186149. lajstromszámú szabadalom • Paraméteres villamosgép
1 186149 2 I = Q' = függvény. Ha például abból indulunk ki, hogy az induktivitás az L = L, ( 1 + g(Q ' ) törvényt követi, akkor a paraméteres rezgőkörre a 5 következő homogén nem-lineáris differenciálegyenletet kapjuk: Ro dQ + -d’Q , L„ dt L0C0 dt2 (1-zlC ) COS (X) t + 1 +g(Q') + Q'g'(Q') = 0, 10 (II) g(Q’) alkalma és műszakilag megvalósítható megválasztása esetén a (II) differenciálegyenletnek van egy stabil, szinuszos megoldása (néhány periódi. kus, nem-szinuszalakú berezgési folyamat után), feltételezve, hogy fennáll a találmány szerinti 15 20 AC C„ 2Ro küszöbfeltétel, valamint az egyik lehetséges rezonanciafelvétel. Egy ilyen rezonanciafelvétel a következő a) = 2 25 30 Bár a küszöbfeltétel a C0, Ro, L0 értékeket, tehát a terheletlen rezgőkör paramétertagjainak értékeit tartalmazza, mégis egyenlőtlenségként terhelt állapotban is érvényes. 35 A küszöbfeltétel betartása generátornál azt jelenti, hogy a generátorba legalább annyi mechanikai energiát táplálunk be, amennyi veszteség az ohmos ellenállásokban fellép. Motornál a küszöbfeltétel betartása biztosítja azt, hogy a betáplált villa- 40 mos energia egyenlő legyen az ohmos ellenállásokban fellépő veszteségekkel. A találmány szerinti jellemző, amelynek értelmében legalább egy paramétertag (L, R, C) a rezgőkörben folyó áram függvénye — és ezáltal a réz- 45 gési egyenlet nem-lineárissá válik és szinuszalakú megoldásokat kapunk — azt jelenti, hogy a gép rezgőkörében kell lennie egy indukciós tekercsnek és/vagy egy ellenállásnak és/vagy egy kondenzátornak, amelyek induktivitása, illetve ellenállása, 50 illetve kapacitása az áramtól függően változik. Ennek különböző műszaki kiviteli lehetőségei vannak. Egy ilyen találmány szerinti lehetőség az, hogy a rezgőkör induktivitásának legalább egyik indukci- 55 ós tekercsében mágneses anyagból készült, nyugvó vasmag van. Az indukciós tekercs vasmagjaként célszerű kisveszteségű ferromágneses anyagot alkalmazni azért, hogy a ferromágneses anyagból készült vasmag vasveszteségei minél kisebbek le- 60 gyenek. Ez azt jelenti, hogy az anyag hiszterézishurokjának minél kisebb felületet kell bezárnia. Célszerű, ha a vasveszteség 1—3 W (kg nagyságrendű) V10 veszteségi szám 50 Hz-en és 1T = 10 kg maximális redukció esetén). Emellett a hiszterézis- 65 hurok legyen minél meredekebb, hogy így a A L/AI függés igen nagy legyen. A rezgési egyenlet nem-lineárizálásának egy másik műszaki lehetősége pl. az, hogy a rezgőkör induktivitásával sorbakapcsolunk egy termoellenállást, vagyis olyan ellenállást, ami az áramtól (és a hőfoktól) függően változik, vagy pedig olyan kondenzátort alkalmazunk, aminek kapacitása — pl. dielektrikumának speciális tulajdonságai következtében — a rajta átfolyó áramtól függ. A találmány szerinti jellemzők révén olyan valódi paraméteres generátort alakíthatunk ki, ami a szokványos, frekvenciaérzékeny váltakozóáramú generátorokkal ellentétben még akkor is stabil frekvenciájú és amplitúdójú, szinuszalakú váltakozóáramot szolgáltat, ha a hozzá csatlakoztatott fogyasztók ohmos ellenállásának, induktivitásának és kapacitásának értékei sztochasztikusan erősen váltakozóak. A találmány szerinti jellemzők révén továbbá kialakíthatjuk olyan paraméteres motort, amit normális váltakozóáramú hálózatról lehet táplálni, könnyű a szerkezete, továbbá — a paraméterek megválasztásától függően — nagy fordulatszámok előállítására képes és közvetlenül csatlakoztatható kilóvolt nagyságrendű nagyfeszültségre. A találmány a továbbiakban annak egy kiviteli alakja kapcsán ismertetjük részletesebben ábráink segítségével, amelyek közül: — az 1. ábra egy találmány szerinti paraméteres generátor kapcsolási rajza; — a 2. ábra egy időben változtatható kapacitású kondenzátor és a vele sorbakapcsolt, vasmagos indukciós tekercs egyik kiviteli alakjának metszeti képe; — a 3. ábra egy forgólemez nézeti képe; — a 4. ábra a 2. ábra szerinti kondenzátor egyik állólemezének nézeti képe, és — az 5. és 6. ábra a találmány szerinti paraméteres generátor további kiviteli alakjainak kapcsolási rajzai. Az 1. ábra szerint a paraméteres generátor egy időben periodikusan változtatható kapacitású 1 kondenzátorból és egy ferromágneses anyagból készül: 3 vasmagot tartalmazó 2 indukciós tekercsből áll. \ 4 fogyasztó ebben az esetben a 2 indukciós tekerccsel párhuzamosan van kapcsolva. Az 1 kondenzátor a 2. ábrán látható módon 5 állólemezekből és 6 forgólemezekből áll. A 6 forgólemezek villamosán vezető kötéssel vannak rögzítve a 7 tengelyen, amit a jelképesen ábrázolt mechanikus 8 hajtás, pl. egy motor vagy egy turbina hajt. Az 5 állólemezeket a villamosán vezető 9 pálcák tartják. Az 5 állólemezek és 6 forgólemezek felépítése lényegében megegyezik és — úgy mint a 3. ábrán tátható forgólemeznél és a 4. ábrán látható állólemeznél — váltakozva villamosán vezető, pl. vörösréz, 10 szektorokból és villamos szigetelő, pl. műanyag 11 szektorokból áll. A forgólemezek forgatásakor a kondenzátor C kapacitása az időben periódikusan változik. Az 1 kondenzátorral sorbakapcsolt 2 indukciós tekercs a 12 tekercselésből és a 3 vasmagból áll. A 3 vasmag a jelen esetben 0,35 mm vastag, IV-es, V10 =--1,3 W/kg veszteségi számmal rendelkező műszak' dinamólemezből készült E—I-vasmag. A rajzon nem ábrázolt fogyasztót pl. a 2 indukciós tekercs 13 kapcsaira csatlakoztatjuk. 3
