RU1819370C - Электромашинный преобразователь - Google Patents

Abstract

Использование: электротехника, электромеханический преобразователь посто нно-переменного тока. Сущность изобретени : электромашинный преобразователь содержит унипол рную и синхронную машины. Унипол рна  машина состоит из статора с кольцевыми обмотками возбуждени , жидкометаллических контактов, дополнительного внутреннего статора и  кор . Синхронна  машина состоит из статора с обмоткой, дополнительного внутреннего статора и индуктора. Дополнительные внутренние статоры расположены концент- ричко основным статорам машины. По торцам преобразовател  размещены крышки. Крышки совместно со статорами образуют кольцевую герметичную камеру. В камере размещен ротор. Ротор выполнен в виде двух полых провод щих цилиндров. Цилиндры жестко механически св заны между собой. Якорь унипол рной машины двухслойный , имеет две независимые параллельные ветви. Полый цилиндр индуктора разделен по окружности вдоль образующей на изолированные части. Число частей равно числу полюсов синхронной машины. С одного торца индуктор замкнут короткоза- мыкающим кольцом. С другого торца индуктор соединен электрически с  корем унипол рной машины. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Изобретение относитс  к регулируемым преобразовател м дл  питани  дуговых электропечей и гальванических установок, примен емых в металлургической промышленности , а также дл  объектов (судов) с источниками переменного и посто нного токов.

Цель изобретени  - уменьшение массы и габаритов, повышение надежности электромашинного преобразовател .

Отличительные признаки предлагаемого изобретени : дополнительные внутренние статоры, размещенные концентрично основным; торцовые крышки, образующие совместно со статорами герметичную кольцевую камеру;  корь ротора в виде полого

провод щего цилиндра с не менее, чем двум  параллельными ветв ми; индуктор в виде другого полого провод щего цилиндра жестко механически св зан с первым, разделен на изолированные части с числом, равным числу полюсов; полые цилиндры установлены в герметичной камере с возможностью свободного вращени ; полые цилиндры выполнены из ферромагнитного материала с высокопровод щими немагнитными стержн ми; дополнительный унипол рный возбудитель установлен между машиной переменного тока и унипол рной машиной; первый полый провод щий цилиндр выполнен двухслойным, разделен по длине изол цией и снабжен парными скольз щими контактами; внутренний статор ма00

чэ

Сл Ч

О

СА

шины переменного тока снабжен дополнительной обмоткой  кор .

Предложение соответствует критерию существенные отличи , так как из известного перечн  информации, установленного нормативным документом (11.127, ЭЗ-1-74), технические решени  с признаками, подобными за вленным, не обнаружены.

На фиг. 1 изображена конструктивна  схема электромашинного преобразовател ; на фиг, 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б на фиг. 1; на фиг. 4 - сечение В-В на фиг. 1.

Электромашинный преобразователь содержит внешний 1 и внутренний 2 магни- топроводы с обмотками 3 и 4 и выходными клеммами 5 и 6 двух  корей переменного тока, индуктор 7 унипол рной машины с унипол рными обмотками возбуждени  8 и 9, индуктор унипол рного возбудител  10с унипол рной обмоткой возбуждени  11 и немагнитным кольцом 12, герметичную кольцевую камеру 13 с индуктором 14 синхронной машины,  корем унипол рной машины 15,  корем унипол рного возбудител  16, подшипниковые опоры 17, одиночные 18 и парные 19 жидкометаллические контакты, разделенные изол цией 20, выходные клеммы посто нного тока 21.

Индуктор 14 синхронной машины (фиг. 2, сечение А-А) выполнен в виде второго полого ферромагнитного цилиндра с высокопровод щими стержн ми 22, разделенного изол цией 23 на изолированные части с числом, равным числу полюсов, замкнутые о одного торца короткозамыкающим кольцом 24. Индуктор 14 жестко механически сочленен (при отсутствии унипол рного возбудител  16)с  корем 15 унипол рной машины , выполненным в виде первого полого феррома ного цилиндра (в однослойном исполнении, фиг. 4) с высокопровод щими немагнитными стержн ми; в двухслойном исполнении (фиг. 3, сечение Б-Б)  корь 15 состоит из полых ферромагнитных цилиндров 25 и 26 с высокопровод щими стержн ми 27, разделенных изол цией 28.

Якорь 16 унипол рного возбудител  (фиг. 4, сечение В-В) конструктивно не отличаетс  от  кор  унипол рной машины в однослойном исполнении и механически и электрически соединен с  корем 15 унипол рной машины и индуктором 14 синхронной машины.

Электромашинный преобразователь работает следующим образом.

При включении обмоток 3 и 4  корей в сеть переменного тока индуктор 14 синхронной машины будет вращатьс  с частотой , близкой к синхронной частоте электромагнитного пол  (момент сопротивлени  весьма мал). При подаче тока возбуждени  в унипол рную обмотку 11 в цепи унипол рного возбудител , включающей индуктор 14 синхронной машины, наведетс  унипол рна  ЭДС и потечет посто нный ток. Посто нный ток создаст в индукторе 14 (фиг. 2, сечение А-А) систему пар полюсов, и индуктор вт нетс  в синхронизм с электромагнитным полем обмоток 3 и 4 переменного тока. При подаче тока возбуждени  в унипол рную обмотку 8 и 9 в  коре 15 унипол рной машины наведетс  ЭДС, величина которой

регулируетс  токами возбуждени  обмоток 8 и 9. Дл  обеспечени  максимального напр жени  все параллельные ветви  кор  15 соедин ютс  последовательно, что требует разделени  парных контактов 19 и соответствующих участков  кор  19 изол цией 20. .Дальнейшее двухкратное повышение напр жени  возможно за счет выполнени   кор  15 двухслойным (фиг. 3) и снабженным жидкометаллическими контактами. кор  15 по внешней и внутренней цилиндрическим поверхност м.

При работе-от источника посто нного тока требуемое значение частоты переменного тока регулируетс  величинами токов

возбуждени  унипол рных катушек 8 и 9. Требуемое значение costp регулируетс  током возбуждени  катушки 11 возбудител . Немагнитное разделительное кольцо 12 позвол ет практически устран ть вли ние магнитного потока унипол рной машины на унипол рный возбудитель, тем самым позвол ет в широких пределах регулировать величину тока возбуждени  индуктора 14 синхронной машины, а следовательно, регу .лировать величину напр жени  и cosy переменного тока.

Применение двух обмоток  корей 3 и 4 переменного тока позвол ет практически удвоить мощность преобразовател  при неизменных габаритах.

Преимущества предлагаемого электромашинного преобразовател  по сравнению с прототипом заключаютс  в том, что машина переменного тока  вл етс  синхронной

и снабжена дополнительным внутренним статором с обмоткой  кор , ротор выполнен в виде полых провод щих цилиндров и размещен в герметичной камере, при этом полый цилиндр  кор  унипол рной машины

выполнен двухслойным с парными жестко- металлическими контактами, в результате чего уменьшаетс  масса и габариты и повышаетс  надежность электромашинного преобразовател .

Claims (5)

1. Электромашинный преобразователь, содержащий унипол рную машину, включающую статор с кольцевыми обмотками возбуждени  и жидкометаллическими контактами, машину переменного тока со статором, несущим обмотку, и ротор, состо щий из двух частей, одна из которых  вл етс   корем унипол рной машины, а друга  - индуктором машины переменного тока, о- тличающийс  тем, что, с целью уменьшени -массы и габаритов, повышени  надежности, машина переменного тока  вл етс  синхронной, обе машины снабжены дополнительными внутренними статорами, размещенными концентрично основным статорам,-а по торцам преобразовател  имеютс  крышки, образующие совместно ео статорами кольцевую герметичную камеру ,  корь ротОра выполнен в виде одного полого провод щего цилиндра с не менее чем двум  независимыми параллельными ветв ми, индуктор - в виде другого полого провод щего цилиндра, жестко механически сочлененного с первым, разделенного по окружности вдоль образующей на изолированные части с числом, равным числу полюсов машины переменного тока, замкнутые с одйого торца цилиндра корот- .коёамыкающим кольцом, с другого торца соответственно электрически соединены одной пол рностью с первым полым цилиндром , другой пол рностью - посредством ж«дкометаллического контакта с соответствующей пол рностью параллельной ветви  кор  унипол рной машины, первый и второй цилиндры установлены в кольцевой герметичной камере с возможностью свободного вращени ,

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что полые провод щие цилин- дры выполнены из ферромагнитного материала с высокопровод щими немагнитными стержн ми.

3. Преобразователь по п. 1,-о т л и ч a torn , и и с   тем, что на торце унипол рной

машины, примыкающей к машине переменного тока, установлен через разделительное немагнитное кольцо дополнительный магнитопровод с кольцевой унипол рной обмоткой возбуждени  и жидкометалличе ским контактом, первый полый провод щий цилиндр снабжен дополнительным участком, взаимодействующим с этой обмоткой, торцевой ж идкометаллический контакт унипол рной машины размешен по оси симметрии дополнительного магнитопровода, дополнительный жидкометаллический контакт электрически соединен с соответствующей частью второго полого провод щего цилиндра .

4. Преобразователь по п. 1, о т л и ча-«г- щ и и с   тем, что первый полый провод щий цилиндр выполнен двухслойным из двух полых провод щих цилиндров, изолированных один от другого, разделен по поперечным ос м симметрии катушек изол цией и снабжен парными изолированными друг от друга скольз щими контактами дл  каждого сло .

5

5. Преобразовательпо п. 1, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что внутренний статор машины переменного тока снабжен дополнительной обмоткой  кор .

х7 -)1

21 18 /3

Я

Инг /

8-8