Электромашинный генератор импульсов

(22) Заявлено 170881 21) 3330670/24-07 (И 1 М.КЛ.З Н 02 К 29/02 Н 02 К 25/00 с присоединением заявки ЙоГоеударствеииыЯ комитет СССР по дедам изобретений и открытиЯ(23) Приоритет. -Щ ЩК,621. 713. 12 014 621 034 ,623(088.8) Опубликовано 150283. Бюллетень Но б Дата опубликования описания 150283) Заявитель раматорскнй индустриальный инстит 4 ) ЭЛЕКТРОИИМИННЫЙ ГЕНЕРАТОР ИИПУЛЬСО я к электрибыть преимуя создания оров импульс ЗОп е с коИзобретение относитсческнм машинам и можетщественно использовано длэлектромашинных генератШ ной энергии.Известны и широко применяютея .- элвктромашннные усилители (ЭИУ) с поперечным полем, содержащие вращающийся якорь со щетками по поперечной и продольной оси .коллектора. При этом щетки по поперечной оси замкнуты, а по продольной соединены с компенсационной обмоткой, обмоткой дополнительных полюсов, а затем подключены к нагрузке. На етаторе расположены обмотки управления и обмотки дополнительных полюсов 13.Недостатками этих усилителей в .являются наличие коллектора и вращение обмоток якоря. Коллектор усилителя не позволяет значйтельно увеличивать скоростьв связи с ухудшением коммутации, и поэтому нельзя снизить -по.- стоянную времени. Явления коюутации также снижают добротность всей машины. Наличие коллектора не позволяет значительно поднять напряжение ЭИУ и его мощность, так как энергия снймается со скользящего контакта. ЭИУ . не может быть использован в качествеусилителя ударной мощности.Наиболее близким к предлагаемомуявляется электромашинный. генераторимпульсов, содержащий индуктор,расположенный на роторе, расположенный на статоре якорь с обмоткой,.выводы которой соединены с цепью на. о .грузки, коммутирующие аппараты, уп-,равляемяе по положению роторами .Недостаток. этого устройства заключается в невозможности регулнровайняпараметров выходного импульса.Цель изобретения - расщщание Функ циональных возможностей генератораи области применения.Поставленная цель достигается тем,что в электромашннном генераторе импульсов, содержащем индуктор,.расположенный на роторе, статор с распо"ложенной на нем якорной обмоткой,выводы которой соединены с цепью нагрузки, коммутирующие:аппараты, управляемые по положению ротора, обмоткаякоря выполнена замкнутой с несколькими диаметрально расположенными дополнительными выводами, смещеннымина Фиксированный угол относительноречной оси якоря, соединеннымиммутируюшими аппаратами.Генератор обладает большой степенью регулирования за счет обмоток управления и поэтому может быть использован как для малых машин, так и для крупных.На фиг.1 изображена схема электро- машинного усилителя импульсовф на фиг.2 - схема соединения обмоток ротора.Генератор содержит статор, на котором расположена распределенная .16 якорная обмотка 1, выполненная с от-водами 2-3, 4-5, 6-7 по поперечной оси 8-9. Отводы 2-3 выполнены по поперечной оси, а остальные равномерно смещены относительно оси в сторону, противоположную вращению ротора. Концы отводов подсоединены к коммутирующим аппаратам 10, 11 и 12. В общем случае, отводы могут быть выполнены в обе стороны от поперечной оси. По продольной оси 13-14 так же сделаны отводы 15-16. К отводу 15 подсоединена компенсационная обмотка 17 через щетки 18 и 19 и кольца 20 и 21 ротора. Параллельно щеткам подключен регулирующий резистор 22, эа счет которого регулируется степень компенсации якоря. Отводы 23 и 16 подключаются к нагрузке 24 через коммутирующий аппарат 25.Коммутирующие аппараты по продоль-.зО ной и поперечной осям включаются и отключаются в Функции положения ротора от датчика 26 управления.В зависимости от назначения ЭМУротор может быть выполнен неявноно лосным или явнополосным. При больших скоростях ротор выполняется неявнополюсным. На роторе размещается комплект обмоток 27 управления икомпенсационная обмотка 17. Комплект обмо ток управления состоит из нескольких обмоток (на фиг.2 указано три об,обмотки: 28, 29, 30).Все обмотки одним полюсом могутбыть объединены и подсоединены к одному обцему токоподводящему кольцу 31,остальные концы обмоток подсоединяются к кольцам 32, 33, 34 и 20 (Фиг.2) .Обмотка 28 является задающей, оп- Яределяющей работу усилителя. Обмотка 29 имеет обратное направлениевитков по сравнению с обмоткой 28 иодним концом соединена с последней.Обмотка 29 через кольца 32 и 33 и щет ки соединена с коммутирующим аппаратом 35, который ее закорачиваети таким образом превращает в демпфер, ную обмотку. Ток к обмотке 28 подводится к зажимам 36 и 37, остальныеобмотки ЭМУ служат для формирования 0необходимых характеристик. Они могут служить обратными связями по нагрузке или другим алгоритмам.Примененное соединение обмоток с кольцами обеспечивает уменьшение 65 количества колец, а также способствует разгрузке щеток от токов.Ротор приводится во вращение отспециального двигателя.К задающей обмотке подводитсянапряжение постоянного тока (концы36-37) . Коммутирующий аппарат 35Ьключен, и обмотка 29 зашунтирована.Задающая обмотка 28 создает магнитноеполе, которое наводит ЭДС в обмоткеякоря, полярность которой, находитсяперпендикулярно обмотке возбуждения,и перемецается по окружности обмоткисо скоростью ц) , где 1 - час 60тота; р - число пар полюсов.Ток в обмотке якоря отсутствует(при восстановлении) в режиме холостого хода. Когда продольная ось ротора переходит поперечную ось статора,включается коммутирующий аппарат 10,и за счет возникающей и растуцей реакции якоря быстро нарастает напряжение по оси 13-14 статора. При создании продольных осей статора и ротора ЭДС между точками 15-16 достигает максимума, и поэтому в этот моментвключается коммутирующий аппарат 25и дает импульс электроэнергии на нагрузку 24. Одновременно, или несколько позже, срабатывает коммутирующийаппарат 35 за счет которого уменьшается ток возбуждения, так как подключается обмотка 29. Кроме того,обмотка 29 способствует размагничиванию, что в свою очередь, повышает импульс выданной энергии. Регулируя время включения катушки 29, а также ее параметры, можно изменять характер кривой импульса энергии, формируя его по необходимому характеру для нагрузки 24.При расположении продольной оси ротора по оси 8-9 статора отключается коммутирующий аппарат 10, а.затем 25 и включается коммутирующий аппарат 35. В ЭМУ восстанавливается режим холостого хода.Через полоборота процесс повторяется. В этом случае нагрузка получает однополярные импульсы энергии. При необходимости импульсы энергии на нагрузку могут подаваться через каж" дые полуобороты ротора или другие промежутки. В этом случае нагрузка получает разнополярные импульсы энергии. Таким образом, генератор может питать нагрузку как однополярным, так и разнополярным током.Промежутки включения и отключения импульсов энергии регулируются настройкой датчика 26 управления.. Для упрощения управления коммутирующий аппарат 10 может быть включен постоянно, но в этом случае снижается КПД установки.При подключении вместо коммутирующего аппарата 10 аппараты 11 и 12 меняется соотношение действия реакции якоря по продольной и поперечной осям,за счет этого изменяется величина импульса электроэнергии потребителя.Обмотка 29 выполняет роль демпфера по продольной оси ротора, когда фна замкнута.Одновременно она способствует росту импульса энергии при размыкании, а также гашению магнитного поля, а затем его восстановлению при отключении. Соотношение параметров обмоток 28 и 29 принимается конкретно для каждой машины. 0В устройстве обеспечивается работа с перекомпенсацией из-за отсутствия коллектора, что ведет к росту ЭДС выкода, в результате чего повы.шается импульс электроэнергии по мощ . ности.Дополнительные полюса в усилителе отсутствуют.формула. изобретенияЭлектромашинный генератор импуль- щсов, содержащий индуктор расположен" ный на роторе, установленный на статоре якорь с обмоткой, выводы которой соединены с цепью нагрузки, коммутирующие аппараты, управляемые по положению ротора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения области применения, обмотка якоря выполнена замкнутой с несколькими диаметрально расположенньвв дополнительными выводами, смещенньии на,фиксированной угол относительно поперечной оси якоря, соединенными с коммутирующими аппаратами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Иванов-Смоленский А.В. Электрические машины. И., "Энергияф, 1980, с.770-772.2. Авторское свидетельство СССР.В 400955, кл. Ы 02.К 25/00, 1971.997192 Составитель А.СанталовТехред А.Бабинец Тирак 685 ИИПИ Государственного по делам изобретений 3035, Москва, Ж, .РЗаказ 955/7 дписное лнал ППП "Патентф, г. Уигород, ул ктиая,едактор Л.Алексеенк комитета СССРн открытий ушская иаб Корректор Г.Решетнн