SU989694A1 - High-voltage electric machine pulse generator - Google Patents

High-voltage electric machine pulse generator Download PDF

Info

Publication number
SU989694A1
SU989694A1 SU813255207A SU3255207A SU989694A1 SU 989694 A1 SU989694 A1 SU 989694A1 SU 813255207 A SU813255207 A SU 813255207A SU 3255207 A SU3255207 A SU 3255207A SU 989694 A1 SU989694 A1 SU 989694A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
winding
voltage
main
stator
generator
Prior art date
Application number
SU813255207A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Георгиевич Бан
Виталий Иванович Попов
Original Assignee
Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова filed Critical Томский Ордена Октябрьской Революции И Ордена Трудового Красного Знамени Политехнический Институт Им.С.М.Кирова
Priority to SU813255207A priority Critical patent/SU989694A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU989694A1 publication Critical patent/SU989694A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к синхронным импульсным генераторам высокого напряжения, используемым для питания автономных лазерных установок.The invention relates to electrical engineering, namely to synchronous pulsed high voltage generators used to power autonomous laser systems.

Известны системы накачки лазера, в которых промежуточным накопителем является индуктивность [11.Known laser pump systems in which the intermediate drive is the inductance [11.

. При этом, чем выше начальная ЭДС, jq тем круче нарастает зарядный ток, тем короче время зарядки и тем меньше отношение энергии, рассеянной со·1, противлением, к энергии, заключенной в индуктивности. Поэтому при зарядке индуктивных накопителей электромашинными агрегатами необходимо применение повышающих трансформаторов, что приводит к увеличению общей массы установки. . 20. Moreover, the higher the initial EMF, jq, the steeper the charging current increases, the shorter the charging time and the smaller the ratio of the energy dissipated with · 1 , the resistance, to the energy enclosed in the inductance. Therefore, when charging inductive drives with electric machine aggregates, the use of step-up transformers is necessary, which leads to an increase in the total mass of the installation. . 20

Известны и нашли наибольшее применение в лазерных установках емкостные накопители.Capacitive storage devices are known and have found the greatest application in laser systems.

В системе заряда емкости от электромашинного генератора· переменного тока наилучшими энергетическими пока- 25 зателями обладают синхронный генератор, работающий через трехфазный двух. пе?лупериодный выпрямитель [2].In the system of charge of a capacitance from an electric machine generator · alternating current, the best energy indicators are possessed by a synchronous generator operating through a three-phase two. half-period rectifier [2].

Для заряда емкости до высоких напряжений, с целью обеспечения высоких ’θ энергий при сравнительно малых значениях емкости, требуется применение повышающих трансформаторов.To charge the capacitance to high voltages, in order to provide high ’θ energies at relatively low capacitance values, the use of step-up transformers is required.

Известны также статические системы высоковольтных генераторов обязательным элементом в которых является повышающий трансформатор, что ограничивает применение статических систем в автономных установках на большие· энергии. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является электромашинный источник импульсов, ^содержащий дополнительную обмотку на статоре, к цепи которой включено Фазосдвигающее устройство, а в цепь демпферной обмотки, ротора по поперечной оси - коммутирующий аппарат [4].Static systems of high-voltage generators are also known as an indispensable element in which is a step-up transformer, which limits the use of static systems in autonomous installations to high energies. Closest to the invention in technical essence is an electric machine pulse source, containing an additional winding on the stator, to the circuit of which a phase shifting device is included, and a switching apparatus in the circuit of the damper winding, rotor along the transverse axis [4].

Недостатком известного источника является сложность коммутации в роторном контуре, а также ограничение импульса напряжения на рабочей обмотке, который определяетФя отношением ^операторных сопротивлений по поперечной и продольной осям элёктромашин^ного источника. Использование традиционной конструкции генератора с ферромагнитным статором и ротором исключает применение электромашинных источников импульсов в автономных уста989694.A disadvantage of the known source is the complexity of switching in the rotor circuit, as well as the limitation of the voltage pulse on the working winding, which determines the ratio of the operator resistances along the transverse and longitudinal axes of the electric machine source. Using the traditional design of a generator with a ferromagnetic stator and rotor eliminates the use of electromachine sources of pulses in stand-alone devices 989694.

новках на высокие напряжения без трансформаторных повышающих преобразова- :new to high voltages without transformer step-up converters-:

телей.televisions.

Целью изобретения является снижение весогабаритных показателей и повышение КПД, генератора. 5The aim of the invention is to reduce weight and size and increase the efficiency of the generator. 5

Указанная цель достигается тем,' 'что в электромашинном импульсном генераторе, содержащем статор с основной обмоткой, соединенной с коммутирующим аппаратом, имеющем клеммы для. Ю подключения к нагрузке, дополнительной обмоткой, смещенной на 90 эл. град, относительно основной обмотки, и ротор с обмоткой возбуждения и ко-7 роткозамкнутой демпферной обмоткой по продольной оси', статор снабжен двумя резонансными контурами с коммутаторами, каждый из которых трансформаторно связан с основной и дополнительной обмотками, коммутирующий jq аппарат выполнен в виде мостового двухполупериодного выпрямителя, а дополнитель'ная обмотка подключена к . той же диагонали указанного выпрямителя, что и основная обмотка статора.This goal is achieved by the fact that `` in an electric machine pulse generator containing a stator with a main winding connected to a switching device having terminals for. Yu connection to the load, an additional winding offset by 90 el. degrees with respect to the main winding and a rotor with an excitation winding and Ko 7 rotkozamknutoy damper winding along the longitudinal 'axis, a stator provided with two resonant circuits with switches, each of which transformer is connected with the main and additional windings jq switching apparatus is a full-wave bridge rectifier, and an additional winding connected to. the same diagonal of the rectifier indicated as the main stator winding.

На чертеже представлена принципы- 3 альная схема высоковольтного электромашинного импульсного генератора.The drawing shows a schematic 3 -circuit diagram of a high-voltage electric pulse machine generator.

Генератор содержит статор, на котором размещены основная 1 и дополнительная 2 обмотки, смещенные на 90 эл.^ град., в цепи которых включены соответственно низковольтные резонансные контуры с обмотками 3 и 4, замыкаемые коммутирующими аппаратами 5 и 6, и внешний ротор, на котором размещены '35 обмотка возбуждения 7 и демпферная обмотка 8 по продольной оси.The generator contains a stator, on which the main 1 and additional 2 windings are placed, offset by 90 el. Degrees, in the circuit of which are included respectively low-voltage resonant circuits with windings 3 and 4, closed by switching devices 5 and 6, and an external rotor, on which placed '35 excitation winding 7 and damper winding 8 along the longitudinal axis.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В начальном положении генератор 40 работает на холостом ходу. В момент максимума потокосцепления обмоток 1 и 3 замыкается коммутирующий аппарат 5, а основная обмотка 1 подключается к нагрузке. В резонансном конту-д5 ре протекает ток‘, достигающий своего максимального значения в момент времени uit=i/2. При этом, за счет трансформаторной связи ЭДС основной обмотки возрастает. В результате замыкания эд обмотки 3 на емкость происходит импульсная форсировка основного магнитного потока, что приводит к возрастанию ЭДС обмоток 2 и 4. В момент времени, когда ЭДС обмоток 2 и 4 проходит через нуль, замыкается коммутирую* щий аппарат 6, и обмотка 2 подключается к нагрузке. При этом, за счет трайсформаторной связи низковольтного резонансного контура с обмоткой 4 и высоковольтной обмотки 2 ЭДС в обмотке 2 резко возрастает, в результате чего повышается КПД процесса заряда накопителя.In the initial position, the generator 40 is idling. At the moment of maximum flux linkage of windings 1 and 3, the switching device 5 is closed, and the main winding 1 is connected to the load. A current ‘flows in the resonant circuit d5 pe, reaching its maximum value at time uit = i / 2. At the same time, due to transformer coupling, the EMF of the main winding increases. As a result of the closure of the ed of winding 3 on the capacitance, the main magnetic flux is pulsed forcing, which leads to an increase in the EMF of windings 2 and 4. At the time when the EMF of windings 2 and 4 passes through zero, switching device 6 closes, and winding 2 is connected to the load. At the same time, due to the transformer connection of the low-voltage resonant circuit with winding 4 and the high-voltage winding 2, the EMF in winding 2 increases sharply, as a result of which the efficiency of the drive’s charge increases.

При последовательном замыкании низковольтных резонансных контуров происходит импульсная форсировка'основного магнитного потока, а также за счет трансформаторной связи резонансных контуров с вспомагательной обмоткой ЭДС последней значительно возрастает. При использовании высоковольтного импульсного генератора для |Питания нагрузки не требуется высоковольтный трансформатор, что позволяет использовать генератор в автономных установках на большие энергии.When the low-voltage resonant circuits are sequentially closed, pulsed forcing of the main magnetic flux occurs, and also due to the transformer coupling of the resonant circuits with the auxiliary winding of the EMF, the latter increases significantly. When using a high-voltage pulse generator for | powering the load, a high-voltage transformer is not required, which allows the generator to be used in stand-alone installations for high energy.

Claims (3)

Изобретение относитс  к электротехника , а именно к синхронным импульсным генераторам высокого напр жени , используемым дл  питани  авто номных лазерных установок. Известны системы накачки лазера, в которых промежуточным накопителем  вл етс  индуктивность 1. . При этом, чем выше начальна  ЭДС, тем круче нарастает зар дный ток, тем короче врем  зар дки и тем меньше отношение энергии, рассе нной со-, противлением, к энергии, заключенной в индуктивности. Поэтому при зар дке индуктивных накопителей электромашин ными агрегатами необходимо применение повышающих трансформаторов, что приводит к увеличению общей массы установки. .. . Известны и нашли наибольшее приме нение в лазерных установках емкостные накопители. В системе зар да от элект ромашинного генератора переменного тока наилучшими энергетическими пока аател ми обладгиот синхронный генератор , работающий через трехфазный дву пол/периодный выпр митель {2J . Дл  зар да емкости до высоких напр жений , с целью обеспечени  высоки энергий при сравнительно малых значени х емкости, требуетс  применение повышак цих трансформаторов. Известны также статические системы высоковольтных генераторов об зательным элементом в которьрс  вл етс  повышающий трансформатор, что ограничивает применение статических систем в автономных установках на большие: энергии. Наиболее близким к изобретению по технической сущности  вл етс  электромашинный источник импульсов, содержа1ций дополнительную обмотку на статоре, к цепи которой включено фазосдвигающее устройство, а в цепь демпферной обмотки, ротора по поперечной оси - коммутирующий аппарат 4. Недостатком известного источника  вл етс  сложность коммутации в роторном контуре, а также ограничение импульса напр жени  на рабочей обмотке , который определ етб  отношением Операторных сопротивлений по попереч;ной и продольной ос м элёктромашинного источника. Использование тради|Ционной конструкции генератора с ферромагнитным статором и ротором исклю|чает применение электромгшгинных источников импульсов в автономных установках на высокие -напр жени  без тра сформаторных повышающих преобразователей , Целью изобретени   вл етс  снижение весогабаритных показателей и повышение КПД, генератора. Указанна  цель достигаетс  тем, ViTO в электромашинном импульсном ген раторе, содержащем статор с основной обмоткой, соединенной с коммутирующим аппаратом, имеющем клеммы дл . подключени  к нагрузке, дополнительной обмоткой, смещенной на 90 эл. град, относительно основной обмотки/ и ротор с обмоткой возбуждени  и короткозамкнутой демпферной обмоткой по продольной оси, статор снабжен двум  резонансными контурами с коммутаторами , каждый из которых трансформаторно св зан с основной и допол нительной обмотками, коммутирующий аппарат выполнен в виде мостового двухполупериодного выпр мител , а до полнительна  обмотка подключена к . той же диагонали указанного выпр мител , что и основна  обмотка статора На чертеже представлена принципиальна  схема высоковольтного электромашинного импульсного генератора. Генератор содержит статор, на котором размещены основна  1 и дополнительна  2 обмотки, смещенные на 90 эл град., в цепи которых включены соответственно низковольтные резонансные контуры с обмотками 3 и 4, замыкаемые коммутирующими аппаратами 5 и 6, и внешний ротор, на котором размещены обмотка возбуждени  7 и демпферна  обмотка 8 по продольной оси. Устройство работает следующим образом . В начальном положении генератор работает на холостом ходу. В момент максимума потокосцеплени  обмоток 1 и 3 замыкаетс  коммутирующий аппарат 5, а основна  обмотка 1 подключаетс  к нагрузке. В резонансном контуре протекает ток, достигающий своего максимального значени  в момент времени . При этом, за счет трансформаторной св зи ЭДС основ ной обмотки воЗрастает. В результате замыкани  обмотки 3 на емкость происходит импульсна  форсировка основного магнитного потока, что приводит к возрастанию ЭДС обмоток.2 и 4. В момент времени , когда ЭДС обмоток 2 и 4 проходит через нуль, замыкаетс  коммутирую щий аппарат 6, и обмотка 2 подключает с  к нагрузка. При этом, за счет трай сформаторной св зи низковольтного резонансного контура с обмоткой 4 и высоковольтной обмотки 2 ЭДС в обмотке 2 резко возрастает, в результате чего повышаетс  КПД процесса зар да накопител . При последовательном замыкании низковольтных резонансных контуров происходит импульсна  форсировкаосновного магнитного потока, а также за счет трансформаторной св зи резонансных контуров с вспомагательной обмоткой ЭДС последней значительно возрастает. При использовании высоковольтного импульсного генератора дл  ( Питани  нагрузки не требуетс  высоковольтный трансформатор, что позвол ет использовать генератор в автономных установках на большие энергии. Формула изобретени  Высоковольтный электрЪмашинный импульсный генератор, содержащий статор с основной обмоткой, соединенной с коммутирующим аппаратом, имеющим клеммы дл  подключени  к нагрузке, дополнительной обмоткой, смещенной на 90 эл. град, относительно основной обмотки, и ротор с обмоткой возбуждени  и короткозамкнутой демпферной обмоткой по продольной -оси, с тличающ . ийс  тем, что, с целью снижени  весогабаритных показателей и повышени  КПД, статор снабжен двум  резонансными контурами с коммутаторами , каждый из которых трансформаторно св зан с основной и дополнительной обмотками, коммутирующий аппарат выполнен в виде мостового двух .полупериодного выпр мител , а дополнительна  обмотка подключена к той же диагонали указанного выпр мител , что и основна  обмотка статора. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Ананьев Ю.А. и др. Питание импульсных газоразр дных ламп от индуктивных накопителей энергии. ЖТФ,1971, т. ХУ1, вып. 2, с. 376-360. The invention relates to electrical engineering, in particular to synchronous high-voltage pulse generators used to power autonomous laser systems. Laser pumping systems are known in which the intermediate accumulator is inductance 1.. In this case, the higher the initial EMF, the steeper the charging current increases, the shorter the charging time and the smaller the ratio of the energy dissipated by co-resistance to the energy contained in the inductance. Therefore, when charging inductive drives with electric machines, it is necessary to use step-up transformers, which leads to an increase in the total mass of the installation. .. Known and found the greatest application in laser installations are capacitive storage devices. In the charge system of a romatized alternator, the best energy indexes of the owners are a synchronous generator, operating through a three-phase two-half / rectifier {2J. In order to charge the capacitance to high voltages, in order to provide high energies at relatively low capacitance values, the use of step-up transformers is required. Static systems of high-voltage generators are also known to be an essential element in which a step-up transformer is used, which limits the use of static systems in autonomous installations to large: energies. The closest to the invention to the technical essence is an electromotive source of pulses containing an additional winding on the stator, to the circuit of which a phase shifter is included, and a switching device in the rotary winding circuit of the rotor along the transverse axis is connected to the circuit. circuit, as well as the limitation of the voltage pulse on the working winding, which is determined by the ratio of the operator resistances on the transverse and longitudinal axis of the electrical motor chnika. The use of a traditional generator design with a ferromagnetic stator and a rotor eliminates the use of electro-pulse sources in stand-alone installations for high voltage without transformer boost converters. The aim of the invention is to reduce weight and dimensions and increase efficiency of the generator. This goal is achieved by the ViTO in a pulse-driven electric machine containing a stator with a main winding connected to a switching device with terminals for. connection to the load, additional winding, shifted by 90 el. hail, relative to the main winding / and a rotor with an excitation winding and a short-circuited damper winding along the longitudinal axis, the stator is equipped with two resonant circuits with switches, each of which is connected to the primary and secondary windings of the transformer, the switching device is designed as a bridge full-wave rectifier, And the additional winding is connected to. the same diagonal of the specified rectifier, as the main stator winding The drawing is a schematic diagram of a high-voltage electric machine pulse generator. The generator contains a stator, on which the main 1 and additional 2 windings are placed, shifted by 90 e-degrees, whose circuits include low-voltage resonant circuits with windings 3 and 4, closed by switching devices 5 and 6, respectively, and an external rotor on which winding is placed excitation 7 and damping winding 8 along the longitudinal axis. The device works as follows. In the initial position, the generator is idling. At the time of maximum flux linking of the windings 1 and 3, the switching device 5 closes, and the main winding 1 is connected to the load. A current flows in the resonant circuit, reaching its maximum value at a time. At the same time, due to the transformer connection, the EMF of the main winding is increasing. As a result of the closure of the winding 3 to the capacitance, a pulse forcing of the main magnetic flux occurs, which leads to an increase in the EMF of the windings 2 and 4. At the time when the EMF of the windings 2 and 4 passes through zero, the switching device 6 closes and the winding 2 connects to load. At the same time, due to the drain of the low voltage resonant circuit with winding 4 and high voltage winding 2, the electromotive force in winding 2 increases dramatically, resulting in an increase in the efficiency of the storage drive. With the successive closure of low-voltage resonant circuits, the main magnetic flux is pulsed forcing, and also due to the transformer coupling of the resonant circuits with the auxiliary winding, the EMF of the latter increases significantly. When using a high-voltage pulse generator for (power supply, a high-voltage transformer is not required, which allows the generator to be used in stand-alone installations for high energies. Formula , additional winding, offset by 90 e. degrees, relative to the main winding, and a rotor with an excitation winding and a short-circuited dump ferro winding along the longitudinal axis, with the difference that, in order to reduce weight and size and increase efficiency, the stator is equipped with two resonant circuits with switches, each of which is connected to the main and additional windings of the transformer, the switching device is designed as a bridge two full-wave rectifier, and the additional winding is connected to the same diagonal of the specified rectifier as the main stator winding. Sources of information taken into account during the examination 1. Ananiev Yu.A. and others. Power pulsed gas discharge lamps from inductive energy storage devices. ZHTF, 1971, t. XU1, no. 2, s. 376-360. 2. Бережков А.И. и др. Энергетика процесса зар да конденсатора от генератора переменного тока через выпр митель . Электричество , 1976, № 8. 2. Berezhkov A.I. et al. Energy of the process of charging a capacitor from an alternator through a rectifier. Electricity, 1976, No. 8. 3.Патент США 4.011,463,. 307-110, 1977. 4,Авторское свидетельство СССР 439883, кл. Н 02 К 19/36, 1972.3. US patent 4,011,463 ,. 307-110, 1977. 4, USSR Copyright Certificate 439883, cl. H 02 K 19/36, 1972.
SU813255207A 1981-03-05 1981-03-05 High-voltage electric machine pulse generator SU989694A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813255207A SU989694A1 (en) 1981-03-05 1981-03-05 High-voltage electric machine pulse generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU813255207A SU989694A1 (en) 1981-03-05 1981-03-05 High-voltage electric machine pulse generator

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU989694A1 true SU989694A1 (en) 1983-01-15

Family

ID=20945687

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU813255207A SU989694A1 (en) 1981-03-05 1981-03-05 High-voltage electric machine pulse generator

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU989694A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003164165A (en) Circuit device
BRPI0721011A2 (en) METHOD FOR CONTROLING PREDOMINANTLY INDUCTIVE AND DEVICE LOADING THAT APPLIES SUCH METHOD.
US20210170890A1 (en) System and method for integrated battery charging and propulsion in plug-in electric vehicles
CN1056482C (en) Common turn-off circuit for thyristor power converter
SU989694A1 (en) High-voltage electric machine pulse generator
US20020117913A1 (en) Damping of resonant peaks in an electric motor, which is operated using a converter with a voltage intermediate circuit, by increasing the losses produced in the region of critical natural frequencies
RU2211519C2 (en) Welding induction generator
WO2021243425A1 (en) Start-up system for cascaded modular power converters
RU2713187C1 (en) Three-phase frequency high-voltage converter
SU1115182A1 (en) Self-excited series inverter
SU868957A1 (en) Dc converter
RU2699012C1 (en) Three-phase high-voltage frequency converter
SU1129040A1 (en) Welding arc power supply source
SU928558A1 (en) Thyristor switching unit
RU2205937C2 (en) Wellhead device for elimination of stickings
RU2152122C1 (en) Off-line power supply
SU756575A1 (en) Current inverter for switching-over ac motor armature winding phases
SU738048A1 (en) Device for charging storage batteries
SU1001376A1 (en) Three-phase ac-to-dc voltage
SU813652A1 (en) Device for reexcitation of hysteresis electric motor
SU663060A1 (en) Device for exciting high-voltage synchronous machine
SU817932A1 (en) Voltage inverter
SU1690139A1 (en) Sequent inverter
SU678625A1 (en) Synchronous generator self-excitation and voltage regulation device
KR860000925B1 (en) Self-excited generator