЭДС, сдвинутых на 120эл, град. Коммутаторы 6-9 разомкнуты.В момент времени Е ".О, когда линейная ЭДС Ос проходит через нуль в положительном направлениизамыкается коммутатор 6, подключая генератор 1 ц накопитель 2, В фазах А и С начинают протекатьтокиА = -с В накопителе 2 протекает ток=цри этом происхопиттреобразованце кинетической энергии вращаюшегося ротора генератора 1 в электрол 1 агттитнуО энергию накопителя 2. Так каккоммутатор 9 разомкнут, ротор генератора1 имеет несимметричную пемпферную сис-,тему , наличие которой приводит к возрастанию потокосцеплениясвободной фазы Впо величины, превосходящей максимальное45потокосцепление фаз на холостом кору и,следовательно, ее ЭДС. В момент времени1. = т.когда ЭДСОН проходит черезнуль в положительном направлении замыкается коммутатор 8, подключая фазу Вк накопителю 2. Ток фазы В значительно50превышает ток фазы А, так как подключение фазы В произошло при возросшем значеттттт ЭДС. Ток т ,суммируясь с током 4способствует палыейшему росту тока на 55копителя В момент постижения максимума потокосцепления обмотки 5 по поперечной оси, что соответствует переходуее ЭЙС через нуль замыкается коммутатор 9 и поток реакции якоря захватывается60обмоткой 5, Дальнейшее возрастание токов фез и накопителя происходит поп действиемрезультируюц 1 его 511 т 1 Нтцого потока,созпеваел 1 ого о 1.1 откали 3 и 5, которыйзцач 11 тел ы 1 О 11 О 1,111 ает цачальныЙ магнитцьй поток взбтжчти 1 Тактл образом,форснровка НО.збужпеНя генератора 1 происхопит при нсцрлОовацпи захваченного магнитного потока еакции якоряТок4, постпнув своего максимального значения, начинает умецыиаться ипри переходе его через нуль коммутатор 6размыкается, На фиг, 2 этот момент соответствует времени Е = Е , При постижении в момент времени т, - т. Максимума тока накопителя коммутатор 2 замыкается, ток в фазах В и С начинает уменьшаться, а ток коммутатора 7 увеличивается. При переходе токачерез нуль коммутатор 8 размыкает:я и генератор 1 перехопит в режим холостого хода. На фиг, 2этот момент соответствует т. - Ф. , Когда накопитель закорочец, энергия в нем(за вь 1 четом потерь) сохраняется, Затухацпе тока накопителя на этом периопе определяется постоянной времени контура: накопитель 2 - коммутатор 7.В глолгент начала слепуюшей положительнои полуволны ЭДСОНА( т. = т. ) коммутатор 6 замыкается, подключая генератор к закороченному накопителю. Ток в фазах А и С начинает возрастать а в коммутаторе 7 уменьшается,При постижении потокосцепления реакции якоря по поперечной оси генератора 1,равного значению потокосцепления, захваченному обмоткой 5 на первом этапе за-рядки накопителя 2 ток обмотки 5 проходит через нуль, и коммутатор 9 размыкается. Демпферная система ротора генератора 1 становится несимметричной, что приводит к еше большему возрастанщо потокосцепления свободной фазы В, чем на лер- гвом этапе зарядки., вследствие того,чтогенератор 1 работает в режиме внезапногокороткого замыкания. В момент переходаЭДСОН с через нуль в положительном направлении ( т. = 1 5 ) коммутатор 8замыкается, подключая фазу В к накопителю 2. В момент времени 11когда ток в коммутаторе 7 равен нулю, коммутатор 7 размыкается. Начинается второйэтап зарядки йакопителя.2. При достижениимаксимума потокосцепления пемпферной обмотки 5 коммутатор 9 замыкается и дальнейший рост токов фаз и накопителя происходит при форсированном возбуждении, Припереходе тока фазы А через нуль коммутатор 6 размьисается ( т. -. ). В моментдостижения максимального тока накопителяпри т., 1, коммутатор 7 закорачйвает6 О 4139 Г11 1накопитель, и энергия в нем за вычетомпотерь сохраняется по следующего этапазарядки. Ток в фазах В и С уменьшается,при переходе его через нуль коммутатор 8отключает генератор от закороченного накопителяЕ = Е,о ). Оалее процессы всхеме повторяются, Параметры генератораи накопителя выбирают таким образом, чтобы процесс зарядки индуктивного накопителя проходил в течение 3-4 периодов напряжения,Таким образом, применение такого способа зарядки индуктивного накопителя оттрехфазного ударного генератора позволяетсушественно повысить эффективность преобраэования кинетической энергии в электромагнитную, что выражается в увеличениимаксимального тока зарядки и энергии,передаваемой в накопитель, а также в увеличении скорости ее передачи и сокрашении 20времени зарядки до максимального значенияэнергии,формула изобретения 25 Способ зарядки индуктивного накопителя от трехфазного ударного генератора с врашаюшимся ротором и демпферной обмоткой в течение нескольких периодов генерируемого напряжения путем подключения двух фаэ генератора к накопителю в момент перехода линейной ЭДС через нуль в положительном направлении, закорачивания накопителя в момент достижения в нем максимума тока, отключения генератора в момент гере- хода тока. в работаюших фазах через нуль с последующим включением генератора на закороченный,накопитель в начале каждой следуюшей положительной полуволны линейной Э,ЙС и отключеник закорачиваюшей цепи в момент перехода тока в ней через нуль, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью новышения эффективности преобразования кинетической энергии врашаюшегася ротора генератора в электромагнитную энергию накопителя, на каждом этапе зарядки после подключения первых двух фаэ генератора подключают третью фазу к накопителю в момент максимума ее потокосцепления, а затем отключают одну из первоначально включенных фаз и третью фазу при последовательном прохождении тока в них через нуль, закорачивая демпферную обмотку генератора по йоперечной оси на каждом этапе зарядки в начале положительной полуволны ее ЭЙС и размыкая в момент перехода тока в ней через нуль.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, Авторское свиде й,льс гво СССР163267, кл. Н 03 к 3/84, 1964,2, Авторское свидетельство СССР184334, кл, Н 03 к 3/84, 1966.ехред Н Редактор В, Гонч Заказ 2123/48 БНИИПИ Гос сное ал ППП фПатент г, Ужгород, ул. Проектна у дарственного по дедам 13038, Москва азарова Корректор Н. Яцемирска 1086митета Совизобретений и Ж 38, Рауш ета Мнннс открытий ская наб.