SU656120A1 - Центробежное коммутационное устройство - Google Patents

Description

(54) ЦЕНТРОБЕЖНОЕ КОММУТАЦИОННОЕ УСТРОЙСТВО

365

трехфазного переменного тока при всех его режимах, что приводит, в частности, к излишнему нагреву жткого металла в замкнутом иоложении устройства. Кроме того оно не может о новремепно выполн ть функцию защиты коммутируемой электроцепи от перегрузок пю току без специальной дополнительной аппаратуры.

Целью данного изобретени  «гвл етс  Сйижение мощности управлени  коммута днонным устройством при работе в зам. кнутом положении и расширение фунюоЮ нальных возможностей. Указанна  цель flocTi-JtraeTCH тем, что в центробежном ком мутанношюм устройстве каждый тохоподвод к торцовым кольцевым электродам выполнен в виде, по крайней мере, одного витка с прот1шопололшым напр1а,влением намотки друг по отношению к другу.

На фиг; 1 изображена консгрукци ; iietiTpoeeKHOJ o коммутационного устройства , состо щего из цилиндрического ших- 1Х)ваШ1О1о статора 1, в пазах которого уложена, например, двухскоростна  трехфазна  обмотка 2, наружной изол ционной (керамической) :оболочки 3 в виде ципиндра с пр моугольным выступом в середине , двух торцовых колгзцевых электродов 4 и 5, д1Ш1ШДр1гаеского осевого токоотво- да Электрода 6 шхи внутретшего цилиндра с электроизол ционной (керамической) втулкой 7, составл ющей из трех спа нных ме;кду собой частей. Кольцевой элек трод 4 соединен с осевым электродом 6 с помощью трехвиткового токоподвода 8, а кольцевой электрод 5 соединен также с помощью трехвиткового токоподвода 9 с кольцевым электродом 1О« Витки 8 и 9 изолированы мелшитковой изол цией 11 и выполнены с прот1-тоположным но отпо шенюо д;эуг к другу направлением намотки , HanpitMep, витки 8 - по часовой стрел ice, ВИТ1Ш 9 - против часовой стрелки. Мехшу внутренней поверхностью оболочк 3 за пределами индуктора, кольцевыми поверхност ми электродов 4, 5 и керамическ гми тонкостенными оболочками 12 образуютс  полости кольцевые коллекторы , через которые по отдельным каналам - патруб1щм 13 - осутествл е1х:  подвод (отвод) жидкого металла во внутреннюю полость устройства из сильфонов или бачков, расположетгых за пределами электродов. Лл  о&гегчени  герметизации колыдевых коллекторов снаружи каждой керамической оболочки 12 расположена тонка  кольцева  оболочка из нержавею™ шей стали, ир1ша н11а  по всему перкмет20А

ру кольцевой поворхности соответствующего электрода.

Статор 1 зап{юссован в немагнитную втулку 14 и кренитс  в корпусе 15, имеюшем ребристую нару: а1ую поверхность дл  улучшени  охлаждени . По торцам к статору 1 прикшгкают два Г-образных кольцевых магнитопровода 16, образующие вместе с корпусом 15 единый корпус устройства . Через трубку 17 и радиальноосевое отверстие в электроде 4 осуше- ствл етс  пневмокомпенсаци  внутреннего объема канала.

Внутренний пр моугольный выступ оболочки 3 имеет по торцам два. медных электроводных кольца 18.

Работает центробежное коммутационное устройство (ЦКУ) следующим образом. Жидкий металл, цосто5пгао наход щийс  в кольцевой полости ЦКУ, образованной оболочкой 3 и электродами 4, 5 занимает различное положение в зависимости от cicopocTH его вращени .

Когда ЦКУ находитс  в положении замкнуто, жидкий металл вращаетс  с относительно небольшой скоростью, необходимой лишь дл  удержани  металла на оболочке 3 под действием центробежных сил. Внутрешшй выступ оболочки 3 погру7 ен в Ж1ЩКИЙ металл, и электроды 4, 5 замкнуты жидким металлом. Дл  размыкани  цени необходимо увеличить скорость вращени  металла, что обеспечиваетс  соответствующим переключением обмотки статора на большую синхронную скорость вращени  пол , либо путем увеличени  напр жени  питани  обмотки Под действием возросшей центробежной сюгы металл частично будет вытеснен из кольцевой полости с пр моугольным -выступом через кольцевые коллекторы в области электродов и трубы 13 в соответствующие емкости, например, сильфоны. Внут- , реш1ий выступ оболочки 3 оголитс  и произойдет разрыв силовой электроцепи.

Claims (2)

1. Дл  ускорени  процесса коммутации кольцева  полость ЦКУ соединена через отверсти  в торце электрода 4 и трубку. ф 17 с пневмо компенсатором, который может быть заменен снльфоном. Пневмокомпенсатор ЦКУ может быть использован и дл  управлени  коммутатором, так как при прочих равных услови х положение 5 свободной поверхности вращающегос  жидкого металла может регулироватьс  давлением 1шзртного газа, подаваемого по трубке 17 внутрь ЦКУ. Большему давленшо газа будет соответствовать разомкнутое положение коммутатора, меньшему давлению - замкнутое положение. Когда ЦКУ замкнуто, врйщение жидкого металла может в нем осуществл тьс  при отключетшм трехфазном Ш1Дук1-оре за счет взаимодействи  осевого тока в жидком металле с радиальным магнитным полем созданным витками с током 8 и 9 (фиг. 2). В этом случае энерги  на вращение жидкого металла потребл етс  из коммутируемой силовой электроцепи, и потери в жидком металле будут меньше, чем при включенном трехфазном индукторе . Г-образные магнитопроводы 16 служат пл  усилени  радиального магнитного пол , так как магнитный поток получает возможность замыкатьс  по шихтованному статору и Г-образным сердечником. Если в силовой электроцепи происходит увеличение тока, то тангондиальна  электромагнитна  сила , резко увеличиваетс  (так как f j д B i металл начина ет быстрее вращатьс  и под действием центробежных сип вытесн етс  из кольцевой полости 11КУ до тех пор, пока не произойдет размыкание цепи. Во избежание автоколебательного процесса в этом случае должен включитьс  трехфазный индуктор , чтобы удержать ЦКУ в разомкнутом положении. Сигнал управлени  на включе- ние обмотки индуктора может быть получен от датчиков уровн  или давлени  жидкого металла, установленных в емкост х, соединенных с полостью ЦКУ трубками 13 Так как по осевому медному токоотвод 6 и жидкому металлу ток течет в противо положных направлени х, то тангенциальное магнитное поле в области из керамической оболочкой 3 отсутствует и магнитопровод статора 1 не насыщаетс . В области вращающегос  жидкого металла существует тангенциальное магнитное поле, которое создаетс  током, текущим по электроду 6. Взаимодействие этого пол  с силовым током жидкого металла приводит к по в- пению «Д1ильной  л о ктрп магнитно и силы, совпадающей по направлешоо с центробежной силой. Наибольшего значени  эта си- ла будет достигать в поверхностном слое вращаюигегос  металла, и следовательно, она будет способствовать стабилизации свободной поверхности. Медные кольца 18 по торцам внутреннего выступа оболочки 3 служат дл  уменьшени  вли ни  поперечного краевого эффекта. Предложегтое ЦКУ сохран ет способ. ность работать при любом положении в пространстве и невесомости с коммутацией цепи между жидкими электродами. Формула изобретени  Центробежное коммутационное устройство , содержащее цилгшдрический тшуктор с трехфазной распределенной обмоткой, канал, образованный наружным изол цИ онным цилиндром с внутренним BMCTJTEOM в средней части и электропрОБОДкыми кольцами по бокам выступа, внутре1шим изол ционным цштиндром и кольцевыми электродами с кольцевыми коллекторами соединен11ыми с патрубками дл  подвода электропроводной жидкости в канал, пневмокомпенсатор объема канала и токопод Bozibi, отличающеес  теМд что, с целью снижени  мощностн злтравлеиий и расширени  функциональных возможностей , каждый токоподвод к торцовым коль-цевым электродам выполнен в виде, по крайней мере, одного витка с противопо- ложным направлением намотки друг по отношению к другу. Источники информации, прин тые во вни.. мание при экспертизе 1.Авторское свидетел х: ТВ о СССР № , Н 01 Н 53/08, 1973/
2. 2.Авторское сыщотельство СССР по за вке № 2156367/24-07, 1975.