Преобразователь рода тока

СОЮЗ СОВЕТСИИХСОДИАлистичеснихщспублин ЗВ 150 ц1 АНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТВ учно"исследова. институт ССР 1,02,82,уджтвЕнный номитет сссрдалю иэои етений и отнрцтий К АВТОРСЯОМУ СВИД.:(56) Хомерики О,К. Гальваномагннтныеэлементы и устройства автоматики ивычислительной техники. И.: Энергия,1978, с,74.Авторское свидетельство СВ 1034022, кл. Н 03 В 15/00ЯУ, 1257805 А 1(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ РОДА ТОКА(57) Изобретение относится к техникепреобразования электрической энергии,Цель изобретения - повышение КПД преобразователя, Устройство содержитэлементы Холла 1 н 2, две пары электродов 3 и 4, магнитную систему 5.Введение пар фазных.шин 8 и 9 и трансформаторов О и 11, число которыхравно числу элементов Холла 1 и 2,а также выполнение каждого элементаХолла в виде замкнутой кольцевой ка"меры позволяет возбуждать многофаэные колебания. 3 э.п. ф-лы. 4 ил.1 1278Изобретение относится к техникепреобразования электрической энергиии может быть использовано для преобразования постоянного тока в переменный и наоборот,Цель изобретения - повышение КПДпутем возбуждения многофазный колебаний.На фиг.1 приведена электрическаяпринципиальная схема преобразонате- Оля; на фиг,2 - аксонометрическаяпроекция элемента Холла с магнитнойсистемой; на фиг,3 - секционное выполнение электродов и их соединений;на фиг.4 - пример кольцевой замкнутой камеры и располоЖения обмотоквозбуждения.Преобразователь рода тока содержит элементы Холла 1 и 2, каждый изкоторых снабжен перной 3 и второй 4 20парой электродов и магнитной системой 5. Электроды первых пар 3 элементов Холлаи 2 соединены между собойпоследовательно и включены между положительной 6 и отрицательной 7 ши" 25нами, Преобразователь содержит такжепары 8 и 9 фаэных шин и трансформаторы обратной связи .1 О и 11, числокоторых равно числу элементов Холла1 и 2. Магнитная система 5 каждого ЗОэлемента Холла 1 и 2 снабжена днумчобмотками возбуждения 12 и 13.Электроды вторых пар 4 элементовХолла 1 и 2 соединены через первичнуюобмотку 14 одного из трансформаторов10 и 11. Первый вывод вторичной обмотки 15 каждого трансформатора 10и 1 соединен с первой шиной одной иэпар фаэных шин 8 и 9, а второй выводчерез две последовательно соединенные 4 Ообмотки возбуждения 12 и 13,.одна иэкоторьм расположена н магнитной системе 5 элемента Холла 1, к которойподключена первичная обмотка 14 данного трансформатора 10, а другая -в магнитной системе 5 соседнего элемента Холла 2, подключена к второйфазной шине той же пары.Элементы Холла 1 и 2 могут бытьвыполнены в виде кольцевой замкнутоййамеры. В элементах Холла первая, пара электродон 3 может быть выполненав виде электрически иэолнронанньж 05 2друг от друга по образующим секций внешней и внутренней цилиндрическихповерхностей камеры, причем выводы пар электродов подключены к двумпротивоположным секцияма остальные противолежащие секции попарно элект"рически соединены между собой. Кольцевые камеры .могут быть вакуумнымиили газонаполненными, при этом электрод-катод может быть выполнен сподогревом или иэ материала с возбуждаемым катодным пятном. В общем случае число элементов Холла произвольно. При преобразовании постоянноготока в переменный пары фазных винобразуют многофазную систему переменного тока, в которой число фаэ равночислу элементов Холла.,йчя простотыудобно рассмотреть устройство и работу двухфазного преобразователя(фиг.1),Преобразователь рода тока работаетследующим образом.Если на положительную 6 и отрицательную 7 шину подать постоянное напряжение, то между электродами первьж пар 3 элементов Холла 1 и 2 протекает постоянный ток, Флуктуациязаряженных частиц в направлении, перпендикулярном направлению действияэлектрического поля между электродами первых пар 3, вызывает флуктуациитока в первичных 14 и соответственново вторичных 15 обмотках трансформаторов обратной связи 10 и 11, Этитоки протекают через последовательносоединенные обмотки возбуждения 12и 13, которые формируют магнитныеполя, воздействующие на элементы Холла 1 и 2, причем за счет индуктивнойсвязи между обмотками возбуждения12 и 13 н каждой магнитной системемагнитное поле одного элемента Холлаусиливается, а другого ослабляется,В элементе Холла, в котором магнитноеполе усиливается, увеличивается и токХолла между электродами второй пары4 и, следовательно, ток в соответствующих обмотках возбуждения. Двухфазный преобразователь рода тока (фиг.1)можно описать с учетом нелинейностиэлементоь Холла 1 и 2 следующейсистемой уравнений- числа витков обмоток возбуждения;- длины намотки обмоток воз"буждения;. Преобразователь рода тока, содержащий элементы Холла, каждый иэ которых снабжен первой и второй парой противолежащих электродов н магнитной системой, электроды первых пар элементов Холла соединены между Система уравнений (2) имеет единст-.венное решение11 Е соз(й + 9 ) (3)4.Е ви(дС +р ), 35 а дЬ -3 -- частота колебаний Е Ф возникающих в преобразователе Ъ 1 ю 1 крЧД 1, Д) К+ К 45где с " магнитная проницаемостьмагнитопроводов магнитныхсистем,Из (3) следует, что в преобразователе возникают гармонические колеба .иия, т.е. энергия йостоянного тока преобразуется в энергию переменного тока. Отличия преобразователя позволяют осуществить автоматическую регулировку происходящих в нем много фазных процессов и, таким образом повысить КПД. Дополнительно КПД повьвается эа счет отличий в конструкр - подвижность заряженныхчастиц;Е - напряженность электрического поля в элементахХолла;Ч - скорость дрейфа заряженныхчастиц;и - концентрация заряженныхчастиц;Ь - расстояние между электро-дами первой пары Э электродов элементов Холла;е - заряд электрона;хК - входное сопротивление элементов Холла.Дпя упрощения можно ввести следующие обозначения. 1 2ЯыЬ+ЬТогда система уравненийпринимаетвид тивном выполнении элементов Холла, так кек они позволяют использовать сами элементы в качестве первичной обмотки трансформаторов обратной связи, Выполнение электродов иэ секций позволяет уменьшить потери от вихревьпс токов, Выполнение электрода- катода первой пары электродов с подогревом катодиым пятном позволяет повысить эффективность преобразователя за счет увеличения электронной эмиссии. Преобразователь рода тока при подаче на фаэные шины переменных напряжений с соответствующим сдвигом фаэ (для двухфазного преобразователя, как видно иэ (3), он равен Ф/2) может преобразовать переменное напря- жение в постоянное. формула изобретения3257 Я 05 5собой последовательно и включены между положительной и отрицательной шинами,.отличающийся тем, что, с целью повышения КПД в него дополнительно введены пары фазных шин и трансформаторы обратной связи, число которых равно числу элементов Холла, а магнитная система каждого элемента Холла снабжена двумя обмотками возбуждения, при этом электроды вторых пар каждого элемента Холла соединены через первичную обмотку1одного иэ .трансформаторов обратной связи, первый вывод вторичной обмотки которого соединен с первой шиной одной из пар фазных шин, а второй вывод через две последовательно соединенные обмотки возбуждения, одна из которых расположена в магнитной системе элементаХолла, к которому подключена первичная обмотка данного трансформатора, а другая - в магнитной системе. соседнего элемента Холла, подключен к второй фазной шине той же самой пары.Ф Ф2, Преобразователь по п.1, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что каждый элемент Холла выполнен в виде замкнутой кольцевой камеры, первая пара электродов выполнена в виде электрически изолированных друг от друга по образующим секции внешней и внутренней цилиндрических поверхностей камеры, причем выводы пар электродов 10 подключены к двум противолежащимсекциям, а остальные противолежащие секции попарно электрически соедиие" ны между собой,15 3, Преобразователь по п,2, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что один нз электродов первой пары, являаций-. са катодом , выполнен подогревае" мым.20 4, Преобразователь по п.2,.о т " л и ч а ю щ и й с я тем, что один из электродов первой пары, являющийся катодом, выл,олнен из материала с возбуждаемым катодным пятиом.1257805 иа ий 4 ставитель А.Пучковскийхред И. Верее ошко актор И.Сегляни ректо ев Заказ 503Производственно-полиграФическое предприятие, г.укгород, ул ВНИИПИпо035, М Подписноекомитета СССРи открытийкан наб., д.4/ ак 816 Государственногелам изобретений ква, Ж, Раув