Коллекторная электрическая машина постоянного тока с вентильно-лдеханической
О-й= .И:C::A Н И Е
И ЗО6РЕТЕ Н ИЯ
Союз Советсккх
Социаттмстицескнх
Республмн
382202
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Зависимое от авт. свидетельства %-Заявлено 06.Х. !970 (М !480886/24-7) М. Кл. Н 02k !3/!4 с присоединением заявки №-Гасударственный комитет
Совета Министров СССР оо деяам изобретений и открытий
Приоритет —-Опубликовано 22.Ч.1973. Бюллетень ¹ 22
Дата ottуолпковани i oit t it УДК 621.313.2.014.2 (088.8) Автор изобретения В. А. Ломакин Заявитель КОЛЛЕКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА С ВЕНТИЛЬНО-MEXAHH×ÅÑÊÎA КОММ УТА ЦИ Е й 11звестны коллекторпые эле«тричсс«ис м»шины постоянного тока с вснтнльно-механической коммутацией, содержащие разделенный коллектор с токоведущими и холостыми пластинами, контактирующие с ними разнополярные группы щеток, каждая из «оторых состоит из двух частей, подключенных к персключателю, содержащему управляемыс и неуправляемые вентили, образующие коммутирующие элементы, систему управления псрсключателей и коммутируюц.ие «онденсаторы. Предлагаемая коллекторная электрическая машина отличается от известной тем, что неуправляемые силовые полупроводниковые вентили, образующие в совокупности с управляемыми вентилями коммутирующие элементы переключателя, подключены непосредственно к группам щеток, а другие электроды этих вентилей, входящие в переключатель для однополярной группы щеток, соединены между собой посредством коммутирующего конденсатора, что позволяет исключить специальный источник напряжения, служащий для заряда коммутирующего конденсатора и тем самым упростить переключатель. На чертеже приведена принципиальная схема предлагаемой коллекторпой электрической маши с переключателем со стороны положительного ввода и частью обмотки якоря. Коллекторная электрическая машина постоянного тока содержит статор с спстсмой возбуждения, якорь, снабженный вептильномеханическим коммутатором. Коммутатор содержит разделенный «оллектор, состоящий из одинакового числа токопроводящпх пластин А, А., Аз, А, А; и т, д., с которыми соединены секции якорной обмот«и 1, ii холостых пластин Б,, Б, Бз, Б„, Бо, н г. д., а также вентильные переключатели, «аждый пз которых соединен с однополярной группой щеток. Число переключателей равно числу полюсов машины. Вентильные пере«лючателп снабжены устройством управления 2. Переключатель 8, связанный с группой щеток положительной полярности, содержит >о два «оммутпрующих элемента -1 и 5, каждый пз которых состоит из последовательно соединенных управляемых полупроводниковых вентилей 6 н 7 соответственно, например тнристоры, и неуправляемые полупроводниковые вентили 8 ii 9 соответственно, например диоды. Отрицательные электроды неуправляемых вентилей 8 и 9 подключены соответственно к парам щеток 10, 11 и 12, 13, контактирующих с коллекторнымп пластпнамп. 3Q Положительные электроды управляемых вен382202 5 зо З5 45 тилей, B cB010 очередь, Ilolli I!09e!!b! J! Ilo,!o !1тельной и« !ем ъ|е источник|| и!!Тани!! + Vä Объедннеппыс электроды управляемых н неуправляемых вентилей коммутирующих элементов 4 и 6 соединены между собой посредством коммутирующего конденсатора 14, шунтированного резистором 16. Минус источника питания подводится к коллектору машины через BcIITHëb!!ûé переключатель отрицательной полярности, который на чертеже не показан и отличается от описанного только полярностью включения полупроводниковых вентилей. В положении щеточных пар тпрпстор 6 находится в проводящем состоянии, тиристор 7 — закрыт. Якорный ток машины протекает от положительной клеммы +У„через тиристор 6, диод 8, пары щеток 10 и П, обмотку якоря, через пару щеток 12 и 18 и вентпльный переключатель отрицательной полярности к минусу источника питания машины. Направление вращения коллекторов указано стрелкой (справа-налево) . Коммутирующий конденсатор 14 в результате предыдущего коммутационного цикла заряжен до напряжения, полярность которого обозначена на чертеже в скобках. Когда щетка 12 вращения коллекторов полностью переместится на пластину Аз, схема управления 2 вырабатывает управляющий сигнал для включения тиристора 7. В момент открывания тпристора 7 конденсатор 14, разряжаясь, закрывает тиристор 6. Якорный ток машины начинает протекать через вентили 7 9 и пару щеток 12 и И. После выключения тиристора 6 начинается электромагнитный переходный процесс, связанный с ревсрсированием тока в коммутируемой секции L- якорной обмотки 1, при этом на секции Lc появляется реактивная э.д.с., обеспечивающая перезаряд конденсатора 14 до напряжения, полярность которого обозначена на чертеже без скобок. По окончании электромагнитного переходного процесса ток в коммутируемой секции изменяет свое направление, зарядный ток конденсатора 14 равен нулю, напряжение этого конденсатора в обратной полярности подводится к диоду 8, который вместе с парой щеток 10 и 11 находится в обесточенном состоянии. Рассмотренный переходный процесс происходит значительно быстрее, чем щетка 10 полностью переместится на изолирующую пластину Бз, т. е. до размыкания коммутируемой секции. Прп вхождении щетки ll в контактирование с проводящей пластиной А4 подается управляющий сигпа;! на включение тиристора 6, начинается переходный процесс, аналогичный описанному выше. Таким образом, в предлагаемой машине постоянного тока процесс коммутации осуществляется без помощи внешних источников постоянного напряжения, что, в свою очередь, позволяет значительно упростить переключатель, сократив необходимое количество элементов переключателя. Предмет изобретен и я Коллекторная электрическая машина постоянного тока с вентильно-механической коммутацией, содержащая разделенный коллектор с токоведущими и холостьп|и пластинами, контактирующие с ними разнополярные группы щеток, каждая из которых состоит из двух частей, подключенных к коммутирующим элементам переключателя, в свою очередь, выполненным на управляемых н неуправляемых силовых полупроводниковых вентилях, соединенных последовательно, устройство управления переключателем и коммутирующие конденсаторы, отличающаяся тем, что с целью исключения источника коммутирующего напряжения и упрощения переключателя, группы щеток подключены к неуправляемым силовым полупроводниковым вентилям, а другие общие точки соединения управляемых и неуправляемых вентилей, образующих коммутирующие элементы переключателя однополярной группы щеток, соединены посредством конденсатора, шунтированного резистором. 382202 Составитель Е. Князев Редактор Т. Морозова Тскред Е. борисова Корректоры Е. Сапунова и Л. Царькова Заказ 3927 Изд, ф 1545 Тираж 755 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий Москва, УК-35, Раушская наб., д. 4/5 Обл, гип. Косгромского управления издательств, полиграфии и книжной торговли
