Коллекторный генератор переменного тока

 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к коллекторным генераторам переменного тока. Целью изобретения является упрощение конструкции и увеличение КПД на низких частотах, дополнительной целью является повышение быстродействия при изменении частоты. Генератор может быть использован в системах электроснабжения на особо низких частотах от долей единиц до единиц герц., предназначенных преимущественно для питания антенн особо низких частот. В состав генератора введено (H-1) дополнительных обмоток возбуждения, соединенных по перекрестной схеме с основными обмотками возбуждения. Часть обмоток намотана согласно , а другая - встречно. Изобретение позволяет упростить конструкцию, путем исключения возбудителя, а также увеличить быстродействие путем включения последовательно с обмотками возбуждения регулируемой индуктивности. 1 з.п. ф-лы 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (su 4 Н 02 К 27/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

I (21) 4159996/24-07 (22) 12.12.86 (46) 30.05.89, Бюл. Ф 20 (72) В. Л. Грошев, Е. Л,Морозов и О.В.Лихоносов (53) 621. 313. 36 (088. 8) (56) Петров Г.Н. Электрические майлинь ч. 3, M. Энергия, 1968, с. 160- 163.

Костенко M.Ï., Пиотровский Л.M.

Электрические машины. Л.: Энергия, 1977, с. 621., (54) КОЛЛЕКТОРНЫЙ ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕН-

НОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к коллекторным генераторам переменного тока. Целью . изобретения является упрощение конструкции и увеличение КПД на низких частотах,.дополнительной целью являИзобретение относится к .электро-. технике, а именно .к генераторам переменного тока коллекторного типа.

Цель изобретения — упрощение конструкции и увеличение КПД на низких частотах, а также увеличение быстродействия при изменении частоты.

На чертеже приведено расположение обмоток на магнитопроводе для двухфазного исполнения.

Генератор содержит статор 1, полюса 2 магнитной цепи возбуждения. ротор 3, коллекторные щетки 4, обмотки 5 и 6 возбуждения, дополнительные обмотки 7 и 8 возбуждения. Якорная обмотка ротора двумя парами щеток разделена на две якорные обмотки, „„SU„, 148 562 . А1

2 ется повышение быстродействия при изменении частоты. Генератор может быть использован в системах электроснабжения на особо низких частотах от долей единиц до единиц герц, предназначенных преимущественно для питания антенн особо низких частот. В состав генератора введено (п-1) дополнительных обмоток возбуждения, соединенных по перекрестной схеме с основными обмотками возбуждения.

Часть обмоток намотана согласно, а другая — встречно, Изобретение позволяет упростить конструкцию путем исключения возбудителя, а также .увеличить быстродействие путем включения последовательно с обмотками возбуждения регулируемой индуктивности..1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Фе Й

Обмотки 5 и 8 подключены через щет4:ь ки последовательно с якорной обмоткой одной фазы с концами A,F> а обмотки 6 и 7 подключены через щетки последовательно к якорной обмотке, © рругой фазы с концами A<8< регулируемой индуктивности 9 и 10, предназначены для регулирования частоты генератора, могут быть выполнены на магнитном усилителе. При выбранной полярности щеток протекание токов в цепях возбуждения приводит к созданию магнитных потоков Ф, Ф, ф, ф

1 П Д соответствующих обмоток. Направление этих потоков позволяет выбра1ь направление намотки обмоток. В одной из фаз, например в первой, обмотки 5 и

1483562

7 намотаны согласно, а в следующей фазе направление намотки дополнительной обмотки 8 выполнено встречно по отношению к собственной обмотке 6.

Магнитные поля собственных обмоток

5 и 6 создают в своих. якорных обмотках фазы ЭДС вращения, поддерживающие токи электрических цепей возбуждения, т.е. обеспечивают создание по- 1g ложительной обратной связи по току.

Полезная нагрузка подключается к щеткам. Для трехфазного на каждой паре полюсов размещена одна собственная и (п-1)=2 дополнительных обмоток.

Причем аналогично на одной паре полюсов все обмотки намотаны согласно, на второй паре намотана встречно по отношению к собственной одна дополнительная обмотка, а в третьей две. 20

Генератор приводится в работу вращением ротора с номинальной скоростью.

3а счет остаточного магнетизма магнитных цепей возбуждения в якорных мобмотках создаются ЭДС, Пусть их 25 полярность будет такая, как указано на чертеже. Тогда магнитные поля Ф,„, Ф будете складываться, а поля Ф ф „другой фазы будут вычитаться. Возбуждение тока i первой фазы будет 30 происходить значительно быстрее, чем тока i второй фазы, Вследствие этого на определенном промежутке време— ни поток Ф,станет больше потока Ф, 27

При этом ток i станет уменьшаться и изменит свой знак, потоки ф,, ф, станут согласными, а поток ф, будет направлен встречно Ф„, Ток i уменьшается до нуля, а ток 1 возрастает до максимального значения с противо- 40 положной полярностью. Далее ток

:изменитI свою полярность и работа повторится по описанному выше циклу с другой полярностью токов и т.д. В цепи устанавливаются синусоидальные 4 колебания, частота которых пропорциональна скорости вращения и обратно пропорциональна индуктивности цепей возбуждения. При симметричных параметрах цепи сдвиг фаз имеет значение

90 в двухфазном генераторе и 1?0 в трехфазном, Регулирование частоты колебаний при неизменной скорости вращения осуществляется электрически изменением проницаемости сердечников магнитных усилителей и индуктивностей 9 и 10.

Изобретение позволяет упростить конструкцию генератора, исключив из его состава сложный и громоздкий возбудитель. Увеличивается эффективность преобразования энергии из-эа исключения цикла преобразования первичной энергии в возбуждителе. Изобретение позволяет достичь при низких частотах до единиц герц эЛфективность преобразования энергии и для коллекторных машин постоянного тока, где базовый объект практически неработоспособен. Изобретение позволяет на несколько порядков увеличить быстродействие при изменении частоты.

Формула изобретения

1. Коллекторный генератор переменного тока, содержащий статор с парой полюсов на каждую фазу, фазную обмотку возбуждения, каждая Лаза которой размещена на паре полюсов одной фазы, ротор с якорной и-фазной обмоткой, где n = 2,3, и коллектором с парой щеток на каждую Лазу, смещенных между собой на 180, причем начало и конец каждой Лазной якорной обмотки подсоединены к коллекторным пластинам, смещенным на 180О, а начало каждой фазы обмотки возбуждения соединено с одной щеткой, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения

КПД на низких частотах, на каждой паре полюсов. фазы размещено дополнительно и-1 обмоток возбуждения, причем при п=2 конец обмотки возбуждения первой фазы подключен к концу дополнительной обмотки возбуждения второй фазы, а начало дополнительной обмотки возбуждения второй фазы подключено к другой щетке первой фазы, конец обмотки возбуждения второй фазы подключен к началу дополнительной обмотки возбуждения первой Лазы, а конец дополнительной обмотки воэбуядения первой фазы подключен к другой щетке второй фазы, при п=3 конец об— мотки возбуждения первой фазы подключен к началу первой дополнительной обмотки возбуждения второй фазы, ее конец подключен к концу второй дополнительной обмотки возбуждения третьей фазы, а ее начало подключено к другой щетке первой фазы, конец обмотки возбуждения второй фазы под- ключен к концу первой дополнительной обмотки возбуждения третьей фазы, а

1483562 возбуждения первой фазы подключен к другой щетке третьей фазы.

Составитель В.Комаров

Редактор A,Долинич Техред М. Дидык Koppe KTop Н, Король

Заказ ?846/57 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101 ее начало подключено к началу второй цополнительной обмотки возбуждения первой фазы, конец второй дополнительной обмотки возбуждения первой фазы подключен к другой щетке второй фазы, конец обмотки возбуждения третьей фазы подключен к концу второй дополнительной обмотки возбуждения второй фазы, а ее начало подключено к началу первой дополнительной обмотки возбуждения первой фазы, конец первой дополнительной обмотки

2. Генератор тока по п. 1, о т— личающийся тем,что,сцелью повышения быстродейс:вия при изменении частоты, он снабжен элемен— тами регулируемой индуктивности, число которых равно числу фаз, причем последовательно с обмотками возбуждения каждой фазы включен один элемент регулируемой индуктивности.