Параметрическая электрическая машина

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК. Ж 1793524 А1 (я)ю Н 02 N 1/08

ГОСУДАРСТВ E ННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ..-0 „ .": 9gpg ™-.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,",, ;;::::: -- к и а (21) 4874549/25 (22) 15.10.90 (46) 07.02.93..Бюл. ¹ 5 (75) Н.И.Михайлюк (56) Лазарев В.А, О гетеропараметрическом возбуждении. ЖТФ, 1934, том. 4, Папалекси В,Д. Собрание трудов. М.:

Изд. АН СССР, 1948, с, 178 — 186.

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться для преобразования механической энергии вращения в электрическую энергию.

Известна параметрическая электрическая машина, содержащая емкостной и индуктивный элементы, образующие резонансную электрическую цепь, емкостной элемент которой выполнен в виде конденсатора постоянной емкости, а индуктивный элемент выполнен в виде неподвижной статорной обмотки, электрически соединенной с конденсатором и имеющей ферромагнитные сердечники с воздушным зазором, в котором расположен диск с зубцами, закрепленный на валу ротора и изготовленный из металлической электрои ро водя щей среды.

Такая параметрическая электрическая машина не позволяет получать трехфазные электрические колебания.

Известна параметрическая электрическая машина, содержащая емкостной и индуктивный элементы, образующие

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (54) ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА (57) Использование: электротехника, в частности преобразование механической энергии вращения в электрическую энергию.

Сущность: параметрическая электрическая машина содержит емкостной и индуктивный элементы, образующие резонансную электрическую цепь, емкостной элемент которой выполнен в виде конденсатора постоянной емкости, а индуктивный элемент выполнен в виде закрепленной в корпусестаторе неподвижной статорной обмотки с ферромагнитными сердечниками, имеющими воздушный зазор, в котором расположен подвижный ротор, имеющий ферромагнитные и неферромагнитные участки, При этом отношение количества статорных обмоток к количеству роторных ферромагнитных участков равно 3/2. Имеется три группы статорных обмоток, в каждой из которых сосредоточена 1/3 часть от общего количества статорных обмоток, В каждой группе обмотки электрически соединены друг с другом и расположены таким образом, что между соседними двумя обмотками одной группы расположены две обмотки, принадлежащие другим группам. Все статорные обмотки одной группы могут одновременно противостоять половине роторных ферромагнитных участков. Емкостной элемент содержит три конденсатора постоянной емкости, которые электрически соединены с тремя группами статорных обмоток индуктивного элемента либо по схеме звезды, либо по схеме треугольника. Между роторными ферромагнитными участками может быть введена металлическая электропроводящая среда. 3 ил.

1793524 резонансную электрическую цепь, емкостной элемент которой выполнен в ввиде конденсатора постоянной емкости, а индуктивный элемент выполнен в виде неподвижной статорной обмотки, электриче- 5 ски соединенной с конденсатором и имеющей ферромагнитные сердечники с воздушным зазором, в котором расположены подвижные роторные участки с различной магнитной проницаемостью,и1 иpz. "0

Такая параметрическая электрическая машина также не позволяет получать трехфазные электрические колебания.

Целью настоящего изобретения является расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 показан индуктивный элемент трехфазной параметрической электриче-. ской машины; на фиг, 2 и 3 — электрические схемы трехфазной параметрической элект- 20 рической машины с условием возбуждения

p :204.

Параметрическая электрическая маши-. на состоит их емкостного и индуктивного элементов. В корпусе 1 индуктивного эле- 25 мента закреплены статорные обмотки 2 с ферромагнитными сердечниками 3, в воздушных зазорах которых расположен подвижный ротор 4, имеющий ферромагнитные участки 5, Для повышения эффективности заявляемого 30 устройства между ферромагнитными участками 5 ротора 4 может быть введена металлическая электропроводящая среда, 7— вал ротора.

На фиг. 1, на примере одной из фаз, . 35 показана схема объединения статорных обмоток в группы, соответствующие одной фазе. Аналогично должны быть соединены обмотки и двух других фаз. В результате образуется три группы статорных обмоток, 40

В каждой из групп имеется 1/3 от общего количества статорных обмоток и между двумя соседними обмотками одной группы расположены две обмотки, принадлежащие другим группам. Статорные обмотки, при- 45 надлежащие одной фазе, могут одновременно противостоять половине роторных ферромагнитных. участков 5 (фиг. 1), где показан индуктивный элемент с двенадцатью статорными обмотками 2 и их ферромагнит- 50 ными сердечниками 3 и с восьмью роторными ферромагнитными участками 5, т.е, отношение количества стахорных обмоток 2 с ферромагнитными сердечниками 3 к коли- честву роторных ферромагнитных участков 55

5 равно 3/2.

На фиг. 2 показана электрическая схема трехфазной параметрической электриче- ской машины с условием возбуждения у=2ао, где конденсаторы 8 постоянной емкости емкостного элемента соединены с переменными индуктивностями каждой фазы индуктивного элемента по схеме заезды.

Вторая фаза подключена в противофазе и считается третьей фазой.

На фиг. 3 показана электрическая схема трехфазной параметрической электрической машины с условием- возбуждения

y=2, где конденсаторы постоянной емкости 8 емкостного элемента соединены с переменными индуктивностями каждой фазы индуктивного элемента по схеме треу гольника, Вторая фаза на этом рисунке подключена в противофазе и считается третьей фазой, На фиг. 2 и на фиг. 3 точками обозначены начала обмоток каждой фазы индуктивного элемента. Подключение второй фазы в противофазе обеспечивается путем использования начала обмотки этой фазы в качестве конца, а конца в качестве начала.

При вращении вала ротора 7 происходит периодическое изменение взаимного расположения статорных обмоток 2 с сердечниками 3 и роторных ферромагнитных участков 5. Это приводит к периодическому изменению индуктивностей в резонансных электрических цепях каждой фазы. При частоте изменения индуктивностей, удовлетворя-. ющей . условию возбуждения параметрического резонанса, состояние равновесия(о = О, где q — заряд) в электрической цепи каждой фазы становится неустойчивым и в этих цепях самовозбуждаются электрические колебания. Очевидно, что при вращении ротора 4 в электрической цепи каждой фазы происходит периодическое изменение индуктивностей со сдВигОм фаз, равным

120О, Это приводит при условии у =2а, к самовозбуждению электрических колебаний со сдвигом фаз в 120О. При условии наиболее эффективного возбуждения параметрического резонанса (у=2и),) в резонансной электрической цепи каждой фазы возникают электрические колебания с периодом в два раза большим, чем период изменения индуктивностей. Отсюда, для наглядности полагая, что электрические колебания возбуждаются в фазе с изменением индуктивностей, видно, что эти электрические колебания имеют сдвиг фаз, равный

60 . В этом случае для получения обычных трехфазных электрических колебаний со сдвигомфаз в 120 необходимо вторую фазу подключать в противофазе и испольэовать ее как третью фазу, Для стабилизации электрических колебаний в электрическую цепь необходимо

1793524 ввести нелинейность. В заяв lsIGMQM устройстве нелинейность вводится ферромагнитными сердечниками индуктивного элемента.

Ф ормула изобретения

1. Параметрическая электрическая машина, содержащая емкостной и индуктивный элементы, образующие резонансную электрическую цепь, емкостной элемент которой выполнен в виде конденсатора постоянной емкости, индуктивный элемент выполнен в виде закрепленной в корпусе неподвижной статорной обмотки с ферромагнитными сердеЧниками, и подвижного ротора..имеющего ферромагнитные и неферромагнитные участки, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей. отношение количества статорных обмоток к количеству ферромагнитных участков ротора равно 3/2, а статорные обмотки образуют три группы, каждая из которых содержит 1/3 часть об5 щего количества статорных обмоток. электрически соединенных друг с другом и расположенных таким образом, что между соседними двумя обмотками одной группы расположены две обмотки, принадлежащие

10 другим группам, причем емкостной элемент содержит три конденсатора постоянной емкости, которые электрически соединены с тремя группами статорных обмоток индуктивного элемента по схеме звезды или тре15 угольника.

2. Машина по и. 1. отл и ча ю ща я с я тем, что обмотка второй фазы подключена в противофазе.

1793524

Составитель Н.Михалюк

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т.Палий

Редактор С.Кулакова

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101

Заказ 509 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5