1. lapa
Pārveidotāji maiņstrāva un frekvences pārveidotājus, ar kuru palīdzību maiņstrāva (vienfāzes vai daudzfāzes) tiek pārveidota par citas frekvences vai sprieguma strāvu.
Mūsdienu elektrorūpniecība ražo maiņstrāvas pārveidotājus divos galvenajos veidos: frekvences pārveidotāju veidā, ko darbina trīsfāzu maiņstrāvas tīkls, un autonomu sprieguma invertoru veidā, ko darbina tīkls. pastāvīgs spriegums. Frekvences pārveidotājos ietilpst jaudas taisngrieža bloks, saite līdzstrāva un autonomais sprieguma invertors. Parasti frekvences pārveidotājus izmanto viena motora piedziņas sistēmās. Pamatojoties uz autonomiem sprieguma invertoriem, ko darbina kopīgs taisngriezis (taisngriezis / rekuperācija), tiek ieviestas rentablas daudzmotoru piedziņas sistēmas.
Maiņstrāvas līdzstrāvas pārveidotājs, līdzstrāvas motors.
Maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājus pēc to darbības principa var iedalīt divās grupās: a) rotējošie pārveidotāji, piemēram, motora ģeneratori un vienas bruņas umformeri, un b) stacionārie - dzīvsudraba taisngrieži.
Pēdējos gados maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājus gandrīz plaši izmanto maza izmēra, visekonomiskākie silīcija taisngrieži.
RECTIFIER, maiņstrāvas pārveidotājs strāvā vienā virzienā, kas sastāv no viena vai vairākiem vārstiem.
| Tilta digitālā ommetra diagramma. |
Instrumentam ir maiņstrāvas līdzstrāvas pārveidotājs. Ir BCD izeja.
Stacijas ir regulējamas vienfāzes tiristoru AC/DC pārveidotājs.
Dzīvsudraba vai pusvadītāju vārsti tiek izmantoti kā maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāji. Dzīvsudraba vārsti parasti ir ignitrona tipa, ar ūdeni dzesēti un automātiska regulēšana temperatūra. Normālai vārsta darbībai tā sieniņu temperatūra jāuztur 45 - 50 C robežās.
Sprieguma pārveidotājs ir ierīce, kas maina ķēdes spriegumu. Šī ir elektroniska ierīce, ko izmanto, lai mainītu ierīces ieejas sprieguma lielumu. Sprieguma pārveidotāji var palielināt vai samazināt ieejas spriegumu, tostarp mainīt sākotnējā sprieguma lielumu un frekvenci.
Pieteikuma nepieciešamība šo ierīci galvenokārt rodas gadījumos, kad ir nepieciešams lietot elektroierīci vietās, kur nav iespējams izmantot esošos standartus vai barošanas iespējas. Pārveidotājus var izmantot kā atsevišķu ierīci vai būt daļa no nepārtrauktas barošanas sistēmām un avotiem elektriskā enerģija. Tos plaši izmanto daudzās rūpniecības jomās, ikdienas dzīvē un citās nozarēs.
Ierīce
Bieži izmanto, lai pārveidotu vienu sprieguma līmeni citā. impulsu pārveidotāji spriegums, izmantojot induktīvās enerģijas uzkrāšanas ierīces. Saskaņā ar to ir zināmi trīs veidu pārveidotāju ķēdes:
1. Invertēšana.
2. Pieaug.
3. Nolaišana.
Šiem pārveidotāju veidiem ir kopīgi pieci elementi:
1. Taustiņu pārslēgšanas elements.
2.Strāvas padeve.
3. Induktīvā enerģijas uzkrāšana (drosele, induktors).
4. Filtra kondensators, kas ir savienots paralēli slodzes pretestībai.
5. Bloķēšanas diode.
Šo piecu elementu iekļaušana dažādās kombinācijās ļauj izveidot jebkuru no uzskaitītajiem impulsu pārveidotāju veidiem.
Pārveidotāja izejas sprieguma līmeni kontrolē, mainot impulsu platumu, kas kontrolē atslēgas pārslēgšanas elementa darbību. Izejas sprieguma stabilizācija tiek radīta ar atgriezeniskās saites metodi: izejas sprieguma izmaiņas rada automātiskas impulsu platuma izmaiņas.
Tipisks sprieguma pārveidotāja pārstāvis ir arī transformators. Tas pārveido vienas vērtības maiņspriegumu par citas vērtības maiņspriegumu. Šo transformatora īpašību plaši izmanto radioelektronikā un elektrotehnikā. Transformatora ierīce ietver šādus elementus:
1. Magnētiskā ķēde.
2. Primārais un sekundārais tinums.
3. Karkass tinumiem.
4.Izolācija.
5. Dzesēšanas sistēma.
6. Citi elementi (piekļuvei tinumu spailēm, uzstādīšanai, transformatora aizsardzībai un tā tālāk).
Spriegums, ko transformators radīs sekundārajā tinumā, būs atkarīgs no pagriezieniem, kas atrodas primārajā un sekundārajā tinumā.
Ir arī citi sprieguma pārveidotāju veidi, kuriem ir atšķirīgs dizains. Viņu ierīce vairumā gadījumu ir izgatavota pusvadītāju elementi, jo tie nodrošina ievērojamu efektivitāti.
Darbības princips
Sprieguma pārveidotājs ģenerē vajadzīgās vērtības barošanas spriegumu no cita barošanas sprieguma, piemēram, lai darbinātu noteiktu aprīkojumu no akumulatora. Viena no galvenajām prasībām pārveidotājam ir nodrošināt maksimālu efektivitāti.
transformācija Maiņstrāvas spriegums var viegli veikt, izmantojot transformatoru, kā rezultātā šādi līdzstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāji bieži tiek izveidoti, pamatojoties uz starpposma DC-DC konvertēšanu.
1. Transformatora primārajam tinumam ir pievienots jaudīgs maiņstrāvas ģenerators, kas tiek darbināts no sākotnējā līdzstrāvas sprieguma avota.
2. No sekundārā tinuma tiek noņemts vajadzīgās vērtības maiņspriegums, kas pēc tam tiek iztaisnots.
3.Ja nepieciešams pastāvīgs izejas spriegums Taisngriezis tiek stabilizēts ar stabilizatora palīdzību, kas tiek ieslēgts pie taisngrieža izejas, vai arī kontrolējot maiņstrāvas sprieguma parametrus, ko ģenerē ģenerators.
4. Lai iegūtu augstu efektivitāti, sprieguma pārveidotāji izmanto ģeneratorus, kas darbojas atslēgas režīmā un ģenerē spriegumu, izmantojot loģiskās shēmas.
5. Ģeneratora izejas tranzistori, kas pārslēdz spriegumu uz primāro tinumu, pāriet no slēgta stāvokļa (caur tranzistoru neplūst strāva) uz piesātinājuma stāvokli, kur spriegums krītas pāri tranzistoram.
6. Augstsprieguma barošanas bloku sprieguma pārveidotājos vairumā gadījumu tiek izmantots pašindukcijas emf, kas tiek radīts uz induktivitātes straujas strāvas pārtraukuma gadījumos. Tranzistors darbojas kā strāvas pārtraucējs, un pakāpju transformatora primārais tinums darbojas kā induktivitāte. Izejas spriegums tiek izveidots uz sekundārā tinuma un iztaisnots. Šādas shēmas spēj radīt spriegumu līdz vairākiem desmitiem kV. Tos bieži izmanto, lai darbinātu katodstaru lampas, kineskopus utt. Tas nodrošina efektivitāti virs 80%.
AT ides
Pārveidotājus var klasificēt vairākos veidos.
Līdzstrāvas sprieguma pārveidotāji;
1) sprieguma regulatori;
2) sprieguma līmeņa pārveidotāji;
3) lineārais sprieguma stabilizators.
Maiņstrāvas līdzstrāvas pārveidotāji;
1) pārslēgšanas sprieguma stabilizatori;
2) barošanas avoti;
3) taisngrieži.
Līdzstrāvas uz maiņstrāvas pārveidotāji: invertori.
Maiņstrāvas sprieguma pārveidotāji;
1) mainīgas frekvences transformatori;
2) frekvences pārveidotāji un sprieguma formas;
3) sprieguma regulatori;
4) sprieguma pārveidotāji;
5) dažāda veida transformatori.
Sprieguma pārveidotājus elektronikā saskaņā ar konstrukciju iedala arī šādos veidos:
1. Uz pjezoelektriskajiem transformatoriem.
2. Autoģeneratori.
3. Transformators ar impulsu ierosmi.
4. Pārslēgšanas barošanas avoti.
5. Impulsu pārveidotāji.
6.Multiplekseris.
7. Ar ieslēgtiem kondensatoriem.
8. Beztransformatora kondensators.
Īpatnības
1. Ja nav ierobežojumu attiecībā uz tilpumu un masu, kā arī pie lielas barošanas sprieguma vērtības, ir racionāli izmantot tiristoru pārveidotājus.
2. Pusvadītāju pārveidotājus, kuru pamatā ir tiristori un tranzistori, var regulēt un neregulēt. Šajā gadījumā kā maiņstrāvas un līdzstrāvas sprieguma stabilizatorus var izmantot regulējamos pārveidotājus.
3. Saskaņā ar svārstību ierosināšanas metodi ierīcē var būt ķēdes ar neatkarīgu ierosmi un pašiedrošanos. Shēmas ar neatkarīgu ierosmi tiek veidotas no jaudas pastiprinātāja un galvenā oscilatora. Impulsi no ģeneratora izejas tiek nosūtīti uz jaudas pastiprinātāja ieeju, kas ļauj to kontrolēt. Paši ierosmes shēmas ir impulsu pašoscilatori.
Pieteikums
1. Elektroenerģijas sadalei un pārvadei. Elektrostacijās maiņstrāvas ģeneratori parasti ražo enerģiju ar spriegumu 6-24 kV. Lai pārsūtītu enerģiju lielos attālumos, ir izdevīgi izmantot augstāku spriegumu. Rezultātā katrā elektrostacijā tiek uzstādīti transformatori, lai palielinātu spriegumu.
2. Dažādiem tehnoloģiskiem mērķiem: elektrotermiskām iekārtām (elektriskās krāsns transformatoriem), metināšanai (metināšanas transformatoriem) un tā tālāk.
3.Dažādu ķēžu barošanai;
1) automatizācija telemehānikā, sakaru ierīcēs, elektroierīcēs;
2) radio un televīzijas iekārtas.
Lai atdalītu šo ierīču elektriskās ķēdes, ieskaitot sprieguma saskaņošanu un tā tālāk. Šajās ierīcēs izmantotajiem transformatoriem vairumā gadījumu ir maza jauda un zems spriegums.
4. Gandrīz visu veidu sprieguma pārveidotāji tiek plaši izmantoti ikdienas dzīvē. Barošanas bloki daudzām sadzīves tehnikai, kompleksi elektroniskās ierīces, invertoru bloki tiek plaši izmantoti, lai nodrošinātu nepieciešamo spriegumu un nodrošinātu autonomu barošanu. Piemēram, tas var būt invertors, ko var izmantot sadzīves tehnikas avārijas vai rezerves barošanas avotam (televizoram, elektroinstrumentiem, virtuves iekārtas un tā tālāk), kas patērē maiņstrāvu ar spriegumu 220 volti.
5. Medicīnā, enerģētikā, militārajā, zinātnē un rūpniecībā visdārgākie un pieprasītākie ir pārveidotāji, kuru izejas maiņspriegums ir tīra sinusoidāla forma. Šī forma ir piemērota tādu ierīču un ierīču darbībai, kurām ir paaugstināta jutība pret signālu. Tie ietver mērīšanas un medicīnas iekārtas, elektriskos sūkņus, gāzes katlus un ledusskapjus, tas ir, iekārtas, kas ietver elektromotorus. Pārveidotāji bieži ir nepieciešami, lai pagarinātu aprīkojuma kalpošanas laiku.
Priekšrocības un trūkumi
Sprieguma pārveidotāju priekšrocības ietver:
1. Ieejas un izejas strāvas režīma kontroles nodrošināšana. Šīs ierīces pārveido maiņstrāvu līdzstrāvā, kalpo kā līdzstrāvas sprieguma sadalītāji un transformatori. Tāpēc tos bieži var atrast ražošanā un ikdienas dzīvē.
2. Vismodernāko sprieguma pārveidotāju konstrukcijai ir iespēja pārslēgties starp dažādiem ieejas un izejas spriegumiem, ieskaitot nepieciešamību pielāgot izejas spriegumu. Tas ļauj izvēlēties sprieguma pārveidotāju konkrētai ierīcei vai pievienotajai slodzei.
3. Sadzīves sprieguma pārveidotāju, piemēram, automobiļu pārveidotāju, kompaktums un vieglums. Tie ir mazi un neaizņem daudz vietas.
4. Ekonomika. Sprieguma pārveidotāju efektivitāte sasniedz 90%, kas ievērojami ietaupa enerģiju.
5. Ērtības un daudzpusība. Pārveidotāji ļauj ātri un vienkārši pievienot jebkuru elektroierīci.
6. Spēja pārraidīt elektroenerģiju lielos attālumos, palielinot spriegumu un tā tālāk.
7. Kritisko komponentu uzticamas darbības nodrošināšana: drošības sistēmas, apgaismojums, sūkņi, apkures katli, zinātniskais un militārais aprīkojums utt.
Sprieguma pārveidotāju trūkumi ietver:
1. Sprieguma pārveidotāju jutīgums pret augstu mitruma līmeni (izņemot pārveidotājus, kas īpaši paredzēti darbam ar ūdens transportu).
2. Aizņemiet vietu.
3. Salīdzinoši augsta cena.
Pārveidotājs- tā ir elektroierīce, kas pārvērš elektroenerģiju ar dažiem parametriem vai elektrībā ar citām parametru vērtībām vai kvalitātes rādītājiem. Elektroenerģijas parametri var būt strāvas un sprieguma veids, to frekvence, fāžu skaits, sprieguma fāze.
Pēc vadāmības pakāpes elektroenerģijas pārveidotājus iedala nekontrolējamos un vadāmajos. Regulējamos pārveidotājos izejas mainīgos lielumus: spriegumu, strāvu, frekvenci var regulēt.
Saskaņā ar elementu bāzi jaudas pārveidotāji ir sadalīti elektriskās mašīnas (rotējošas) un pusvadītājs (statisks). Elektromašīnu pārveidotāji tiek ieviesti, pamatojoties uz elektrisko mašīnu izmantošanu, un pašlaik tie ir salīdzinoši reti izmantoti elektriskajās piedziņās. Pusvadītāju pārveidotāji var būt diode, tiristori un tranzistori.
Pēc elektroenerģijas pārveidošanas veida jaudas pārveidotājus iedala taisngriežos, invertoros, frekvences pārveidotājos, maiņstrāvas un līdzstrāvas sprieguma regulatoros un maiņstrāvas sprieguma fāzes numuru pārveidotājos.
Mūsdienu automatizētajos elektriskajos piedziņās tos galvenokārt izmanto līdzstrāvas un maiņstrāvas pusvadītāju tiristoru un tranzistoru pārveidotāji.
Pusvadītāju pārveidotāju priekšrocības ir plaša funkcionalitāte elektroenerģijas pārveidošanas procesa kontrolei, liels ātrums un efektivitāte, ilgs kalpošanas laiks, ērtība un apkopes vienkāršība ekspluatācijas laikā, plašas iespējas ieviest aizsardzību, signalizāciju, diagnostiku un testēšanu gan pašas elektriskās piedziņas, gan procesa iekārtas.
Tajā pašā laikā pusvadītāju pārveidotājiem ir arī daži trūkumi. Tie ietver: augstu pusvadītāju ierīču jutību pret strāvas, sprieguma un to izmaiņu ātruma pārslodzēm, zemu trokšņu noturību, strāvas un tīkla sprieguma sinusoidālās formas kropļojumus.
Taisngriezis ir maiņstrāvas sprieguma pārveidotājs līdzstrāvas sprieguma (rektificētā) strāvā.
Nekontrolēti taisngrieži nenodrošina sprieguma regulēšanu pie slodzes un tiek veiktas uz pusvadītāju nekontrolētām vienvirziena vadīšanas ierīcēm.
Kontrolējamie taisngrieži tiek veiktas uz vadāmām diodēm - tiristoriem un ļauj regulēt izejas spriegumu, pateicoties atbilstošai vadībai.
vadāms taisngriezis
Taisngrieži var būt neatgriezeniski un atgriezeniski. Atgriezeniskie taisngrieži ļauj mainīt rektificētā sprieguma polaritāti pie jūsu slodzes, savukārt neatgriezeniskie taisngrieži to nedara. Atbilstoši barošanas ieejas maiņstrāvas sprieguma fāžu skaitam taisngriežus iedala vienfāzes un trīsfāžu, un saskaņā ar strāvas ķēdes shēmu tie ir sadalīti tilta un nulles izejas taisngriežos.
To sauc par līdzstrāvas uz maiņstrāvas sprieguma pārveidotāju. Šos pārveidotājus izmanto kā daļu no frekvences pārveidotājiem, ja elektrisko piedziņu darbina no maiņstrāvas tīkla, vai kā neatkarīgu pārveidotāju, ja elektrisko piedziņu darbina no līdzstrāvas sprieguma avota.
Elektriskās piedziņas ķēdēs vislielāko pielietojumu ir atraduši autonomie sprieguma un strāvas invertori, kas uzstādīti uz tiristoriem vai tranzistoriem.
Autonomie sprieguma invertori (AVI) ir stingrs ārējais raksturlielums, kas ir izejas sprieguma atkarība no slodzes strāvas, kā rezultātā, mainoties slodzes strāvai, to izejas spriegums praktiski nemainās. Tādējādi sprieguma invertors attiecībā pret slodzi uzvedas līdzīgi.
Autonomie strāvas invertori (AIT) ir "mīksts" ārējais raksturlielums un tiem ir strāvas avota īpašības. Tādējādi strāvas pārveidotājs attiecībā pret slodzi uzvedas kā strāvas avots.
Frekvences pārveidotājs (FC) sauc par standarta frekvences un sprieguma maiņstrāvas sprieguma pārveidotāju regulējama frekvence. Pusvadītāju frekvences pārveidotājus iedala divās grupās: frekvences pārveidotāji ar tiešu savienojumu un frekvences pārveidotāji ar starpposma līdzstrāvas posmu.
Frekvences pārveidotāji ar tiešu savienojumu ļauj mainīt sprieguma frekvenci pie slodzes tikai tās samazināšanās virzienā, salīdzinot ar barošanas sprieguma frekvenci. Frekvences pārveidotājiem ar starpposma līdzstrāvas saiti nav šī ierobežojuma, un tos plašāk izmanto elektriskajā piedziņā.
Rūpnieciskais frekvences pārveidotājs elektriskās piedziņas vadībai
Maiņstrāvas sprieguma regulators sauc par standarta frekvences un sprieguma maiņstrāvas sprieguma pārveidotāju par regulējamu tādas pašas frekvences maiņstrāvas spriegumu. Tie var būt vienfāzes un trīsfāzes, un to jaudas sadaļā parasti tiek izmantoti vienas darbības tiristori.
Līdzstrāvas sprieguma regulators tiek saukts par līdzstrāvas avota neregulēta sprieguma pārveidotāju regulējamā spriegumā pie slodzes. Šādi pārveidotāji izmanto jaudas pusvadītāju vadītus slēdžus, kas darbojas impulsa režīmā, un sprieguma regulēšana tajos notiek barošanas sprieguma modulācijas dēļ.
Visplašāk izmantotais, pie kura sprieguma impulsu ilgums mainās ar nemainīgu to atkārtošanās biežumu.
Maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidotāju var izmantot līdzstrāvas patērētāju barošanai, jo īpaši elektrificētās barošanas sistēmās dzelzceļi. Piedāvātais pārveidotājs satur trīsfāzu transformatoru (1) ar diviem sekundārajiem tinumiem, no kuriem katrs satur divus tinumus, no kuriem viens ir izgatavots saskaņā ar zvaigznes ķēdi, otrs - saskaņā ar apgrieztās zvaigznes ķēdi, kas ar nulles punktiem savienots sešos. fāzes zvaigzne un divpadsmit vārsti (2 ... 13) . Fāzes tinumu apgriezienu skaits, kas veido apgrieztās zvaigznes (vai zvaigznes), un fāzes tinumu, kas veido zvaigznes (vai apgrieztās zvaigznes), apgriezienu skaits ir vienāds. Katrs no sešiem vārstiem (3, 5, 7, 9, 11, 13) savieno divu sešfāžu zvaigžņu fāzes tinumu pretfāžu spailes. Šajā gadījumā vārstu anodi (3, 7, 11, 9, 13, 5) ir attiecīgi savienoti ar vienas sešfāzu zvaigznes fāžu a, b, c, x, y, z spailēm un katodus attiecīgi pie otrās sešfāzu zvaigznes fāžu x', y', z', a', b', c' spailēm. Vārstu grupas (2, 6, 10) un (8, 12, 4) veido attiecīgi anoda un katoda vārstu zvaigznes; anoda zvaigznes vārstu katodi ir savienoti attiecīgi ar vienas sešfāzu zvaigznes fāzēm x, y, z, bet katoda zvaigznes anodi attiecīgi ar fāzēm x', y', z' citas sešfāžu zvaigznes. Anoda un katoda vārstu zvaigžņu kopējie punkti veido ierīces izejas spailes, attiecīgi (14) un (15), kurām ir pievienota slodze (16). Piedāvātais maiņstrāvas uz līdzstrāvas pārveidotājs nodrošina tehnisko rezultātu - augstāku pārveides kvalitāti. 4 slim.
Izgudrojums attiecas uz pārveidotāju tehnoloģiju jomu un var tikt izmantots līdzstrāvas patērētāju barošanai, jo īpaši elektrificētu dzelzceļu elektroapgādes sistēmās.
Zināms maiņstrāvas uz līdzstrāvas pārveidotājs, kas nodrošina divpadsmit impulsu rektificētu spriegumu, satur 12 vārstus, veido divas tilta ķēdes un transformatoru, kura sekundārais tinums, sadalīts trīs sekcijās katrā fāzē, ir savienots divpusējā pretī pretējā virzienā. nevienlīdzīgs zigzags - trīsstaru zvaigzne (A.s. SU Nr. 1282291, IPC H02M 7/162 Bridge power converter / A.M. Repin Bull. Nr. 1, 1987).
Šim pārveidotājam ir zema energoefektivitāte, kas ir saistīts ar slodzes strāvas plūsmas ķēžu parametrisko asimetriju blakus viļņošanās veidošanās laikā. Tinumu daļu klātbūtne ar trim šo detaļu pagriezienu skaitliskām vērtībām sarežģī detaļu vienmērīgas novietošanas tehnoloģiju uz transformatora stieņiem un dažos gadījumos izraisa sekundāro tinumu radīto spriegumu strukturālo asimetriju, kas samazina elektroenerģijas pārveides kvalitāte.
Zināms maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājs nodrošina divpadsmit impulsu rektificētu spriegumu, kas satur trīsfāzu transformatoru ar sekundāro tinumu, kura daļas veido regulāru slēgtu sešstūri, līdz trim, pārmaiņus pa vienu, kura virsotnes ir savienotas ar papildu tinumi pretī tiem atbilstošajam galveno daļu pārim, kas atrodas blakus fāzei, un sešu šūnu vārstu tilts (A.S. SU Nr. 1347133, IPC H02M 7/08. Tilts līdzstrāvas sprieguma avots (tā varianti) / A.M. Repin. Bull. Nr. 39 , 1987).
Šis pārveidotājs ir pakļauts arī energoefektivitātes samazinājumam strāvas ķēžu parametriskās asimetrijas dēļ blakus esošo viļņu veidošanās laikā. Turklāt liela tinumu daļu apgriezienu skaita atšķirība sarežģī to vienmērīgas novietošanas tehnoloģiju uz transformatora stieņiem un dažos gadījumos izraisa konstruktīvu tinumu sprieguma asimetriju, kas samazina elektroenerģijas pārveidošanas kvalitāti. parametrus.
Vistuvākais izgudrojumam, kas pieņemts kā prototips, ir maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājs (Repin A.M. Jauni pamata tehniskie risinājumi un vārstu enerģijas pārveidotāju klasifikācija // Radioelektronikas jautājumi. OVR sērija, 1985. - 6. izdevums. - P 71, 10. att., h), kas nodrošina divpadsmit impulsu taisnošanu un satur divpadsmit vārstus, kas savienoti divos trīsfāzu vārstu tiltos, veidojot sešu fāžu vārstu tiltu no sešām vārstu šūnām ar diviem vārstiem, kas savienoti virknē katrā, un trīsfāzu transformators ar sekundāro tinumu, kas izgatavots pēc asimetriskas sešfāzu zvaigznes shēmas, kas sastāv no simetriskām zvaigznēm, kas ir savstarpēji apgrieztas un savienotas ar nulles punktiem, ar zvaigžņu fāzes tinumu apgriezienu skaita attiecību savstarpēja kustība ir vienāda ar sešu fāžu tilti, no kuriem katru veido divu vārstu zvaigžņu vienādu elektrodu kopīgi savienojuma punkti (anoda zvaigznes vienam spailei un katoda zvaigznes otram), veido ierīces izejas spailes.
Šī pārveidotāja trūkums ir salīdzinoši zemā pārveidošanas kvalitāte, kuras samazināšanās ir saistīta ar slodzes strāvas plūsmas ķēžu parametrisko asimetriju blakus rektificētu sprieguma pulsāciju veidošanās ciklos, kas izraisa nekanonisku harmoniku parādīšanos. rektificētā sprieguma spektrā.
Izgudrojuma mērķis ir izveidot maiņstrāvas līdzstrāvas pārveidotāju ar augstāku konversijas kvalitāti.
Šis uzdevums tiek sasniegts ar to, ka maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājā, kurā ir divpadsmit vārsti, kas veido divas vārstu grupas, no kurām katrā ir trīs vārstu elementi no diviem virknē savienotiem vārstiem, un tie paši brīvie elektrodi pusei vārstu vārstu. pirmā vārstu grupa un otras brīvie elektrodi ir savienoti nosaukumi, kas pieder pusei otrās grupas vārstu, tādējādi veidojot anoda un katoda vārstu zvaigznes, vārstu elektrodu kopīgos savienojuma punktus, kuros veido izejas spailes. ierīce un trīsfāzu transformators ar sekundāro tinumu, kas izgatavots pēc asimetriskas sešfāzu zvaigznes shēmas, kas sastāv no simetriskiem apgriezieniem viena pret otru no zvaigznēm, kas savienotas ar nulles punktiem, un apgriezienu skaita attiecību zvaigžņu fāzes tinumu, kas ir apgriezti viens pret otru, ir vienāds ar un, kas pieder pie pirmās vārstu grupas, pārveidotāja transformators ir aprīkots ar papildu līdzīgu sekundāro tinumu, kura katra zvaigznes (reversās zvaigznes) fāzes tinuma izeja ar lielāku apgriezienu skaitu ir savienota ar neizmantotu savienojumu. Otrajai vārstu grupai piederošo šūnu vārstu punkts ar katru fāzes tinuma brīvo izeju, kas pieder vienai sešfāžu zvaigznei, ir savienots ar brīvo elektrodu vienam no vārstu grupu vārstiem, no kuriem otrais elektrods ir savienots ar fāzes tinuma ārpusfāzes izeju, kas pieder citai sešfāžu zvaigznei.
1. attēlā parādīts galvenais ķēdes shēma piedāvātais pārveidotājs; 2. attēls - vektoru sprieguma diagrammas, kas parādītas fāzes tinumu spriegumu amplitūdas-fāzu portretu veidā, un paplašinātas vektoru diagrammas, kas izskaidro iegūto spriegumu vektoru veidošanās principu; 3. attēls - pārveidotāja sekundāro tinumu un vārstu diagramma; 4. attēls - rektificētā sprieguma, reverso spriegumu un vārstu strāvu laika diagrammas.
Pārveidotājs (1. att.) satur trīsfāzu transformatoru 1 ar diviem sekundārajiem tinumiem, no kuriem katrs satur divus tinumus, no kuriem viens ir izgatavots pēc zvaigznes shēmas, otrs - saskaņā ar apgrieztās zvaigznes shēmu, kas savienots ar nulles punktiem sešfāzu zvaigzne un divpadsmit vārsti 2 ... 13 . Fāzes tinumu apgriezienu skaits, kas veido apgrieztās zvaigznes, un fāzes tinumu, kas veido zvaigznes, apgriezienu skaits ir proporcijā. Katrs no sešiem vārstiem 3, 5, 7, 9, 11, 13 savieno divu sešfāzu zvaigžņu fāzes tinumu pretfāzu izeju pāri. Šajā gadījumā vārstu 3, 7, 11, 9, 13, 5 anodi ir savienoti attiecīgi ar vienas sešfāzu zvaigznes fāžu a, b, c, x, y, z spailēm un katodus attiecīgi pie otrās sešfāzu zvaigznes fāžu x', y', z' , a', b', c' spailēm. Vārstu grupas 2, 6, 10 un 8, 12, 4 veido attiecīgi anoda un katoda vārstu zvaigznes; anoda zvaigznes vārstu katodi ir savienoti attiecīgi ar vienas sešfāzu zvaigznes fāzēm x, y, z, bet katoda zvaigznes anodi attiecīgi ar fāzēm x', y', z' citas sešfāžu zvaigznes. Anoda un katoda vārstu zvaigžņu kopējie punkti veido ierīces izejas spailes attiecīgi 14 un 15, kurām ir pievienota slodze 16.
Pārveidotāja darbības principu (1. attēls) ilustrē vektoru sprieguma diagrammas, kas parādītas fāzes tinumu spriegumu amplitūdas fāzes portretu veidā (2. attēls, a)), kas veido divus asimetriskus (amplitūdu izteiksmē). fāzes spriegumu) sekundāro tinumu sešfāzu sprieguma sistēmas un izvietotas fāzes plaknē ar kombinētu vektoru diagrammu, kas parāda radušos spriegumu veidošanās principu, ko attēlo vektori S1...S12 (2. att., b)). Katrā sekundārajā tinumā, kas sastāv no galvaniski savstarpēji savienotiem tiešo un apgriezto zvaigžņu nulles punktiem, fāzes tinumu, kas veido (šajā gadījumā) apgrieztās zvaigznes, apgriezienu skaita attiecība pret fāzes tinumu apgriezienu skaitu, kas veido. zvaigznes ir vienādas ar 
. Ar šo apgriezienu skaita attiecību iegūtie spriegumi ir vienādi amplitūdā un fāzes nobīdes starp tām ir 30 el. grādiem.
Divpadsmit impulsu rektificēta sprieguma veidošanos pie slodzes ilustrē vektorshēmas, kuras 2. att. apvienotas ar sekundāro tinumu spriegumu fāzu portretu pieslēguma strāvas sastāviem. Tātad iegūtā sprieguma S1 pirmais vektors ir fāžu x, a, x′ sekundāro tinumu fāzes spriegumu kolineāro vektoru summa un atpaliek par 60 el. gr. transformatora fāzes z′ fāzes sprieguma vektors. Vektora S12 veidošanā fāzes z′ sprieguma vektora vietā ir iesaistīts fāzes y′ vadošais sprieguma vektors. Tādējādi var pārliecināties, ka šo un katru nākamo iegūto spriegumu vektoru pāri veido fāzes spriegumu vektori, kas ir vienādi absolūtā vērtībā. Perioda laikā veidojas divpadsmit identiski iegūtie spriegumi, kas veido divpadsmit fāzu sistēmu no iegūtajiem rektificētajiem spriegumiem. Abas sešfāzu sprieguma sistēmas ir fāzē viena ar otru. Piemēram, 2. attēlā c) ir parādīta cita no daudzajām iespējamām vārsta tinumu versijas, kuras pamatā ir pareizais sešstūris.
Tinumu un vārstu darbības shēma (3. attēls), kas iegūta, analizējot diagrammas 2. attēlā, b), ļauj noteikt, ka visi fāzes tinumi, kas veido apgrieztās zvaigznes, vada strāvu 180 el. gr. tīkla sprieguma periodam, un tinumiem, kas veido taisnas zvaigznes - 60 el. gr. (izņemot pārslēgšanu). Anoda un katoda vārstu zvaigžņu vārstu vadītspējas leņķis ir 120 el. gr. Atlikušo vārtu vadīšanas leņķis ir 60 el. gr. Slodzes strāva pulsācijas intervālā plūst ap trim vārtiem. Vārstu 2...13 nodošanas ekspluatācijā secība ir atspoguļota to numerācijā 1. att. diagrammā.
Pamatojoties uz iegūto spriegumu vektoru diagrammu ģeometrisko konstrukciju (2. attēls), tika noteikta rektificētā sprieguma maksimālā vērtība ideālai pārslēgšanai un attiecīgi tā vidējā vērtība. Ņemot par relatīvu vienību (r.u.) sprieguma amplitūdu uz sekundārās fāzes tinuma, kuram ir vislielākais apgriezienu skaits, saskaņā ar vektoru diagrammām 2. attēlā, rektificētā sprieguma vidējā vērtība U do =3,308 p.e.
Pamatojoties uz sekundāro tinumu darbības analīzes rezultātiem (3. attēls), tika noteikta pārveidotāja transformatora sekundāro tinumu jauda, kas sastādīja 1,29 P d (P d - slodzes jauda). Piedāvātā pārveidotāja aprēķinātā tipiskā transformatora jauda ir 1,15 P d , taču šis rādītājs palielinās par 5-6%, ja tinumi tiek veikti saskaņā ar sešfāzu zvaigznes shēmu, jo ir nepieciešams kompensēt mainīgo magnetizācijas plūsmu. Tomēr, veicot tinumus saskaņā ar slēgta tipa ķēdēm, šis rādītājs uzlabojas. Piemēram, veicot tinumus pēc 2.att., c diagrammās redzamā varianta), transformatora tipiskā jauda ir 1,083 Rd, bet tā izgatavošanas tehnoloģija kļūst sarežģītāka.
4. attēlā a) parādīta rektificētā sprieguma laika diagramma, kas iegūta ar ķēdes simulāciju un apstiprinot pārveidotāja divpadsmit impulsu režīmu. Modelēšana parādīja, ka, ja pieņemtā attiecība starp dažāda izmēra vārstu tinumu apgriezienu skaitu tiek pārkāpta vairāk nekā par 15%, piemēram, ar attiecību
nav būtisku iztaisnošanas sprieguma līknes izkropļojumu no kanoniskās formas. Amplitūdas asimetrijas trūkums rektificētā sprieguma viļņos šajā gadījumā ir saistīts ar pārveidotājam pieņemto iegūto sprieguma veidošanās ķēžu topoloģiju (2. attēls). Tiek novērota tikai neliela fāzu nobīdes neatbilstība starp radītajiem spriegumiem (pulsācijas maksimumiem). Attēlā 4, b) parādītas strāvas un apgrieztā sprieguma līkņu diagrammas vienam no katoda grupas vārstiem (8. vārsts) un 4. attēlā c) - līdzīgas diagrammas grupas vārstam, kas savieno sešfāzu zvaigznes (vārsts). 5). Salīdzinot jaunākās laika diagrammas (vai no vektoru diagrammu analīzes), var redzēt, ka maks. reversie spriegumi anoda un katoda grupu vārsti ir 0,524 no rektificētā sprieguma vidējās vērtības, bet pārējiem vārstiem pievadītais spriegums ir 1,0472 reizes lielāks par rektificētā sprieguma vidējo vērtību.
Ļoti zīmīgi ir tas, ka, pat ņemot vērā dažāda šķērsgriezuma vadu izmantošanu, veicot zvaigžņu un reverso zvaigžņu fāzes tinumus, strāvas ķēžu aktīvās pretestības visu radušos spriegumu veidošanā ir vienādas un pretestības. ar tāda paša veida tinumu izvietojumu gar transformatora stieņiem arī būs vienāds (neņemot vērā korekciju, kas saistīta ar plakanas serdes magnētiskās ķēdes izmantošanu). Tinumu izgatavojamību, labāku plūsmas savienojumu un noplūdes induktivitātes samazināšanu veicina salīdzinoši neliela zvaigznēm un reversajām zvaigznēm piederošo fāzes tinumu apgriezienu skaita atšķirība. Tas viss ļauj samazināt parametrisko asimetriju un turklāt dažos gadījumos (pie dažādām pārveidotāja jaudām un (vai) dažādiem rektificēta sprieguma līmeņiem) kļūst iespējams precīzāk izpildīt pieņemto aprēķināto attiecību starp tinumu apgriezienu skaitu. kad tie ir veseli skaitļi. Tādējādi tiek uzlabota konversijas kvalitāte.
Šo pārveidotāju var uzbūvēt uz divu viena tipa transformatoru bāzes un papildinot to ar līdzīgu pārveidotāju ar primāro tinumu transformatorā, kas veic maiņu līnijas spriegumi sekundārie tinumi 30 el. gr. attiecībā pret oriģinālā transformatora sekundāro tinumu lineārajiem spriegumiem ir iespējams dubultot rektificētā sprieguma pulsācijas frekvenci.
Tādējādi piedāvātajam maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājam ir augstāka konversijas kvalitāte nekā prototipam.
Maiņstrāvas-līdzstrāvas pārveidotājs, kas satur divpadsmit vārstus, kas veido divas vārstu grupas, no kurām katrā ir trīs vārstu elementi no diviem vārstiem, kas savienoti virknē, un brīvie elektrodi ar tādu pašu nosaukumu pusei pirmās vārstu grupas vārstu un brīvie elektrodi cita nosaukuma, kas pieder pusei no otrās grupas vārstiem, ir savienoti, tādējādi veidojot anoda un katoda vārstu zvaigznes, vārstu elektrodu kopīgos savienojuma punktus, kuros veido ierīces izejas spailes, un trīsfāzu transformators ar sekundāro tinumu, kas izgatavots pēc asimetriskas sešfāzu zvaigznes shēmas, kas sastāv no simetriskām apgrieztām zvaigznēm, kas savienotas viena ar otru, savienotas ar nulles punktiem, un apgriezto zvaigžņu fāzes tinumu apgriezienu skaita attiecība viens otram ir 
, un katra zvaigznes (reversās zvaigznes) tinuma fāzes spaile ar lielāku apgriezienu skaitu ir savienota ar neizmantotu pirmās vārstu grupas šūnas vārstu savienojuma punktu, kas raksturīgs ar to, ka pārveidotāja transformators ir aprīkots ar papildu līdzīgs sekundārais tinums, katra zvaigznes fāzes tinuma izeja (apgrieztā zvaigzne ), kura ar lielāku apgriezienu skaitu ir savienota ar neizmantotu otrās vārstu grupas elementu vārstu savienojuma punktu, un katra brīvā izeja vienai sešfāzu zvaigznei piederošā fāzes tinuma daļa ir savienota ar viena no vārstu grupu vārstiem brīvo elektrodu, kura otrais elektrods ir savienots ar pretfāzi, ko dod izvads ar citu sešu fāzes tinuma izvadi. -fāzes zvaigzne.
Izgudrojums attiecas uz ierīci tiešā sprieguma ģenerēšanai no maiņstrāvas sprieguma ar pieslēgtu paralēli diožu tilti, galvenokārt dzelzceļa elektroapgādei
Izgudrojums attiecas uz pārveidotāju tehnoloģiju, un to var izmantot, lai izveidotu regulējamas līdzstrāvas elektriskās piedziņas darbgaldiem, lai palielinātu to ātrumu, kā arī pārveidotāju apakšstacijās elektrificētu dzelzceļu barošanai elektrometalurģijas un ķīmiskajā rūpniecībā, lai samazinātu rektificētā sprieguma pulsāciju un samazināt augstāko harmonisko komponentu saturu maiņstrāvas līknē
Izgudrojums attiecas uz pārveidotāju tehnoloģiju un to var izmantot regulējamu līdzstrāvas elektrisko piedziņu izveidošanai, kas neuzliek paaugstinātas prasības ātrumam, kā arī dažādu elektroinstalāciju barošanai, kas neizvirza paaugstinātas prasības rektificētajam sprieguma pulsācijai.
Darbības joma (tehnoloģija), kurai pieder aprakstītais izgudrojums
Attīstības know-how, proti, šis autora izgudrojums attiecas uz enerģiju, jo īpaši uz pārveidotāju tehnoloģiju, kas paredzēta līdzstrāvas pārvēršanai maiņstrāvā (invertēšana), tostarp sarežģītos darbības apstākļos (vakuuma vide, paaugstināta temperatūra, starojums utt.). ) un paaugstinātas prasības attiecībā uz darbības uzticamību, piemēram, augstas temperatūras kosmosa atomelektrostacijās (AES).
SĪKS IZgudrojuma APRAKSTS
Ir daudz vispārējas rūpnieciskas un īpašas konstrukcijas invertoru.
Elektrības invertēšanas problēmu šobrīd risina galvenokārt tā sauktie statiskie pārveidotāji, no kuriem efektīvākie efektivitātes un svara un izmēra rādītāju ziņā ir pusvadītāju pārveidotāji, a.s. N584418 (IPC 6 H 02 M, 7/537), Apvienotās Karalistes pieteikums N1569836 (IPC 6 H 02 M, 1/06).
Izgudrojuma analogs var būt jebkurš no zināmajiem invertoriem, piemēram, jebkurš statisko pusvadītāju pārveidotājs, ko veic uz tilta vai diferenciālā ķēde vienfāzes pilna viļņa pārveidošana.
Visiem zināmajiem invertoriem (gan statiskajiem, gan mehāniskajiem) ir kopīgs fiziskais trūkums: invertējošā fizika tajos balstās uz līdzstrāvas elektrisko ķēžu pārslēgšanu (atvēršanu un aizvēršanu) ar noteiktu frekvenci ar noteiktiem komutētiem vai galvenajiem elementiem (tranzistori, tiristori, elektriskajām mašīnām). - kolekcionāri). Turklāt līdzstrāvas ķēdes aizvēršanas un atvēršanas augstfrekvences procesu pavada virkne būtisku pārslēgšanas problēmu (dzirksteļošana, sabojāšanās utt.), Kas ierobežo ierīču apstākļus un kalpošanas laiku.
Šis trūkums ir īpaši akūts smagos ekspluatācijas apstākļos. Piemēram, kosmosa vakuumā ar pasliktinātiem siltuma izdalīšanas apstākļiem, ar radioaktīvo apstarošanu atomelektrostacijās, kur palielinās Darbības temperatūra un ir iespējami galveno elementu sadalījumi. Tādējādi tiek atklāts gandrīz visu zināmo invertoru instalāciju otrais savstarpēji saistītais trūkums: tie darbojas apmierinoši galvenokārt normālā temperatūrā, un temperatūras paaugstināšanās gadījumā tiem ir ierobežots kalpošanas laiks. Tātad, rūpnieciskie pusvadītāji darbojas līdz 70-100 o C, rūpnieciskās elektriskās mašīnas - līdz 200 o C (no elektroizolācijas klases).
Visu elektrisko ierīču uzbūves principu analīze ļauj izdarīt šādu secinājumu. Lai atbrīvotos no invertoru dabiskā trūkuma, kas raksturīgs to darbības principam, ir jāmeklē risinājums, izmantojot citu principu, nevis ķēžu elektrisko pārslēgšanu. Piemēram, magnētisko ķēžu komutācijā vai vienkārši magnētiskajā komutācijā. Šajā gadījumā elektriskā ķēde, kas ieskauj magnētisko ķēdi, izrādās neatdalāma, pastāvīgi slēgta slodzei, bet EMF jeb aizmugurējā EMF šajā ķēdē tiek inducēts ar mainīgas magnētiskās plūsmas palīdzību.
Vistuvāk izgudrojumam ir līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidotāja konstrukcija ar līdzstrāvas motoru un induktora ģeneratoru (378. lpp., 5.1.b, c att.). Induktora ģeneratora darbības principā ietvertā magnētiskā komutācija veic indukciju (indukciju) maiņstrāvas statorā, izmantojot rotora zoba zonas (zoba - rievas) magnētiskās caurlaidības neviendabīgumu, ierosinot to no līdzstrāvas spoles. vai no pastāvīgajiem magnētiem. Tomēr trūkstošo elektrisko ķēžu pārslēgšanu induktora ģeneratoros D-G sistēma pārnests uz primārā līdzstrāvas motora kolektoru ar visām pārslēgšanas problēmām, un divu vienību kombinācijas kopējā efektivitāte ir diezgan zema: dzinēja un ģeneratora efektivitātes produkts. Kā prototips tiek uzskatīta dzinēja-ģeneratora sistēma (D-G) kopumā, jo induktors ir šīs sistēmas ģenerējošā daļa un nav invertori paredzētajam mērķim.
Induktora ģeneratori ir konstruēti tā, lai tajos tiešā veidā nenotiktu līdzstrāvas pārvēršana maiņstrāvā. Tie pārveido līdzstrāvas elektromotoru piegādāto mehānisko enerģiju maiņstrāvas elektriskajā enerģijā, un līdzstrāva tiek izmantota ierosmes magnētiskās plūsmas uzturēšanai. Dažos gadījumos ierosmes spoles tiek aizstātas ar pastāvīgajiem magnētiem. Induktora ģeneratoros saražotās elektroenerģijas daudzums (ņemot vērā efektivitāti) ir tuvu mehāniskajai enerģijai, kas tiek piegādāta vārpstai no elektromotora (tvaika vai hidrauliskās turbīnas), nevis ierosmes tinumam.
E-G sistēmā induktora ģenerators arī nav invertors, jo tajā redzamās magnētiskās plūsmas pārslēgšanās notiek tikai mašīnas darba spraugā un sākotnējais (kopējais) magnētiskais lauks un magnētiskais spēks. ierosmes tinums paliek nemainīgs. Tajā pašā laikā saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas likumu būtībā nav iespējams nenozīmīgu daļu no enerģijas, ko ievada tiešā ierosmes strāva, pārveidot maiņstrāvā. Turklāt no mainīgā komponenta ierosmes ķēdē, ja tāds ir, viņi mēdz atbrīvoties un uzskatīt to par papildu jaudas zudumu avotu.
Tādējādi prototipam ir divi trūkumi: nespēja ražot elektroenerģiju bez mehāniskās enerģijas piegādes un nespēja apgriezt līdzstrāvas enerģiju (kopējās) magnētiskās plūsmas noturības dēļ.
Strukturāli prototips sastāv no cilindriskas slēgtas magnētiskās sistēmas, uz tās izvietotiem līdzstrāvas ierosmes tinumiem un vienfāzes vai daudzfāžu tinuma maiņstrāvas ierosināšanai, kā arī no rotējoša rotora, ko darbina kolektora līdzstrāvas motora veidā, aprīkots ar magnētiskās plūsmas pārslēgšanas līdzekli (zobu zona) - neviendabīgi virsmas magnētiskajai caurlaidībai.
Izgudrojuma mērķis ir palielināt līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidotāja uzticamību un palielināt tā resursus, likvidējot elektriskās komutācijas ķēdes. Šis uzdevums tiek sasniegts ar to, ka līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidotājs, kas satur magnētisko ķēdi ar līdzstrāvas tinumu un maiņstrāvas tinumu, kā arī rotoru ar nevienmērīgām magnētiskās vadītspējas sekcijām un piedziņu, ir realizēts formā. no vismaz divām magnētiskajām ķēdēm, no kurām katra ir aprīkota ar līdzstrāvas tinumu.strāva ar tām kopīgu maiņstrāvas tinumu, savukārt primārais līdzstrāvas tinums ierosina daudzvirzienu magnētiskās plūsmas magnētiskajās ķēdēs, sekcijas ar neviendabīgu rotora vadītspēju atrodas starp katras magnētiskās ķēdes katra polu pāra stabi un sekciju skaits ar neviendabīgu vadītspēju ar simetrisku magnētisko ķēžu izvietojumu ap rotora apkārtmēru ir proporcionāls vērtībai 2(p+1), kur p ir visu magnētisko ķēžu polu pāri.
Izgudrojums ir ilustrēts ar zīmējumiem:
1. attēls — vispārīgs skats; 2. attēls — sadaļa gar AA, kur:
1,2-magnētiskais kodols;
3,4 - līdzstrāvas tinumi;
5 - maiņstrāvas kopējais tinums;
6 - rotors;
7.8 - nevienmērīgi rotora vadītspējas sekcijās;
9 - braukt.
Izgudrojuma konstrukciju (1. att.) veido vismaz divi magnētiskie serdeņi (1,2), katrā no kuriem ir līdzstrāvas tinumi (3,4), maiņstrāvas tinums, kas kopīgs magnētiskajām shēmām (5), rotējoša rotora. (6) ar nevienmērīgiem magnētiskās vadītspējas laukumiem (7.8) un tā piedziņu (9).
Piedāvātā invertora darbības princips ir balstīts uz magnētiskās plūsmas pārslēgšanas izmantošanu un ir šāds. Ja divu magnētisko ķēžu (1.2.) spraugās ar atšķirīgi virzītu magnētiskās ierosmes plūsmu no primārajiem tinumiem ar apgrieztu līdzstrāvu, ko darbina no līdzstrāvas avota (3.4.), pagrieziet rotoru (6) ar magnētisko un nemagnētisko. vadošajos posmos (7.8), magnētiskajās ķēdēs (1,2) notiks mainīgas magnētiskās plūsmas pulsācijas un saskaņā ar elektromagnētiskās indukcijas likumu kopējā (sekundārajā) tiks inducēts fāzu nobīdes mainīgais EMF tinums (5), un primārajos tinumos (3,4) - pret-EMF.
Ķēžu elektriskā pārslēgšana, ko prototipā veic primārā dzinēja kolektors, tiek aizstāta ar magnētiskās ķēdes pārslēgšanu vai rotora (6) magnētisko pārslēgšanu, ko īsteno sekcijās (7,8) ar nesaistītu vienmērīga magnētiskā vadītspēja.
Līdzstrāvas tinumi (3.4) pilda nevis palīgfunkciju (ierosmei), bet jaudas lomu - apgrieztas līdzstrāvas enerģijas padevei un vienlaikus magnētiskās ķēdes vienvirziena ierosmes uzturēšanai. Šim nolūkam tie atrodas magnētiskās plūsmas pulsācijas zonā un tajā tiek inducēta fāzes nobīdīta mainīgā komponente (back EMF), kas pārmaiņus tiek izmantota kā atslēgas bloķēšanas elements. elektriskā ķēde Līdzstrāvas avots. Līdzstrāvas enerģijas daļas pārnešana (pārveidošana) no līdzstrāvas tinumiem tiek veikta ar pulsējošās magnētiskās plūsmas enerģiju.
Mainīgās magnētiskās un nemagnētiskās sekcijas atrodas uz rotora saskaņā ar noteiktu likumu, proti, tā, ka sekciju skaits ar nehomogēnu vadītspēju ar simetrisku magnētisko serdeņu izvietojumu ap rotora apkārtmēru ir proporcionāls 2(p + 1), kur p ir visu magnētisko serdeņu polu pāru skaits. Tajā pašā laikā magnētiskā vadītāja sekcijas izeju no vienas magnētiskās ķēdes pavada līdzīgas sekcijas ieiešana citā, nodrošinot stingrā rotora spēka un inerces savstarpēju vilkšanas un turēšanas spēku kompensāciju, un līdz ar to minimālais, gandrīz nulle, moments uz rotora vārpstas.
Piedāvātajai konstrukcijai nav nepieciešams īpaši izstrādāts aprīkojums, un to var plaši izmantot iekārtās ar paaugstinātām ekspluatācijas prasībām.
LITERATŪRA
1. Strāvas avoti ieslēgti pusvadītāju ierīces. Projektēšana un aprēķins. Ed. S.D. Dodiks un E.I. Galperins. - M.: Padomju radio, 1969, lpp. 282, att. V.16.
2. Lidmašīnu elektriskie ģeneratori. A.I. Bertinovs. M.: Valsts. ed. aizsardzības rūpniecība, 1959, (5. nodaļa, 377.-378. lpp.).
Pretenzija
Līdzstrāvas-maiņstrāvas pārveidotājs, kas satur magnētisko ķēdi ar līdzstrāvas tinumu un maiņstrāvas tinumu, rotoru ar magnētiskās vadītspējas ziņā nevienmērīgām sekcijām, piedziņu, kas raksturīgs ar to, ka katrā no vismaz divām magnētiskajām ķēdēm ir primārā līdzstrāva tinumu un tiem kopēju sekundāro tinumu maiņstrāvas tinumu, savukārt primārie tinumi ierosina daudzvirzienu magnētiskās plūsmas magnētiskajās ķēdēs, sekcijas ar neviendabīgu rotora vadītspēju atrodas starp katras magnētiskās ķēdes katra polu pāra poliem, un sekciju skaits ar nehomogēnu vadītspēju ar simetrisku magnētisko ķēžu izvietojumu ap rotora apkārtmēru ir proporcionāls vērtībai 2(p + 1) , kur p ir visu magnētisko ķēžu polu pāru skaits.
Izgudrotāja vārds:
S.P. Koroļeva vārdā nosauktā atklātā akciju sabiedrība Raķešu un kosmosa korporācija Energia
Patenta īpašnieka vārds:
S.P. Koroļeva vārdā nosauktā atklātā akciju sabiedrība Raķešu un kosmosa korporācija Energia Ļeņina 4a, S. P. Koroļeva vārdā nosauktais RSC Energia, Rūpnieciskā īpašuma un inovāciju departaments
Pasta adrese korespondencei:
141070, Maskavas apgabals, Koroļeva, st. Ļeņina 4a, S. P. Koroļeva vārdā nosauktais RSC Energia, Rūpnieciskā īpašuma un inovāciju departaments
Patenta sākuma datums:
1999.05.11