SU748682A1

SU748682A1 - Shock-excited oscillator

Info

Publication number: SU748682A1
Application number: SU772507841A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Антонович Сипайлов; Виталий Иванович Попов; Константин Александрович Хорьков; Александр Георгиевич Бан
Priority date: 1977-07-14
Filing date: 1977-07-14
Publication date: 1980-07-15

Description

1 .one .

Ударный генератор относитс к электромашинным накопител м энергии и может быть использован в электрофизических установках различного , назначени дл создани сильных импульсных магнитных полей, в установках , использующих.электрогидравлический эффект (дуговой разр д), дл зар дки индуктивных накопителей или дл питани потребителей, требующих периодических импульсов тока большой амплитуды.A shock generator belongs to electric machine energy storage devices and can be used in various electrophysical installations for creating strong pulsed magnetic fields in installations using an electro-hydraulic effect (arc discharge) to charge inductive drives or to power consumers requiring periodic large amplitude current pulses.

Известны автономныеударнйё гёнераторы , например предназначенные дл создани сильных импульсных магнитных полей, выполненные по обь1Чной конструктивной схеме, а именно: внешний шихтованный статорный сердечник с корной обмоткой, уложенной в его пазы - внутренний ротор, как правило, с большими дополнительными маховыми массами на его валу tl.Known stand-alone shock generators are known, for example, designed to create strong pulsed magnetic fields, made according to an extensive structural scheme, namely: the outer laminated stator core with the core winding laid in its grooves - the inner rotor, as a rule, with large additional fly-rods on its shaft tl .

Дл получени больших знач.ений импульсных токов при замыкании генератора необходим о снижать величину его сверхпереходного индуктивного сопротивлени . Известные Ударные генераторы, имеют з{1ачительное,йндуктивное сопротивление рассе ни In order to obtain large values of pulse currents when the generator is closed, it is necessary to reduce the value of its over-transient inductive resistance. Famous Impact Generators, have a {\ intrusive, inductive dissipation resistance

корной обмотки, так как она уложеЭа в пазы магнитопровод щёго сердечника статора. Существенную долю расре ни составл ет рассе ние лобовых 5 частей корной обмотки из-за боль;1Ой длины лобовых перемычек, что дмеет место при внешнем статоре в Двухполюсных генераторах. Наличие (агнитопровод щего сердечника стаtO тора приводит к значительным потер м мощности при форсировках возбуждени .. Потери выдел ющиес в стали сердечника статора, вл ютс серьезным преп тствием, ограничивающим возможности глубоких форсировок возбуждени с целью получени больших индукций в области корной обмотки. Эти потери при недостаточных маховых массах на роторе обусловливгиот 20 его существенное торможение. Конструкции роторов, примен емые в известных азтономных ударных генераторах ,-из-эа габаритных ограничений не позвол ют размещать, на них большое 25 количество меди обмотки 1Возбу денй дл создани . ё й ШбШху Щ-, дукций в , обл§ЩГ Й5рной обмотки п1 и одШврёменных достаточных запасах механической про30 чностй. :.. .the core winding, as it is laid in the slots of the magnetic core of the stator core. A significant proportion of the damage is the dispersion of the frontal 5 parts of the core winding due to pain; 1Oh of the length of the frontal bridges, which makes room with the external stator in the bipolar generators. The presence of (an aggregating stator core of a torus leads to a significant loss of power during excitation forces. Losses released in the stator core steel are a serious obstacle limiting the possibilities of deep excitation forces in order to obtain large inductions in the core winding. These losses at insufficient rotor masses on the rotor caused its significant braking from 20. The design of the rotors used in the well-known aztonic shock generators is not limited by ox dissolved placing on them a large amount of copper windings 25 1Vozbu deny to create e d ShbShhu ui, at induction, obl§SchG Y5rnoy winding n1 and odShvromennyh sufficient mechanical stocks pro30 chnosty:.. ...

Дл увеличени запаса кинетическ«Ьй Эйёргий вала роторов ударных 1«Шё|5аторов, как правило, снабжаютс йЖ$:6викдМи, что приводит к увеличению общей массы автономной установки .In order to increase the reserve, the kinetic bluer shaft of the shock rotors 1 ″ Sjø | 5atorov, as a rule, is supplied with $: 6 wkdMi, which leads to an increase in the total mass of an autonomous installation.

Известен также ударный генератор, содержащий сердечник статора с корной обмоткой, массивный магнитопровод щий ротор с обмоткой вЪэбужденй и успокоительной обмоткой 2.Also known is a percussion generator containing a stator core with a core winding, a massive magnetically conducting rotor with excitation winding and a soothing winding 2.

Указанный электромаховичный аккумул тЬр имеет статор и наружный ротор в виде витого обода из магнитопровод щёго материала. На внутренней поверхности обода расположены пос Ойнные магниты чередующейс пол рности . Сердечник статора с обмоткой ра гположен между магнитами и ступицей , иа которой укреплен витой обод. Статор закрепл етс консопъю.This electromotive accumulator has a stator and an outer rotor in the form of a twisted rim of magnetic material of the wedge material. Alternate polar magnets are located on the inner surface of the rim. The stator core with a winding is placed between the magnets and the hub, which is reinforced with a twisted rim. The stator is secured by the collar.

Наружный ротор, примен емый в элек5 ШайШгчй КГ Ш{ Мй Щ5 Г1 б с|ГЖ1нШию внутренним ротором таKoff жемассы запасае тбольше 1 й1Уётической энергии,что повышает энергетические характеристики устройст в1 Ш1й ;прТ1 0ДИна овых энергетических показател х снижает его вес. Койёойвноё закрепление статора неп 0й ёмлёйд дан ударного генератора, особенно при большой активной длине т а й как при коротзкьм зайыкании на статор будут действовать большие ЭЛтектродиНамические усили , и поэтому он должен бьатб закреплён надежно . Наличие ступицы, во внутренней полости статора, увеличивает ег радиальный размер, а следовательно, увеличиваютс лобовые перемычки, соединйющие активные стержни корной обмот.ки. Из-за увеличени длины лобовых перемычек существенно увеливаётс дол лобового рассе ни , что к йозрастШйЙ«Жё ййТерШШЙ---fl-uTa индуктивного- сопротивлени .The outer rotor used in the electric ShaySHCHY KG Sh {My Shch5 G1 b s | GZH1NShyu inner rotor and Koff of the stock stores more than 1 st1 of the European energy, which increases the energy characteristics of the device 1 Sh1y; prT1 0Di new energy indicators reduces its weight. The stator fastening is attached to a shock generator, especially with a large active length, as if shortly sticking to the stator, large electrical stresses will act, and therefore it must be securely fastened. The presence of the hub, in the inner cavity of the stator, increases its radial size, and, consequently, the frontal bridges connecting the active cores of the root winding increase. Due to the increase in the length of the frontal jumpers, the proportion of frontal dispersion is significantly increased, which yo increase. The “TYLE TYPE --- fl-uTa inductive-resistance.

В конструкции 2 нет возможности фбрййровать поток, так как в качестве возбудител магнитного пол использ уют посто нные магниты. Не s полной мере использованы возможнос ™1Гйкгаружйозго ротора по увеличению плотности кинетической энергии.In construction 2, it is not possible to fry the flow, since permanent magnets are used as a magnetic field exciter. Not fully utilized the possibility of the 1Gykaryuzhego rotor to increase the density of kinetic energy.

Цель изобретений -- увеличение HlfipraH гёнер-атх)ра путем уменьшени ; йнЩгктивног о 6дй1 отй11г1еНй Г pares e нй корной обмотки и увеличение платности кинетической энергии, заnafcaeMoftpioTopOM автономного удар p|p r re| f1: .W;f H - HbSre«e6-HOMThe purpose of the inventions is to increase Höner-atx-ra by decreasing; Investigative of 6d1 of irradiated G pares e of the root winding and increase of the kinetic energy payable, forfcaeMoftpioTopOM autonomous impact p | p r re | f1: .W; f H - HbSre "e6-HOM

ЬШ сёН йГ e.i массы в целом. /, ÖSh SONG YG e.i mass in general. /,

Дл дЪсти ени этой цели, бе.зжелезный статор сердечника из прочного элёктрОйзсзлТ ционного матеЕшеша с корной обмоткой ,распоЛа;Гаётс во внутренней радтоЧЛё пологр . ротора, выпопненного в форме ма ховика равно1ййрс Н1бсти-.- --г.. фиг.1 изображен ударный генератор , обЬшй вид и разрез на фиг.2то же в аксонометрической проекции. Ударный генератор содержит полый ротор 1 в форме маховика равной прочности с трубчатыми цaпфcuvш 2 и 3 5 и пазами 4 во внутренней полости, в которые уложена обмотка возбуждени 5. Обмотка возбуждени удерживаетс в пазах 4 цилиндрическими медными клинь ми б, одновременно выпол0 н ющимй роль стержней успокоительной рбмоткй. Ротор 1 своими цапфами 2 и 3 установлен на подшипник скольжени , расположенные в сто ках 7 и 8. К выступающему концу цапфы 2 ротораTo achieve this goal, the iron stator of the core is made of a durable electrical cable with a core winding, located in the inner radar plate. rotor, made in the form of a flywheel, equal to H1bsti -.- - g. Figure 1 shows a shock generator, the overall view and section in Figure 2 is the same in axonometric projection. The shock generator contains a hollow rotor 1 in the form of a flywheel of equal strength with tubular caps 2 and 3 5 and slots 4 in the internal cavity in which the excitation winding 5 is laid. The excitation winding is held in the grooves 4 by cylindrical copper wedges b, simultaneously performing the role of rods soothing rbmotky. The rotor 1 with its trunnions 2 and 3 is mounted on a sliding bearing, located in stocks 7 and 8. To the projecting end of the trunnion 2 of the rotor

5 1 болтами 9 привёрнут фланцевый вал 10, на котором расположены контактные кольца 11. Через отверсти во фланце вала 10 проход т выводы 12 обмотки 5 возбуждени , которые приQ соедин ютс к контактным кольцам 11. Беспазовый ,се15дечник 13 статора содержит два хвостовика 14 и 15. К сердечнику 13 приклеены эпоксидным компаундом изолированные стержни5 1 with bolts 9 fastened a flange shaft 10 on which contact rings 11 are located. Through openings in the flange of shaft 10, pins 12 of excitation winding 5 pass, which when Q are connected to contact rings 11. Unstitched, stator core 13 contains two shanks 14 and 15 . The core 13 is glued with epoxy compound insulated rods.

5 корной обмотки 16, соединенные лобрвыми перемычками 17. На актив ные стержни обмотки 16 наложен бан .даж 18, найрйМёр, стекловолокнистым шнуром с последующей пропитке5 crust winding 16, connected by lobre jumpers 17. On the active rods of winding 16 a ban is imposed. 18, nayryMur, fiberglass cord followed by impregnation

.j в эпоксидном компаунде и сушке..j in epoxy compound and drying.

Лобовые перемычки 17, как в ударном генераторе, окружены и закреплены медными экранами 19. Хвостовик 14 сердечника 13 статора входит во внутреннее кольцо роликового подшипнйка 20, внешнее кольцо которого The front jumpers 17, as in a shock generator, are surrounded and fixed by copper screens 19. The shank 14 of the stator core 13 enters the inner ring of the roller bearing 20, the outer ring of which

запрессовано в полость цапфы 2 ротора 1. Хвостовик 15 имеет граненый профиль (например, шестигранный) и входит в центральное отверстие такого же профил в конической части фланцевого кронштейна 21, прикрепленного болтами 22 (возможно, замковое или шлйцевое соединение) к сто ку 8. Фланцевый кронштейн 21 имее ет отверстие 23, через которое проход т выводы 24 корной обмотки 16.pressed into the cavity of the trunnion 2 of the rotor 1. The shank 15 has a faceted profile (for example, hexagonal) and enters the central hole of the same profile in the conical part of the flange bracket 21 attached by bolts 22 (possibly a locking or slip connection) to the sewer 8. Flanged the bracket 21 has an opening 23 through which the leads 24 of the root winding 16 pass.

Крут щий момент от фланцевого вала передаетс ротору 1 через болты 9 (или шлйцевое соединение) и цапфу 2. При коротком замыкании момент , действуюищй на сердечник 13 статора, воспринимаетс профильным хвостовиком 15, защемленным в граненой отверстии фланцевого кронштейна 21, и сдерживает его от проворачива5 ки . От радиального перемещени при коротких замыкани х сердечник 14 статора удерживаетс подашпником 20.The torque from the flange shaft is transmitted to the rotor 1 through bolts 9 (or slurry connection) and trunnion 2. In the event of a short circuit, the torque acting on the stator core 13 is perceived by the profile shank 15 clamped in the faceted hole of the flange bracket 21, and it is held back by 5. ki From the radial movement during short circuits, the stator core 14 is held by the support 20.

Работа предлагаемого ударного, генератора не отличаетс от рабоQ ты известных генераторов.The operation of the proposed shock generator does not differ from the work of well-known generators.

использование полого ротора в виде маховика равной прочности с обмоткой возбуждени и внутреннего безжелезногО сердечника с корной.using a hollow rotor in the form of a flywheel of equal strength with an excitation winding and an internal iron-free core with a core.

5 обмоткой выгодно отличает предлагаемый ударный генератор от указанных аналогов и прототипа. Известноj. что момент инерции вращающегос тела пропорционален произведению массы на квадрат радиуса Ьращени . Поэтому при выполнении ротора в виде равнопрочного маховика имеетс возможность повьййени его эффективности за счет снижени массы и увеличени наружного диаметра. Конструкци ПЕ1едлагаемого ротора позвол ет разместить на нем значительное количество меди обмотки возбуждени , что при отсутствии железного сердечника статора обеспечивает глубокие форсировки возбуждени и большие значе .ни индукций пор дка 3 Тл и более в области малого объема, занимаемого корной обмоткой. Кроме того, крепление лобовых частей обмотки роторл значительно упрощаетс , так как при вращении они прижимаютс цен;тробежными силами к телу ротора. Применение внутреннего безжелезного статора позвол ет существенно .снизить рассе ние корной обмотки как за счет отсутстви железа, так и за счет сокращени длины лобовых .перемычек и значительно уменьшить сверхпереходное индуктивное сопротивление . Все это повышает энергеа5 winding favorably distinguishes the proposed shock generator from the specified analogs and prototypes. Known. that the moment of inertia of a rotating body is proportional to the product of mass and the square of the radius of the rotation. Therefore, when the rotor is manufactured in the form of an equal-strength flywheel, it is possible to increase its efficiency by reducing the mass and increasing the outer diameter. The design of the PE-supplied rotor allows it to accommodate a significant amount of copper excitation windings, which, in the absence of an iron stator core, provides deep excitation forces and large values of inductions of about 3 T or more in the small volume area occupied by the main winding. In addition, the fastening of the frontal parts of the rotor winding is greatly simplified, since, during rotation, they are pressed against the body of the rotor by tugging forces. The use of an internal iron-free stator allows one to significantly reduce the dissipation of the core winding, both due to the absence of iron, and by reducing the length of frontal jumpers and to significantly reduce the super-intermediate inductive resistance. All this increases energy

тические показатели ударных генераторов .tic indicators of shock generators.

Claims

Invention Formula

A shock generator containing a stator core with a core winding, a massive magnetically conducting rotor with an excitation winding and a soothing winding, distinguishing it from THAT; in order to increase the energy transferred to the load by reducing the inductive dissipation resistance of the core winding and increasing the density of kinetic energy stored by the rotor, the latter is made yoym in the form of a flywheel of equal strength encompassing the core winding laid on the core of strong electrically insulated material.

Sources of information taken into account in the examination

l.XapMc D. Drum Construction

5 generators. - Energy machines of special purpose M., SEI I960.

2. Authors certificate of the USSR No. 544049, kl .: N 02 K, 1971 (prototype).

, jJ.-.- i.; jteii rii