Электрическая машина постоянного тока с вентильно- механической коммутацией

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ, Союз Сооотскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 31.05.74 (21) 2029282/24-7 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.01.76. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 24.03.76 (51) М. К: 11 02К 13/14

Гасударственный комитет

Совета 1йннистрав СССР ла делом мзоаретений н открытий

153) УДК 621.313.2.014. .2.001.5 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. М. Плющ, В. А. Ломакин и Г. Г. Мамедов (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА С

ВЕНТИЛЬНО-МЕХАНИЧЕСКОЙ КОММУТАЦИЕЙ

Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к машинам постоянного тока с дополнительными устройствами для улучшения коммутации.

Известны электрические машины постоянного тока с вентильно-механической коммутацией, содержащие коммутирующие устройства и два щеточно-коллекторных узла, однополярные щетки которых соединены через силовые тиристоры с соответствующим политесом источника питания.

Однако в известных машинах энергетические показатели понижены за счет падения напряжения в дополнительных неуправляемых вентилях, подключенных последовательно с силовыми тиристорами, Цель изобретения — повышение энергетических показателей машины.

Поставленная цель достигается тем, что коммутирующее устройство выполнено в виде последовательного колебательного контура, подключенного между щеткой одного щеточно-коллекторного узла и общей точкой двух последовательно соединенных вспомогательных тиристоров, шунтирующих силовой тиристор, подключенный к щетке противоположной полярности другого щеточно-коллекторного узла.

На чертеже изображена электрическая схема машины с вентильно-механическим коммутатором.

Якорная обмотка 1 подключается к коллек5 тору 2, имеющему проводящие 3 — 8 и изолирующие 9 — 14 пластины, контактирующие с щетками 15 — -22, объединенными в группы 23 и 24 положительной и отрицательной полярности соответственно.

10 Группа 23 подключена к положительному полюсу источника питания через силовые управляемые вентили (тиристоры) 25, 26 анодной группы. Управляемые тиристоры 27, 28 катодной группы связывают группу 24 с мину15 сом источника питания.

Выключение силовых тиристоров анодной и катодной групп производится коммутирующими конденсаторами 29, 30 с помощью вспомогательных тиристоров 31 — 34 и дросселей

20 35, 36.

Коммутирующее устройство 37 вместе с тиристорамн 25, 26 анодной группы 38 и тнристорами 27, 28 группы 39 и с коллектором образуют вентильно-механический коммутатор, 25 обеспечивающий по команде схемы управления 40 безыскровую коммутацию в машине.

Коммутирующие конденсаторы 29, 30 включены последовательно с дросселями 35, 36, ограничивающими скорость изменения зарядно498693 разрядного тока, и вспомогательными тиристорами 33, 34 между скользящими контактами групп 23, 24. Тиристоры 31, 32 включены последовательно с указанными конденсаторами и дросселями между скользящими контактами анодной группы, связанными с катодами силовых тиристоров, и отрицательным полюсом источника питания.

При работе двигателя в некоторый момент времени ток нагрузки протекает от положительного полюса источника питания через тиристор 26, щетки 17, 18 якорную обмотку 1, щетки 19, 20, через тиристор 27 к минусу источника питания. Все остальные тиристоры находятся в непроводящем состоянии, Конденсатор 30 заряжен до напряжения, большего чем напряжение источника питания.

При перемещении щеток 16 и 22 на пластины

7 и 13 коллектора схема 40 вырабатывает управляющий сигнал на включение разрядного тиристора 33. Начинается разряд конденсатора 30 через тиристоры 26, 27 на источник питания. При достижении разрядным током конденсатора 30 величины тока нагрузки прямой ток тиристоров 26, 27 уменьшается до нуля, а конденсатор продолжает разряжаться на якорь машины. Так как время уменьшения тока до нуля в тиристорах 26, 27 весьма мало, то напряжение на конденсаторе30изменяется незначительно. И в течение некоторого последующего времени разряда конденсатора на якорь напряжение на этом конденсаторе остается несколько выше напряжения питания, что способствует восстановлению управляющих свойств отключенных тиристоров 26, 27.

По истечении определенного времени, которое должно быть не меньше времени восстановления для силовых тиристоров, схема управления вырабатывает управляющие сигналы на включение тиристоров 25, 28 и 31. Далее разрядный ток конденсатора 30 быстро уменьпается, в то время как ток тиристоров 25 и

28 нарастает, что сопровождается процессом

Предмет изобретения

Электрическая машина постоянного тока с вентильно-механической коммутацией, содержащая коммутирующие устройства, два щеЗО точно-коллекторных узла, однополярные щетки которых соединены через силовые тиристоры с соответствующим полюсом источника питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения энергетических показателей, каж35 дое коммутирующее устройство выполнено в виде последовательного колебательного контура, подключенного между щеткой одного щеточно-коллекторного узла и общей точкой двух последовательно соединенных вспомога40 тельных тиристоров, шунтирующих силовой тиристор, подключенный к щетке противоположной плоярности другого щеточно-коллекторного узла. реверсирования тока в пластинах 5 — 7 и 11—

13. Одновременно происходит колебательный заряд конденсатора 29 от источника питания через тиристоры25и 31. После того как заряд5 пый ток конденсатора 29 меняет знак, тиристор 31 запирается. По окончании коммутационного процесса разрядный ток конденсатора

30 уменьшается до нуля, а через тиристоры

25, 28 протекает полный ток нагрузки. При

10 этом коммутационный процесс завершается раньше, чем щетки 17 и 19 начинают перемещаться на пластины 6 и 12 соответственно.

Таким образом обеспечивается безыскровая коммутация в машине.

15 При последующем перемещении щеток 18 и

20 на проводящие пластины коллектора схема управления вырабатывает сигнал на включение разрядного тиристора 34, а по истечении выдержки времени со схемы управления по20 даются управляющие сигналы на включение тиристоров 26, 27 и 32. При вращении коллектора процесс работы вентильно-механического коммутатора повторяется.

498693

Составитель А. Санталов .

Техред 3. Тараненко

Корректор О. Тюрина

Редактор Н. Вирко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 42772 Изд. № 163 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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