Электромашинный усилитель импульсов

 

ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ УСИЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ, сод жащий ротар с расположенными на нем обмотками управления и компенсашссжной обмоткой и статор, на котором расположены секшов замкнутой обмотки якоря от которых вьшолнены VI отводов, один их которых соединен с первым зажимом кепи нагрузки, по крайней мере часть диаметрально расположенных отвоцов соединена с короткозамыкающими yci ройствами, управляющие пепи которых соединены с выходом датчика положа ния ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения вадея ности, короткозамыкаюшве устройства вьшолнены в виде BCTpe HOi-napeuuient но соединенных тиристоров, а остальные -1 отвопов соедииеоы со втчь рым зажимом пели нагрузки череа TSspaicToapM.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

-.- - (а" "Ь

„„SU„„! 007163 др Н 02 К 29/02

«»»»»»»

Р

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3354536/24-07 (22) 23. 11.81 (46) 23 03.83. Бюл» № 11 (72) Л. В. Ванкевич . (71) Краматорский индустриальный институт (53) 621.313.014.2 (088.8) (56) 1, Иванов-Смоленский А. В. Электрические машины.М., Энергия, 1980, с. 770-772.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке ¹ 3330670/24-07, an. Н 02 К 29/02, 1981. (54) (57) ЭЛЕКТРОМАШИННЫЙ УСИ ЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ, содержащий ро гор с расположенными на нем обмоткамн управления и компенсационной обмоткой и статор, на котором располо жены секции замкнутой обмотки якоря от

4 которых выполнены И отводов, один их которых соединен с первым зажимом пепи нагрузки, по крайней мере часть днаметрально расположенных отводов соединена с короткозамыкающими уст ройствами, управляющие цепи которых соединены с выходом датчика положения ротора, о т л и ч а ю щ и и с и тем, что, с целью повышения падеж ности, короткозамыкаюпие устройства выполнены в виде встречно-параллельно соединенных тирнсторов, а остань» ные 11 -1 отводов соединены со втю. рым зажимом пепи нагрузки через тщщсторы.

1 1007

Изобретение относится к электрическим машинам и преимущественно может быть использовано для создания электромашинных усилителей импульсов высокой энергии. $

Известны и применяются электромашинные усилители {ЭМУ) с ноперечным полем, содержащие вращающийся якорь со щетками на поперечной и продольной осях коллектора. Шетки по поперечной оси замкнуты, а по продольной оси соединены с компенсационной обмоткой, обмоткой дополни» тельных полюсов и затем подключены к нагрузке. На статдре расположены 1$ обмотки управления и обмотки допог .нительных полюсов 1) .

Недостатком ЭМУ является нали чие коллектора, который не позволяет значительно увеличить напряжение, мощ- 20 ность и скорость в связи .с ухудшением коммутации, а следовательно, нет возможности снизить постоянную времени.

Наличие коммутации снижает добротность всей машины. 2$

Наиболее близким к изобретению . по технической сушиости и результату яыыется электромашиннътй усилитель импульсов, содержащий ротор с расположенными на нем обмотками управления и компенсационной обмоткой, и статор, на котором расположены секттии замкнутой обмотки якоря, от которых выполнены f7 отводов, один из которых соединен с первым зажимом пепи нагрузки, по крайней мере часть диа3$ метрально расположенных отводов соединена с короткозамыкающими устройСтвами, управляющие цепи которых вязаны с датчиком положения ротоа (2)..

Недостатком его является низкая надежность и малый диапазон измене ния параметров импульсов.

30

Целью изобретения является повышение надежности усилителя.

Поставленная цель достигается тем, что в электромашинном усилителе импульсов, содержащем ротор с располо.женными на нем ббмотками управления и компенсационной обмоткой, и статор, на котором расположены секции замкнутой обмотки якоря, от которых выполнены И отводов, один из которых соединен с первым зажимом цели нагруз- $$ ки, по крайней мере часть диаметрально расположенных отводов соедиттена с корот козамыкаюшими устройства,т, управляющие цепи которых связаны с датчиком положения ротора, короткозамыкаюшие устройства выполнены в виде встречнь-параллельно соединенных тиристоров, а остальные р -1 отводов соединены со вторым зажимом пепи нагрузки через тиристоры.

На.фиг. 1 изображена схема элек т ромашинного усилителя импульсов на фиг. 2 - схема соединений обмоток ротора; на фиг. 3 - схема распределения напряжений и токов в обмотке якоря.

Электрома Шинный усилитель импуж сов содержит неподвижный якорь 1, выполненный в виде распределенной обмотки, образованной секциями.

Один вывод якорной обмотки подключен непосредственно к нагрузке 2, а остальные через вентили 3 — 9 - к вторым зажимам нагрузки. Вентили 10» 16 образуют короткозамыкаюшие элементы по поперечной оси

Нагрузка соединяется с усилителем через шины 17, 18 и перемычку 19.

На роторе 20 располагается комплект управляющих обмоток.21 и компенсационная обмотка 22. Комплект состоит из нескольких обмоток 23, 24 и 25.

Все обмотки объединены одним полюсом и подсоединяются к одному общему кольцу 26. Остальные копны обмоток подсоединены к токоподводяшим кольцам 27 - 30. Для подвода токов управления на токоподводящих кольцах установлены щетки 31.

Компенсационная обмотка через подводящие кольца и щетки подсоединена параллельно управляемому резистору 32.

Ротор приводится во вращение приводным двигателем 33.

Управление электрическими вентилями осуществляется от блока 34 управления в функции положения pmopa u контролируется датчиком 35 положения, который управляет вентилями 3-9, а датчик 36 управляет вентилями 10-16 коммутатором. Обмотка неподвижного якоря изображена в виде окружности

37 (фиг. 3).

Зпектромашинный усилитель импуль-. сов работает следующим образом.

Приводной двигатель 33 вращает ротор 20. Управляющие обмотки 21 ротора создают магнитное поле, которое, вращаясь вместе с ротором, индуктирует

ЭДС в обмотке неподвиткного якоря 1.

Магнитное поле направл.нс гю оси р

10

25

3 100 тора, совпадающей с управляющими вен-, тилями 8 - 4. Эта ось является продольной. Так как ротор 20 вращается, то вместе с ним перемещается и его магнитная ось, а, следовательно, и электрический потенциал по обмотке.

Для положения; соответствующего изображенному на фнг. 1, полный потенциал будет на обмотке неподвижного якоря 1 между точками присоединения вентиля 6 и перемычки 19. Этот, потенциал .равномерно распределяется между учась ками обмотки по обеим параллельным ветвям. От управляющего импупьса датчика 36 срабатывает электричес»кий вентиль 11, который замыкает обмотку неподвижного, якоря 1 накоротко . bio ïoïepå÷Hoé оси. В результате этого возникает большой магнитный поток реакции неподвижного якоря 1, который создает усиленную ЭДС по продольной оси. С вращением ротора 20 осу» шествпяется также и перемещение поперечной оси поочередным включением электрических вентилей 10-16. После включения вентиля 11 включаются вен;тили 13, 16, 10, 12, 14, 15, 16 и .,так далее. После включения очередного вентиля отключается ранее включенный; вентиль. Таким образом, за счет вращения ротора 20 и соответствующего переключения- электрических вентилей .

10-16 на обмотке неподвижного якоря 1 создается ЭДС, полярность которой перемещается по окружности.

Снятие напряжения осуществляется через неподвижные кольца 17 и 18.

Кольцо 18 все время подключено к обмотке. неподвижного якоря 1, а кольцо 17 последовательно подключается к разным участкам обмотки.

По команде управляющего датчика 35 включается, например, электрический вентиль 3, затем вентиль 4, после этого отключается вентиль 3, а вклю»чается вентиль 5 и отключается вентиль 4 и так далее. За исходное цоложение начала цикла импульса элект» ромашинного усилителя принята точйа с перемычкой 19. В этом положении на неподвижных кольцах 17 и 18 ЭДС отсутствует, так как отсутствует вен» тиль для подключения обмотки неподвижного якоря 1. В данном случае отсутствует также и поле реакции яко» ря. При дальнейшем вращении ротора 20 электродвижушаяся сила на неподвюкных кольцах 17 и 18 растет за счет увеличения числа подключенных витков обмотки неподвижного якоря 1, а так же за счет действия реакпии якоря.

При включенных вентилях 16 и 14 ЭДС на неподвижных кольцах (шинах) 17 и 18 достигает максимального значения, а затем снижается до нуля. Изменение

ЭДС неподвижного якоря 1 и проте» каемого тока можно пояснить на схеме (фиг. 3), на которой обмотка якоря представлена в виде окруженности 37.

Между точками O u Q находится максимальная ЭДС - Еав. Дпя произ вольного момента на выходедействует ЭДС

Эта ЭДС действует параллельно ЭДС39 ., которая в общем случае равна

Токи параллельных участков и

E. Д не равны, однако они сравниваются в том случае, когда точили С и 3 сое» диняются с точкой 5, а затем ток 1, убывает быстрее, чем ток f>..

Компенсационная обмотка 22 во время работы усилителя поддерживает его основное магнитное поле и не дает возможности реакции неподвьжного яко ря 1 размагнитить его. Настройка компж сационной обмотки осуществляется peasстором 32.

1007163

1007163

Составитель В. Боев

Редактор Н. Пушненкова Техред А.Ач . Корректор,А- Лэнтив

Заказ 21 51/75 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР во делам изобретений н открнтнй

113035, Москва, Ж 35, Раушскаа наб., д. 4/5

Фщщал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектик, 4