Способ получения постоянного напряжения

(7) ител нструкторский институт автоматизации производственных процессов в промышленности 5 Й) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОСТОЯННОГО НАПРЯЖЕН Изобретение относится к технике и может быть приме энергетике для получения к венного постоянного тока и электроено вест- прибо- тахогенеля изготовлени шенной точност ростроенираторов и Поставленная цел что генерируют двух дальные переменные соответствует функциям Ь 1 дп 51 п огас) А ы пь достигается те фазные несинусои ЭЛС,Форма которы роиствыпрямьного(519 п со 5 Ше А - амплитм- величичастотес - время; Известен способ и устройство получения постоянного тока выпрямлением однофазного синусоидального переменного тока двух изолированных ис точников и их суммированием по переменным составляющим в противофазе.Известен также способ и уст во получения постоянного тока лением многофаэного синусоидал переменного тока и суммированием вы" прямленных напряженийНедостатком укаэанного способа яв" ляется то, что получают пульсирующий ток, частота амплитуды пульсации которого зависит от частоты выпрямляемых напряжений. Известен также способ получения постоянного напряжения путем гене" рирования .двух сдвинутых по Фазе ЭДС, последующего их Функциональног преобразования и суммирования 2 3.Основной недостаток такого способа заключается в неточном воспроизведении постоянной Функции, вызван ным Функциональным преобразованием возведением в квадрат ).Целью изобретения является повышение качества выходного напряжения97263 На Фиг. 1 показано устройство получения постоянного тока по предлагаемому способу; на фиг. 2 и 3 - варианты выполнения генератора двухфазного переменного несинусоидального тока требуемой формы.Генератор двухфазного переменного несинусоидального тока 1 фазовыми обмотками 2 и 3 связан с двухполупериодными выпрямителями фазовыхнапряжений 4 .и 5, которые соединеныпоследовательно и подключены к нагрузке 6, Полюсные наконечники 7источника магнитного поля 8 имеют 2 ОФорму овала, а магнитопровод 9 - держатель Фазовых обмоток 2 и 3 - формукруга в поперечном сечении генератора 1.Иагнитопровод 9 подвижно связанс источником магнитного поля 8 и 25на нем размещены две идентичные, сдвинутые относительно друг друга фазовые обмотки 2 и 3. В магнитном зазоре между статором и ротором в поперечном сечении генератора 1 магнит- ЗОная индукция В распределена в случае конструкции генератора изображенной на фиг.2 синусоидальноВ = В, 51 п с (3)где Вп, -. амплитудное значение магнитной индукции В;Ы.- угловая координата роторагенератора,а в случае конструкции генератора,изображенной на Фиг.3 - соответствен Оно функцииВ =(51 цп 51 пд)В и, 51 п с (4)где з 1 уп 51 п о - знакопеременная единичная функция,2 магнитного о о ф ." 45Способ реализуется следующим об- При равномерном вращении ротора разом, с пропорциональна времениВращением ротора генератора 1 с о =(8) постоянной угловой скоростью на вы- где Ы - величина, пропорциональная ходы Фазовых обмоток 2 и 3 генери- скорости вращения ротора, руют несинусоидапьные переменные50учитывая выражение ( 8 ) из выра- напряжения, которые изменяются сост- жения ( 7 ) получим ветственно функциям (1) и (2). Указанные формы фазовых напряжений по- Р =- - :ШОЬЬ вя ю при 0 М 4 У (91й1 3 в лучаются благодаря распределению магафнитной индукции в зазоре между ста =- - =-ыо ЬЬ яп ш при У 4 оз 12 ЯИ 0)1 оф, Я тором и ротором в поперечном сечении генератора 1 в конструкции, изо- . где Г 1 - електродвижущая сила тока в браженной на фиг,2 по синусоидально- обмотке 2. 1 п уп щ,: знакопеременные единичныеи .,функции,а затеи осуществляют их двухполупериодное выпрямление, суммируют и подают на нагрузку 5 5 фму закону и в конструкции, изображенной на фиг. 3 - соответственно функции (4).В свою очередь требуемое распределение магнитной индукции в указанных зазорах обеспечивается благодаря овальной форме полюсных наконечников 7 источника магнитного поля 8 и круглой форме магнитопровода 9 в поперечном сечении генератора, так как с увеличением зазора увеличивается магнитное сопротивление участка и соответственно уменьшается магнитная индукция в данной точке. Таким образом, для каждого значения угловой координаты ротора подбором зазора между статором и ротором в поперечном сечении генератора дости" гается требуемое значение магнитного сопротивления участка и, в конечном счете, требуемое распределение магнитной индукции в зазоре между статором и ротором генератора.Для произвольного значения угла поворота о ротора в обмотке 2 с активной длиной а и шириной Ь,помещенной в магнитное поле с синусоидальным распределением магнитной индукции поперек указанной обмотки, создаваемого источником магнитного поля 8, справедливы следующие выражения5 = а Ь созо (5)-с 5 = а Ь 1 по д о (6) -дф = а Ь бщ 51 пдо(7) где 5 - проекция площади обмотки 2 на плоскость, которая перепндикулярна магнитному потоку фо - угол между плоскостью обмотки 2 и плоскостью проекции;брп 51 пс - значение индукции в точках пересечения обмоткойптка972635 6Тогда в обмотке 3, сдвинутой относительно обмотки 2 на 90 эл.град. будемиметь электродвижущую силу тока2=(ыдп созш с)Л, созй (20)5 Очевидно, цто выражения 1,18)и(20)идентичны функциям (1) и(2),После двухполупериодного выпрямления выходных напряжений обмоток 2и 3 и их суммирования получим непульо сирующее постоянное напряжение(выражение (16 ):Несинусоидальные переменные напряжения перед двухполупериоднымвыпрямлением могут быть трансформиф рованы в более низкие или высокие напряжения с целью получения напряжения требуемой величины,Формула изобретенияСпособ получения постоянного на 26 пряжения путем генерирования двухсдвинутых по фазе на 90 эл.град ЭДС,последующего их функционального преобразования и сложения, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что с цельюповышения качества постоянного напряжения, генерируют несинусоидальные ЭДС, форма которых соответствуетфункциям Е = -ц а Ь Ь со 5 ы 1 пРи Лш 21 (12)Ягде 02 - электродвижущая сила тока вобмотке 3.Парные выражения 1 и 2,2 эквивалентны функциям ( 1 ) и (2 ).После двухполупериодного выпрямления выходных напряжений обмоток2 и 3 получимО.1= А ып ШС (13)О 2= А со 5 щ (14),где А - амплитуда напряжения.А =ШаЬВ,11 (15)Суммированием выпрямленных напряжений получимгО = О.1+О = А (16)Таким образом, результирующее выпрямленное напряжение не содержит переменных составляющих и пропорционально скорости вращения ротора, амплитудному значению магнитной индук"ции и геометрическим параметрам обмоток,При распределении магнитной ин"дукции в зазоре между статором иротором согласно функции4 ), дляпроизвольного значения угла поворотаротора (фиг.3 ) в обмотке 2 будет сформирована электродвижущая сила тока Исогласно выражению0 = ВРЧ : (51 цп 5 п с)вп 10 Ч 51 А 1(17.где- активная длина обмотки 2;Ч - линейная скорость магнитного поля по окружности рас- фвположения обмотки 2 и является пос-.тоянной велициной, так как скоростьвращения ротора постоянна.Учитывая выражение (8 1 в (17 )получим433=(51 пц 51 пш т.)А 5 Ршй 1 (18)где(19) А: ВЕЧ 5Аналогичными суждениями для обьютки 3, сдвинутой на 90 эл. град. относительно обмотки 2 при идентичности их параметров получим Е фаад СО 52 Ш 1 ПрИ ОЬМЛ(81 ЩП С 05 ШФф) Д С 05 и) 1А - амплитуда напряжения;шт, - величина, пропорциональная частоте напряжения;время.51 П 51 пм 1, - знакопеременные единицУ 11 Со 5 щ ные функции,а затем осуществляют их двухполупе"риодные выпрямление и суммирование.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Патент Японии У 52-24204,кл. 55 А 41, 1977.2. Бесконтактные машины постоянного тока и их применение в народномхозяйстве. М., МЯИ 1978, с.89-92.972635 ЖДУ ие. Составитель А. СанталовТехред И.Надь Корректорй, 6 окц)ан едактор А, андо акфилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,8532/й 7 Т 8 НИИПИ Государствепо делам изобре 113035, Иосква; Ираж 721 Подлисноеного комитета СССРений и открытий 5, Раушская наб., д. М 5