Топологический генератор

 

СОЮЗ СОВЕТСНИК

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИК

РЕСПУ БЛИН (51)5 Н 02 К 55/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H A BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

Il0 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

OPH ГННТ СССР (46) 28. 02. 91. Бюл. Ф 8 (21). 4258568/07 (22) 09,06.87" (72) В.В.Васильев, А.А.Марков, О.Д.Канэюба и В.Г.Козореэов (53) 621,313,04 (088,8) (56) Глебов И,А., Шахтарин В,А., Антонов Ю,Ф. Проблема ввода тока в сверхпроводниковые устройства. Л,:

Наука, Ленинградское отделение, 1985, с, 96, рис. 3.2. (54) ТОПОЛОГИЧЕСКИЙ ГЕНЕPATOP (57) Изобретение относится к сверхпроводниковьи электрическим машинам постоянного тока топологического ти-.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при разработКе и проектировании электрических машин постоянного тока топологического типа, предназначенных для питания сверхпроводящих магнитов, Целью изобретения является:.: учшение использования генератора путем повышения максимального значения генерируемого тока.

На фиг.1 изображен предлагаемый топологический генератор, продольный разрез, на фиг.2 дан график экспе, риментальной кривой зависимости генерируемого тока от времени, Топологический генератор содержит статор с цилиндрическим ферромагнитным магнитопроводом 1 и установленны и в подшипниках 2 крышками статора 3.

Внутри статора расположен ферромаг1 нитный ротор 4, а сверхпроводящие катушки возбуждения 5 закреплены соосно

„„SU„„1537094

2 па. Цель изобретения — повышение максимального значения генерируемого тока. Цилиндрический ферромагнитный магнитопровод статора 1 охватывает компенсационная обмотка 7, которая размагничивает статор, намагничиваемый током нагрузки. В случае непре-. рывного увеличения компенсирующего тока со скоростью, пропорциональной скорости увеличения тока нагрузки, накачка тока продолжается до значения, определяемого литпь токонесущей способностью применяемой сверхпроводящей Фольги. 2 HJI, на крышках статора 3, В зазоре между С статором и ротором закреплена неподвижно сверхпроводящая (СП) фольга 6.

Цилиндрический ферромагнитный магии ф ы топровод 1 снабжен охватывающей eFo Яд компенсационной обмоткой 7, витки ко-. р торой направлены вдоль образующих цилиндрических поверхностей магнитопровода

Топологический генератор работает следующим образом.

Ротор .4 генератора приводится во вращение и одновременно подается ток в катушки возбуждения 5. Магнитный поток, создаваемый катушками возбуждения, нарушая сверхпроводимость фоль ги 6 в зоне полюсов ротора, замыкается по магнитопроводу 1, крыпкам статора 3 и ротору 4. При этом сверхпроводимость фольги б,. находящейся вне эоны полюсов ротора, сохраняется. Таким образом, в CII""êoêòóð, состоящий I

1 533094 нэ внешней Сп нагрузки I.èð замкнутои па СП фольгу, можно накачивать маг нитный поток и ток. По иере увеличения накачиваемого генератором тока в

СП-нагрузку индукция магнитного поля в магнитопроводе 1 статора, находящегося в магнитном поле внешнего контура, увеличивается вплоть до значения, при котором происходит ма нитное насыщение материала магнитопровода накачка тока замедляется и затем прекращается (первая ступень экспериментальной кривой на фиг,2), При подаче в компенсирующую обмот- I5 ку 7 тока, создающего магнитный поток, равный и противоположный магнитному потоку в магнитопроводе 1 от тбка нагрузки, происходит размагничивание

l ,статора и накачка тока в CII-нагрузку возобновляется (вторая ступень экспериментальной кривой на фиг.2).. В слу чае непрерывного увеличения компенсирующего тока со скоростью, пропорциональной скорости увеличения тока на- 25 грузки, накачка тока продолжается до значения, определяемого лишь,токонесущей способностью применяемой tII фольги. Зависимость. I.ä =- f (t) представленная на фиг.2, получена экспериментально при исследовании генератора с компенсирующей катушкой.

Пример реализации. устройства.

Статор генератора, его крьппки и ротор выполнены из СТ) О. Катушки возбуждения закреплены на крышках стато35 ра и намотаны. одножилъным СП проводом иэ ИЬ -Ti ф О,ЗЗмм. Ниобий-цирконие- ". вая фольга (НИ-1,5) уложена по внутренней цилиндрической псверхности статора в зазоре между статором и ротором. СП фольга HH-I,5 соединена. с внешней нагрузкой. 1.„механическими . зажимами. Компенсирующая катушка из одножильного Nb-Ti провода 9 О,ЗЭ мм намотана на статор как на -,îððîaäàëüный магнитопровод. При работе тополо" гического генератора без компенсирую" щей катушки был получен максимальный ток Хн я250 А. При включении компенсирующей катушки значение тока возрастает до 2000 Л (см. фиг.2).

Использование B конструкции TQaoлогического. генератора компенсирую- щей катушки, магнитопроводом которой является статор генератора, позволяет существенно увели ить максимальный ток ген р тбра.

Формула изобретения

Топологический генератор, содержащий статор с цилиндрическим ферромагнитным магнитопроводом и сверхпроводящими катушками возбуждения, ферромагнитный ротор, расположенный внутри статора, и закрепленную неподвижно между статором и ротором сверхнрово" дящую фольгу, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью улучшения использования генератора путем повьппения максимального значения генерируемого тока, цилиндрический ферро— магнитный магнитопровод статора снабжен охватывающей его компенсационной обмоткой, витки которой направлены вдоль образующих цилиндрических поверхностей магнитопровода.

1 537 094

7 . l

Сос тав итель Ф. Подольск ая

Редактор В.Фельдман Техред Л. Сердюкова Корректор О. Ципле

Ю

Заказ 871 Тираж 322 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР, 113035, Иосква, R-35, Раушская наб.9 д 4/5 .Производственно-издательский комбина "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина,,101