Устройство для улучшения коммутации двигателей постоянного тока

 

Изобретение относится к электромашиностроению , в частности к устройствам коммутации электродвигателей постоянного тока. Целью изобретения является улучшение коммутации и повышение надежности работы. Устройство содержит дополнительную об мотку 8 возбуждения, расположенную на главных полюсах, датчик частоты вращения, подключенный к управляемому усилителю 7, и фазосдвигающее устройство. Дополнительно снабжено ЦБумя вспомогательными щетками 3, узкополосными фильтрами 4 и 11, инвертором 5, сумматором 6 и измерительной обмоткой 10, установленной в воздушном зазоре под главными полюсами , причем щетки 3 присоединены к входу инвертора 5 через фильтр 4, , а выход инвертора 5 со единен с усилителем 7 через сумматор 6, второй вход которого соединен с обмоткой ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (б)) 4 Н 02 К 13 /14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13,, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3842545/24-07 (22) 15.01.85 (46) 30.06.86. Бюл. Р 24 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им. В.И. Ленина (72) Н.А, Богаевская, А.В. Иногородский, Н.А. Осташевский, А.К. Черкасов и В.Д, Юхимчук (53) 621.313.2(088.8) (56) Скобелев В.Е. Двигатели пульсирующего тока, Л,: Энергия, 1968, с. 141-145.

Авторское свидетельство СССР

9 750658, кл. Н 02 К 13/14, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КОММУТАЦИИ ДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электромашиностроению, в частности к устройствам коммутации электродвигателей постоянного тока. Целью изобретения является улучшение коммутации н повышение надежности работы. Устройство содержит дополнительную об мотку 8 возбуждения, расположенную на главных полюсах, датчик частоты вращения, подключенный к управляемому усилителю 7, и фазосдвигающее устройство. Дополнительно снабжено двумя вспомогательными щетками 3, узкополосными фильтрами 4 и 11, инвертором 5, сумматором 6 и измерительной обмоткой 10, установленной в воздушном зазоре под главными полюсами, причем щетки 3 присоединены к входу инвертора 5 через фильтр 4,, а выход инвертора 5 соединен с усилителем 7 через сумматор б, второй вход которого соединен с обмоткой

1241356

-Е

К м.

10, включенной встречно по отношению к коммутируемой секции, Поскольку н коммутируемой секции кроме постоянных составляющих ЭДС наводятся переменные составляющие, результирующая

ЭДС подается в фильтр 4, где выдеИзобретение относится к электромашиностроению, в частности к устройствам коммутации электродвигателей постоянного тока, выполненных с волновой обмоткой якоря и питающихся выпрямленным током от различ-. ных преобразовательных устройств, Цель изобретения — улучшение ком.— мутации и повышение надежности работы двигателя.

На фиг. 1 показана блок-схема устройства; на фиг. 2 — конструктивное расположение отдельных элементов устройства в машине.

Секция 1 волновой обмотки якоря !

5 с помощью коллектора 2 и вспомогательных щеток 3 через узкополосный фильтр (УПФ) 4, инвертор 5 и сумматор 6, управляемый усилитель 7 присоединена к дополнительной обмотке 8.

2(В свою очередь, к управляемому усилителю присоединен датчик скорости 9, а к сумматору 6 - измерительная обмотка (ИО) 10 через узкополосный ,фильтр 1.

Вспомогательные щетки расположены на геометрической нейтрали .коллек" тора рядом с основными щетками на расстоянии двойного полюсного деления и выполнены из материала с низким электрическим сопротивлением (например, медно-графитные щетки).

Дополнительная обмотка расположена„ на сердечнике главных полюсов !2 со стороны наконечников. ИО IO располо- 35 жена в зазоре между главными полюсамн и якорем.

Устройство работает следующим ,образом.

48

При работе машины с предлагаемым устройством в коммутируемой секции 1 при питании выпрямленным током кроме постоянных составляющих ЭДС ляется основная гармоника. Для обеспечения непрерывной компенсации пе= ременных ЭДС введена обратная связь, что обеспечивает улучшение коммутации и повышение надежности работы, 2 KTI* наводятся переменные составляющие

ЭДС, обусловленные как собственно процессом коммутации Е, так и дей».ч ствием дополнительной обмотки 8 Е„., -*о;

Результирующая ЭДС секции 1 обмотки якоря с помощью вспомогательных щеток 3 подается в УПФ 4, где происходит выделение основной гармоники ьЕ =,-Е» -Е „„, Сигнал с выхода УПФ 4 подае гся на инвертор 5, где происходит изменение фазы сигнала Е на

180 . С выхода инвертора 5 сигнал о (-Е ) подается на сумматор 6, на второй вход которого поступает сигнал с измерительной обмотки 10 (Е д ), который равен сигналу (-Ед д ), наводи-. мому в коммутируемой секции 1 допол". нительной обмоткой 8. Таким образом, на выходе сумматора 6 получают сигнал

Ф

ЬЕ + E o„E»+ Едоп Е*оп

Сигнал (-Е ) .поступает на вход управляемого усилителя 7. При этом коэффициент усиления усилителя корректируется в зависимости от частоть. вращения якоря сигналом с датчика 9 частоты вращения. Усиленный сигнал с выхода управляемого усилителя поступает на дополнительную обмотку 8,, ра.змещенную на главных полюсах, Дополнительная обмотка создает переменный лоток, который наводит в коммутирующей секции 1 обмотки яко1 ря трансформаторную ЭДС Е „ц, равную по величине и противоположную по фазе ЭДС.Е», что приводит к их взаимной компенсации Е» -Е и =О, Таким образом, сигнал, снимаемый с .вспомогательных щеток 3 равен О. Для обеспечения непрерывной компенсации

Формула изобретения

Экономическая эффективность определяется за счет уменьшения износа

Составитель С. Шутова

Техред О.Сопко

Корректор, Т., Колб

Редактор И. Касарда и ЮФ

Заказ 3607/50 .-, Тираж 63,1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 переменных ЭДС в коммутируемой секции в устройство введена обратная связь, состоящая иэ ИО 10 и узкополосного фильтра 11.

Переменный поток, создаваемый дополнительной обмоткой 8, индуктиру - ет в измерительной обмотке 10 ЭДС

1 такую же по величине как и Едоq но противоположную по фазе. Это достигается встречным включением изме- 1О рительной обмотки по отношению к коммутируемой секции. Так как в измерительной обмотке 10. кроме ЭДС основной частоты наводятся высшие гармонические, обусловленные зубчатым 15 строением якоря, то сигнал в ИО пода— ется в сумматор через узкополосный фильтр 11, аналогичный УПФ 4. В сум— а маторе выДеляется сигнал (-Ец ), который задает режим работы всему уст- 20 ройству при любых изменениях работы двигателя.

Существенным отличием предлагаемого устройства от известных является наличие узкополосного фильтра для 25 выделения основной гармоники, ИО, инвертора и сумматора для выделения сигнала (-Е» ), недоступного для непосредственного измерения и определяющего режим работы всего устрайст- 30 ва по коммутации.

56 4 коллектора и количества разборок двигателя при настройке коммутации, чта увеличивает срок службы двигаУстройства для улучшения коммутации двигателей постоянного тока с волновой обмоткой якоря, содержащее дополнительную обмотку возбуждения, расположенную на главных полюсах, датчик частоты вращения, подключенный к управляемому усилителю, и фаэасдвигающее устройство, î T л .и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью .улучшения коммутации и повышения надежности работы, «устройство снабжено двумя вспомогательными щетками, установленными рядом с основными щетками па линии геометрической нейтрали, узкополосными фильтрами, инвертором, сумматором .и измерительной обмоткой, установленной в воздушном зазоре пад главными полюсами

9 причем вспомогательные щетки присоединены к входу инвертора через узкополосный фильтр, а выход инвертора. соединен с усилителем через сумматор, второй вход которого через узкополосный фильтр соединен с измерительной обмоткой, включенной . встречно па отношению к коммутируе-. мой секции.