Коллекторная электрическая машина

 

О Il И С А Н И Е 387484

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ боюз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт, свидетельства №

Заявлено 21.Х.1970 (№ 1486947/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 21.Ч1.1973. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 5.Х.1973

М, Кл. Н 02k 13114

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.313.2.014.2 (088,8) Авторы изобретения

В. М. Плющ, В. А. Ломакин и А. Н. Прилежаев . - -.;:" .,:. -.:.." -",,, -".(fj1

-, =. :,: ".", ..- Л

Заявитель

КОЛЛЕКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА

ПОСТОЯННОГО ТОКА

С ВЕНТИЛЪНО-МЕХАНИЧЕСКОЙ КОММУТАЦИЕЙ

Изобретение относится к электромашиностроению и является усовершенствованием коллекторной электрической машины постоянного тока с вентильно-механической коммутацией.

Известны коллекторные электрические машины постоянного тока с вентильно-механической коммутацией, содержащие разделенный коллектор с токоведущими и холостыми пластинами, контактирующими с .разнополярными группами щеток, каждая из которых состоит из двух пар раздельных щеточных бракетов и подключена к общему для данной группы переключателю, выполненному на двух управляемых вентильных ключах, например тиристорных, выводы которых со стороны щеток соединены посредством коммутирующего конденсатора, шунтированного резистором, и устройство управления переключателем.

Однако известные машины имеют ограничение по допустимой величине скорости вращения, Целью изобретения является повышение предельно допустимой скорости вращения машины.

Для этого ширину изолирующих пластин коллектора выбирают меньше расстояния между щетками щеточных бракетов одной пары, но больше ширины щеток одного щеточного бракета, сумма ширины обоих щеточных бракетов одной пары и расстояния между ними равна половине коллекторного деления, а каждый щеточный бракет подключен к соответствующему управляемому вентильному ключу через управляемые полупроводниковые вентили.

На чертеже приведена принципиальная схема вентильно-механического коммутатора для

10 положительного ввода предложенной машины. Машина обычного исполнения (без дополнительных плюсов) содержит два коллектора

1 л 2, не меньше двух управляемых переключателей 8 и устройство 4 для управления ими.

Проводящие пластины обоих раздельных коллекторов 1 и 2 подсоединены к обмотке якоря 5. Управляемый переключатель 8 выполнен на двух управляемых вентильных ключах б и 7. С коллекторами 1 и 2 контактируют

20 разнополярные группы щеток. Каждая группа щеток состоит из двух пар щеточных бракетов 8,9 и 10, 11. Каждый коллектор содержит одинаковое число токопроводящих 12, 18, 14, 15 и холостых изолированных пластин lб, 17, 18 (последние,на чертеже заштрихованы).

Управляемый вентильный ключ б, выполненный на тиристоре 19, соединен со щеточным бракетами посредством тиристоров 20 и 21, а ключ 7, выполненный на тиристоре 22, соеди30 нен со щеточными бракетами 10 и !! посред387484

43

l3 ством тиристоров 28 и 24. К выводам управляемых вентильных ключей подсоединен коммутирующий конденсатор 25, шунтированный резистором 2б. Ширина а изолированной пластины должна быть меньше расстояния b между щетками одной IIBpbr щеточных бракетов, но больше ширины с щеток одного бракета. Кроме того, сумма ширины с щеток одной пары щеточных бракетов и расстояния

d должна быть равна половине коллекториого деления. Общее число щеточных групп равно числу полюсов машины. Управляемые переключатели 8 для щеточных групп положительной и отрицательной полярности имеют одинаковые электрические схемы, которые отличаются лишь полярностью включения полупроводниковых элементов.

Машина работает следующим образом (приведен пример осуществления коммутации посредством управляемого переключателя для щеточной группы положительной полярности источника питания) .

В положении щеточных групп, приведенном на чертеже, тиристоры 19 и 21 находятся в проводящем состоянии, а тиристоры 22, 20, 28 и 24 закрыты. Якорный ток машины будет протекать от источника питания U через тиристоры 19 и 21, щеточный бракет 9, в параллельные ветви якорной обмотки 5, и через соответствующий щеточный бракет и управляемый переключатель другой полярности к другому полюсу источника питания (не показаны). При вращении коллектора в направлении, обозначенном на чертеже стрелкой, в момент контактирования бракета 11 с пластиной 18 устройство 4 управления выработает сигнал для включения тиристоров 20, 22 и 24. Включением тир истора 22 создается цепь для разряда конденсатора 25, что приведет к закрытию тиристора 19. Теперь якорный ток машины будет протекать через тиристоры 22, 24 и щеточный бракет 11. В момент открытия тиристоров 22 и 24 начнется процесс коммутации тока в секции пластин

14 — lб обмотки якоря, реактивная э.д. с. которой приведет к перезаряду конденсатора

25, по окончании которого ток через тиристоры 20 и 21 будет равен нулю, что вызовет их закрытие. Если к моменту перемещения бракета 9 на пластину 15 перезаряд конденсатора не закончится, зарядный ток будет протекать через тиристор 20 и бракет 8. Окончание переразряда конденсатора совпадет с окончанием коммутации тока в секции пластин 14 — lб обмотки якоря. Начало коммутации в следующей секции пластин 16 — 18 обмотки якоря начинается с момента, когда щеточный бракет 9 начнет контактировать с пластиной 15. В этот момент устройство управления обеспечит открытие тиристора 19 и 21, создав тем самым контур для разряда конденсатора 25, и якорный ток начнет протекать через тиристоры 19, 21 и весь процесс коммутации тока в секции якоря повторится.

Предложенные соотношения размеров коллекторных пластин и включение в цепь каждого щеточного бракета управляемого тиристора позволяет увеличить время переключен ия. При условии относительного постоянства времени коммутации тока в коммутирующей секции обмотки якоря, увеличение времени переключения позволяет увеличить и допустимую скорость вращения машины.

Предмет изобретения

Коллекторная электрическая машина постоянного тока с вентильно-механической коммутацией, содержащая разделенный коллектор с токопроводящими и холостыми пластинами, контактирующими с разнополярными группами щеток, каждая из которых состоит из двух пар разделенных щеточных бракетов и подключена к общему для данной группы переключателю, выполненному на двух управляемых вентильных ключах, например тиристорных, выводы которых со стороны щеток соединены посредством коммутирующего конденсатора, шунтированного резистором, и устройство для управления переключателем, отличаюшаяся тем, что, с целью повышения предельно допустимой скорости вращения машины, ширина изолирующих пластин меньше расстояния между щетками щеточных бракетов одной пары, но больше ширины щеток одного щеточного бракета, сумма ширины щеток обоих щеточных бракетов одной пары и расстояния между ними равна половине коллекторного деления, а каждый щеточный бракет подключен к соответствующему управляемому вентильному ключу через управляемые полупроводниковые вентили.

387484

Составитель E. Князев

Техред А. Камышникова

Редактор А. Зиньковский

Корректор В. Брыксина

Заказ 2706/17 Изд. № 727 Тираж 755 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2