Импульсный синхронный генератор

Класс 21 д, 595095 СССР В. нов МПУЛЬСНЫЙ СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТО Заявлено 15 мая 1952 г. за5247/445329 Министерство алектропромышленности СССР обретений2 за 195 Бюллете Опубликов Получение электрического напряжения в форме периодических импульсов от электрических ма. шин, выполненных по типу обычного синхронного генератора, может быть достигнуто, например, путем соответствующего уменьшения длины полюсной дуги индуктора по сравнению с длиной полюсного деления генератора. Однако такие генераторы способ. ны давать только одинаковую форму и амплитуду импульсов напряжения той и другой полярности.Между тем для питания ряда потребителей электрическои энергии требуется ограничение амплитуды импульсов обратной полярности. В качестве таких потребителей можно назвать установки для электроискровой обработки металлов. Для этих установок величина амплитуды обратных импульсов напряжения не должна превышать 25 - 30"/от амплитуды прямых (рабочих) импульсов, поскольку большая величина обратного напряжения приводит к увеличению износа рабочего инструмента. Удовлетворение этих требований может быть достигнуто путем примененпя выпрямительных устройств, однако это связано с усложнением, удорожанием и уменьшением надежности работы питающего агрегата.Настоящее изобретение позволяет решить задачу получения различных по амплитуде прямых и обратных (положительных и отрицательных) электрических импульсов без применения каких бы то ни было выпрямительньх или коммутационных устройств при помощи синхронного генератора. Это улучшает технико-экономические показлтели и эксплуатационные свойства питающих агрегатовПредлагаемый импульсный синхронный генератор однофазного или многофазного тока выполняется по типу обычных генераторов с индуктором переменно.полюсного типа, возбуждающим машину при помощи электромагнита или постоянного магнита, и с якорной (статорной) обмоткой, имеющей укороченный шаг. Отличительной особенностью данного генератораявляется выполнение полюсных наконечников индуктора несильиетричными относительно осей полюсов, а воздушного зазора в машинепеременным по окружности. Подобное выполнение индуктора позволяет получить от машины переменный ток с различньми по амплитуде положительными и отрицательными импульсами (полуволнами) напряжения.По вгорому варианту генератор выполняется с постоянным воздушным зазором между статором и ротором (индуктором), но для достижения поставленной цели полюсные наконечники индуктора выполняются с переменным по длине машины поперечным сечением.При обоих вариантах индуктор может иметь когтеобразное исполнение,Предлагаемый генератор рекомендуется использовать в качестве импульсного источника питания для мощностей, начиная с нескольких киловатт и выше, при которых статические импульсные схемы не могут дать технически рационального решения.На фиг. 1 а, б, в изображены кривые магнитной индукции и э. д. с. генератора; на фиг. 2-вид с торца на часть индуктора, дающий принципиальное представление о форме и взаимном расположении полюсных наконечников в машине по первому варианту; на фиг. 3 - часть развертки индуктора (вид на полюса в плане) по видоизмененному варианту; на фиг.- то же, для случая выполнения полюсных наконечников со ступенеобразными кромками; на фиг. 5 - частичный продольный разрез индуктора при когтеобразном" исполнении; на фиг. 6 в од из возможных исполнений обмот. ки статора генератора; на фиг. 7 - часть статора (один из вариантов исполнения).На фиг. 1 а пояснен один из возможных законов распределения магнитной индукции о в воздушном зазоре машины. Кривая индукция построена в функции пространственной координаты х, отсчитываемой вдоль окружности якоря в угловых или линейных единицах, Здесь показан условно один виток обмотки статора, состоящий из двух активных проводников 1 и 2,Стрелкой показано направление движения витка относительно магнитного поля машины. Шаг витка ооозначсн через х,При вращении ротора в провод. никах 1 и 2 витка обмотки статора соответственно наводится э, д. с. Е, и Е характер изменения которых во времени 1 изображается соответственными кривыми (фиг. 1 б). Г 1 ри этол электродвижущие силы отдельных проводников сдвинуты во времени на фазовый угол, определяемый углом сдвига проводников 1 и 2 по окружности, расточки статора. 3. д, с. витка обмотки, очевидно, равна разности э, д. с. проводников, образующих стороны витка.На фиг. 1 в представлена кривая результирующей э. д. с. Е, витка.Выбором соответствующего фазового угла между кривыми Е, и Е, можно получить паузы между импульсами различных знаков,Для получения пауз различной продолжительности достаточно изменить форму кривой индукции таким образом, чтобы длины верхнего и нижнего горизонтальных участков кривой были неравными, Тем же путем можно получить только по одной паузе на каждый период э, д. с. при переходе от прямого импульса к обратному или наоборот.Получение импульсов э. д. с. различной амплитуды возможно и при других формах кривой индукции. Прямоугольные импульсы э, д. с. различной амплитуды могут быть получены, нащ,имер, при пилообразной или ступенчатой форме кривой магнитной индукции.Путем изменения формы кривой индукции может быть получена самая различная форма импульсовнапряжения, Б том числе и несимметричная.Создание нужного распоеделеия индукции в воздушном зазоре машин 1 достигается, ка 1 Оы,О указано выше, путем соо ветствуюьцего очертания полюсных наконечников индутора машины, Принципиальное представление о форме и взацмном расцоло;ксцци полюспых башмаков дает фцг. ". ТОн(Я (10 Р:(1 Оче Рта ци 51 наконе 1- ников должна быть подобрана, исходя из картины поля. Гри таком исцогц 1 сци по:цосные цаконечгИкц ццдуктора имеют одинаковую форму и размеры во всех сечениях, перпендикулярных оси машины, Зто позволяет вьшо.нять индутор шихОва(Н 1,1( Из ц(та:(1- пованньх листов электрозехьи 1 сской стали,Получение тоц жс форм: кривой э. д. с. Б проводи:ках обмотк и я к 0 р я В 0 3 м 0 51 н 0 т а)к е и у т с ъ выполнения перс.,еццого сечения полюсных наконечников цо длине машины, Два цз Бозмокных вариантов такого Выполнения представлены на фцг, 3 ц я, где полюсцые башмаки показаны и плане, Рэыполнение по фцг. 3 соответствует форме кривой э. д. с, показанной;а фиг. 1.(ак при яьцополОснс): Так и при когтеоброзцом И 51 д, к (эое Генератор может сы Гь Б 1,1 олнен либо с элсктоомагццт:ым вззбуждением, либо с Возбуждением т постоянных магцитов.Пример вполнения индутора когтеобразцого тицаля импульсного генератора с возбуждснием от постоянны.;. магнитов дац на фиг. 5. Здесь: 3 - пос Оянныи магнит; 4 и 0 - венцы, несущие полюсные наконеч 5 И 51; 6 - полОсные наконечники (башмаки(.В случае применения генератора с электромагнитным возбуждением, место аг 1 Ита занимает стальной сердечник с кольцевой катушкой возбуждения.Генератор может выполняться как однофазным, так и многофаз. ным. Обмотка якооя гснератора во всех случаях Выполняется рав. носекционной, сосредоточенной. 10 )Оду )ыполцеция ООмоткаякоря мо:кет Оыть как Однослойн.)ц так и двухссОццон., л 5 полу 1 ецц 5 ал 011 длителы 10 стп им .1 ь со Б 0 О м От к а до,1 ж н а В ы илпять с 51 так Ооразом, ч 0011 к 1 ж"дая катушка охватывал всегоОднц зубец ста Ора. П рц больших1 и(елНогтях 51 х(ульсов можетока атьс 1 целесообразным вьшолнснц( Обмоткц и с Ол 1 шц 1 цс 1.ГО.Па (ццг, 6 изображена схемаодпослойц(гй обмотки шестцпол 10 сц 011 машин 1. Число (Нз маши(;ы равно трем; начала фазобозИчсны че;)сз БН., Н. аКОНЦЫ - ( К, (;,.:о и достагочцо удал:ть обмот:; дцух фа;. Слсдоватс.(ьно, одно 1)а;цая машина должна иметьцроугцен;ысНе:анятые обмоткс)(1 ц)1: неравно.;1 срно располо 51.с 1 цые и 31, ЙвцдУ этоГО, мнОГОфазцое исполнение позволяет поЛу ЧцЬ Лу ЧПсе СОЛЬЗОВБНПЕ .ашины,",)Ц В 1 ОЛНЕЦЦЦ ОО.10 КЦ ДВУХслойноПсло фаз прц тоъ )ксч (с. 3 бцов 1 а ст 1 те ВДВоеболшс,;ем у Одно лойпой обМОК,.11;):1 Выполи(циОднОсло;ной Обмотки .Ожно досг;ч: эффекта,эвива лен ИОГО ,метгиСнцО 1-а.Га 00 О КЦ П",ТЕ НспавноЕРЦОГОраспре елсция пазовых и.П.цовстатора ПО окружности расточкимашины.ри( ер такого выполнения рш ца фцг. 7, 1(атушкц обмотки д лжцы охатывать зубцыс умегпшенной коро 1.)й 1, Г 1 одшагом обмотки В этом случаеследует Онцма: ь оасстояние ме)кду сосе,.Пцми цлицами.Т 5 Нс" Быцолн( нце ЗуоцОВ статора применяется в нсо Горых случаях и для о(. Ных синхроцпыхгенераторов повышенной частоты,Предмет изобретения1. 11 мцульсныц сцнхроцц 1,: гсцератор од 1:офазного цли многофазного тока с ццдуктором перемен:О-ПОл 10 спОГО тица, Бозбуж.даюрцим маПИ 1 у при помонэлектромагнита или постоянного магнита, и с якорной (статорцой) обмоткой, имеющей укороченный шаг, отличающийся тем, что, с целью получения различных по амплитуде положительных ц отрицательных импульсов цсГряжеци 51, полюсные наконечники ицлуктора имеют несимметричную относительно осей полюсов форму и образуют в машине переменныц по окружности воздушный зазор. 2, видоизменение импу,ьсного синхронного генератора по п. 1, отлича ю щее с я тем, что при посто. явном воздушном зазоре между статором и пцдуктором полюсные наконечники пцдуктора имеют персецное по длине машины поперечное сечение,3. Импульсный синхронный генератор по пп. 1 и 2, отличаюЦп й ся тем, что индуктор имеет когтеобразцое исполнение,