Синхронный импульсный генератор

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик в 982155(22)Заявлено 23.01,81 (21) 32 Й 1069/2 Й с присоединением заявки ЭЙ -(51)М. Кл,Н 02 К 19/26 Н 02 К 25/00 Ьеударетвкииый иеитет СССР ио делан иэебретеиий я аткрытяйДата опубликования описания 15 . 1 2 . 82(72) Авторы изобретения 1 А,Г.Бан, В,И,Попов и К,А,Хорьков Томскии ордена Октябрьской Революции .и ордена .Трудовотб /Красного Знамени политехнический институт"-им.С И КироваК(51) СИНХРОННЫЙ ИМПУЛЬСНЫЙ ГЕНЕРАТОР Изобретение относится к электромашинным источникам импульсной мощности, а именно синхронньм импульс"ным генераторам, используемым, на.пример, для создания сильных магнитных полей, питания лазерных установок и др,Известны синхронные импульсныегенераторы, работающие в режиме двухфазного включения на нагрузку за вре 1 Омя одной полуволны тока, При этом отударного генератора, выполненного вгабаритах турбогенератора предельноймощности, можно передать в нагрузкудо 5-10 энергии маховых масс ротора 11 1.Недостатком такой системы являетсянизкий коэффициент преобразованиякинетической энергии,Наиболее близким по технической еосущности к изобретению являетсяэлектромагнитный источник импульсовс дополнительной обмоткой на статоре,размещенной перпендикулярно якорной 2и подключенной через коммутирующийаппарат к дополнительной обмотке нароторе, расположенной 1 терпендикулярно обмотке возбуждения2 ,Недостатками известного источникаявляются низкие энергетические показатели при работе в режиме накопления энергии, наличие коммутирующего аппарата в обмотке возбуждения.Цель изобретения - повышение ударной импульсной мощности генераторапутем использования эффекта перенапряжения на свободной фазе,Указанная цель достигается тем,что в синхронном импульсном генераторе в статорную вспомогательнуюобмотку включен конденсатор и неуправляемый вентиль, причем конденсатор подключен к поперечной обмотке ротора,На фиг.1 изображена схема синхронного импульсного генератора; нафиг.2 - формы кривых токов и ЭДСв различных элементах схемы.3 982Синхронный импульсный генераторсодержит статорную рабочую обмотку1, вспомогательную обмотку 2, смещенную на. 90 эл.град, и.имеющуюукороченный шаг у7/3, в цепь которой включены .неуправляемый вентиль3 и конденсатор ч, На роторе расположена обмотка возбуждения 5, демпферная обмотка по продольной оси 6 и поперечная обмотка 7, подключенная кконденсатору ч.В начальном положении генераторработает на холостом ходу,В момент времени й , когда ЭДС6 рабочей обмотки проходит черезнуль, генератор подключается к нагрузке. Генератор работает в режимевнезапного двухфазного включения нанагрузку, при этом происходит преоб"разование кинетической энергии ротора в электромагнитную и передача еев нагрузку ( фиг.2 ),При переходных процессах в роторных контурах ввиду несимметрии ро.тора результирующее действие токовприводит к значительному возрастаниюЭДС Р 2 вспомогательной обмотки, т.е,возникает импульс перенапряжения,который имеет наибольшую амплитудутретьей гармоники.Так как контур конденсатор-вспомогательная обмотка настроен в резонанс на третью гармонику, величинаимпульса ЭДС вспомогательной обмот -ки Р значительно возрастает. Конденсатор ч с момента времени 12 подзаряжается от вспомогательной обмотки, После заряда конденсатора неуправляемый вентиль препятствует разряду через обмотку 2, и конденсаторразряжается на поперечную обмотку 7ротора. Как видно из Фиг,1 и 2, токи.1 3, 1, и 1 т в обмотках 5,6 и 7намагничивают машину по оси полюсовв одном направлении. При этом происходит возрастание результирующегопотока в воздушном зазоре и увеличивается скорость перемещения результирующего потока возбуждения относи"тельно рабачей обмотки, что приводитк возрастанию ЭДС в рабочей обмоткеи, следовательно, ударной мощности,Изменение тока в нагрузке 1 показано на фиг,2.При внезапном замыкании рабочейобмотки на нагоузку использованиеТретьей гармоники импульса перенапряжения позволяет обеспечить автоматическую Форсировку возбуждения с 155 4высоким быстродействием, значительно уменьшить число витков и расходамеди вспомогательной обмотки какзз счет сокращения шага, так и засчет использования явления резонанса. При этом амплитуда тока в нагрузке 1 н в 1,5-2 раза выше, чемпри двухфазном коротком замыкании.Известно, что у синхронных машин 10 с несимметричным ротором при ослабленной демпферной обмотке по поперечной оси в режиме двухфазного КЗ насвободной Фазе возникают импульсыперенапряжений, достигающие весьмабольших значений, которые зависятот соотношения параметров по продольной и поперечной осям. Ослабление демпфирующих свойств ротора попоперечной оси в общем случае предо полагает увеличение соотношения"% тр / "а ( р)где Х(р) - оперативное индуктивноесопротивление по поперечной оси;25Х,(р) - оперативное индуктивноесопротивление по продольной оси.Пренебрегая активным сопротивлением демпферных контуров, коэффициентусиления перенапряжений К на вспомогательной обмотке, соответствующий 30условию двухфазного короткого замыкания, можно записать в видеХ1:2 - - . (11ЧХ"35дПри резонансных условиях для .третьей гармоники соотношение Хс иХ, определяется2где Хс- сопротивление емкости, полученное из условия резонансапо третьей гармонике,включенное на вспомогательную обмотку;Хв КХ " Хи - индуктивное сопротивление обратнойпоследовательности,Гсли обозначить через Кп величину 5 перенапряжений на вспомогательнойобмотке, выраженную по отношению кноминальному напряжению, то для резо.нансных условий, определенных соотношением ( 2 1, коэффициент усиленияКопределится выражением98215По опытным данным при Хс/Х= 9;Формула изобретения %Синхронный импульсный генератор, содержащий статор с рабочей обмоткой, соединенной с нагрузкой, и вспомога,тельной обмоткой, смешанной на 10 90 эл.град., в цепь которой включен конденсатор, ротор с обмотками воз= буждения по продольнойи поперечной 55 6осям и демпФерной обмоткой, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью увеличения ударной мощности, в цепьвспомогательной обмотки включеннеуправляемый вентиль, а оф 1 мотка возбуждения ротора по поперечной оси подключена к конденсатору.Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР И 110519, кл. Н 02 К 19/26, 1967.2, Авторское свидетельс 1 цо СССР й 137181, кл. Н 02 К 19/2 б. 1968.982155 оставитель А.Ке Техред С,Мигунов Ре Подписн СССР ытий Филиал ПП Пат Ужгород, ул. ная ор Л. Веселовска каз 9730/76ВНИИПИ Государстпо делам113035, Москва,Тираж 721 енного.комитета обретений и отк -35, Раушская н рисКорректор Г.Решетни