Коллекторная электрическая машина переменного тока с вентильномеханической коммутацией

 

! .4

0ccIь о( нвт f

О П И -б-А А Ж

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

or>736276

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (á ) ) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 1310.77 (21) 2534192/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51) М. Кл.

Н 02 К 13/14

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 250580, Бюллетень Ì919 (53) УДКб21. 313. .291 (088.8) Дата опубликования описания 250ЬВО (72) Автор изобретения

М. Е. Изосимов (71) Заявитель (54) КОЛЛЕКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ MAIIIHHA ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА С ВЕНТИЛЬНО-МЕXAHИЧЕСКОЙ КОММУТАЦИЕЙ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к колле кторным электрическим машин ам, предназначенным для питания от сети переменного тока, в которых для облегче- 5 ни я коммут ации применяют эле ктри че ские вентили .

Известны электрические машины с вентильно-механической коммутацией, содержащие главные и дополни- т() тельные щетки, соединенные между собой через полуПроводниковые при- . боры (1), Наи более бли з кой к предложенной 15 по технической сущности является эле ктри ческая машина, содержащая статор, связанные со статором главную щетку, дополнительные щетки, связанные с главными щетками через 2О полупроводниковые элементы и ротор с обмоткой якоря, секции которой связаны с коллекторными пластинами, разделенными изоляционным промежутком(2Х

Однако т акая машин а отличает ся невысокой надежностью.

Целью изобретения является повы шение надежности машины за счет упрощения схемы управления. 30

Это достигается тем, что в предложенной машине каждая главная щетка снабжена двумя силовыми дополнительными щетками, одна из которых расположена со сбегающего, а другая — с набегающего края главной щетки, и расположенными между главной щеткой и силовыми дополнительными щет ками управляющими дополнительными щетками, полупроводниковые элементы выполнены в виде симметричных тиристоров, управляющие электроды каждого из которых соединены с управляющей щеткой через резистор, а ширина изоляционной прокладки между коллекторными пластинами больше суммарной ширины дополнительных щеток, расположенных с одной стороны от главной щетки, и изоляции между ними.

Ширина изоляции между силовой и управляющей дополнительными щетками, расположенными со сбегающей стороны, больше ширины изоляционной прокладки между силовой и управляющей дополнительными щетками, расположенными с н а бе гающей сторон ы.

На чертеже схематически изображена предложенн ая машина.

Коллекторная электрическая машина содержит симметричные тиристоры (сим736276 мисторы) 1 и 2 резисторы 3 и 4, главную щетку 5, силовые дополнительные щетки 6 и 7, управляющие дополнительные щетки 8 и 9, изоляционные прокладки 10-13, коллекторную пластину 14.

Электрическая машина содержит также статор, ротор с коллектором, состоящим иэ проводящих прокладок 15, контактирующих с главной щеткой 5, При вращении коллектора по часовой стрел ке "ëåìåíòû 1, 3, 5,6,8, 10, 1" отно- (О сятся к сбегающему, а. элементы 2, 4, 7, 9, 11, 13 — к набегающему краю главной щетки 5.

Набегающий и сбегающий края каждой главной щет ки 5 сн абжены силовыми 6 и 7 и управляющими 8 и 9 допол15 нительными щет ками. Управляющие щетки 8 и 9 находятся между силовыми дополнительньнли щетками 6 и 7 и главной щеткой 5. Силовые дополнительные щетки 6 и 7 соединены с главной щет- 20 кой 5 через силовые выводы симметричных тиристоров 1 и 2, управляющий вывод каждого иэ которых соединен с соответствующей управляющей дополнительной щеткой 8 или 9 через резисторы 3 и 4. Суммарная ширина двух дополнительных щеток 9 и 7 (или 8 и 6) и прокладки 13 (или 12) между ними с каждого края главной щетки

5 меньше ширины коллекторной изоляции 15 ° Кроме того, ширина изоляции между главной 5 и дополнительной управляющей шет кой сбе гающе го края, например щетки 8, меньше изоляции между одноименными щетками набегающего края. Ширина изоляции между силовой и управляющей дополнительными щетками сбегающего края, например щеток 6 и 8, больше ширины изоляции набегающего края щеток 7 и 9. Максимальная скорость беэыскрового вращени я коллектора обеспечивается при таком соотношении ширины колле кторной из оляции 15 и суммарной и золяции 12 и иклрины силовой дополнительной щетки 6 сбегающего края главной щетки 5, при котором силовая сбегающая дополнительная щетка 6 контактирует с предыдущей токопроводящей коллекторной пластиной в течение, как минимум,. одного периода переменного тока.

При вращении коллектора по ча.совой стрел ке сило вая до полнительн ая щетка 7 правой соприкасается со следующей,токопроводящей колле кторной пластиной 14. Так как тиристор 2 закрыт, искры или электрической дуги не образуется, Затем с той же токопроводящей пластиной 14 замыкается управляющая дополнительная пластина

9. Из- за большого сопротивления резистора 4 и шунтирования откры- d0 вшимся симметричным тиристором 2 искры не возникает. С предыдущей токопроводящей коллекторной пластины

14 первой сбегает главная щетн:а 5, симметри чный тири стор 1 от крыв ает ся .

Размыкание сбегающего края главной щет ки 5 происходит гри от крытом ти— ристоре 1, поэтому между ними не образуется искры или электрической дуги . Ан ало ги чн о у ст р ой ст во р а бо т ае т при вращении в обратном направлении.

Скорость беэыскрового вращения коллектора можно увеличит ь, если ширину изоляции 15 выполнит ь больше ширины изоляции 13, при этом силовая дополнительная щетка 6 в течение длительно го времени конт актирует с предыдущей токопроводящей колле кторной пластиной 14. Время контактирования должно быть не менее одного периода переменного тока.

Формула изобретения

1. Коллекторная электрическая ма— шина переменного тока с вентильномеханической коммутацией, содержащая статор, связанные с ним главную щетку, дополнительные щет ки, свя— эанные с главными щетками через силовые цепи полупроводниковых элемен— тов со схемой управления ими и ротор с обмоткой якоря, секции которой связ аны с колле кт ор ными пл а сти†нами, а щетки и коллекторные пласти— ны разделены изоляционными про кладв ками,от ли чаю щаясятем, что, с целью повышения надежности эа счет упрощения схемы управления, каждая главн ая щет ка сн абжен а двумя силовыми дополнительными щет ками, одна из которых расположен а со сбегающего, а другая с набегающего края главной щетки, и расположенныки между главной щеткой и силовыми дополнительными щетками управляющими дополнительными щетками, полупроводни— ковые элементы выполнены в виде симметричных тиристоров, управляющие электроды каждого из которых соеди— нены с управляющей щеткой через резистор, а ширина изоляционной прокладки между колле кт орными пластин ами больше суммарной ширины дополнительных щеток, расположенных с одной стороны от главной щетки, и изоля— ции между ними.

2. Электрическая машин а по и ° 1, от л и ч аю ща я с я тем, что ширин а изоляционной прокладки между силовой и управляющей дополнительными щет ками, расположен ными со сбе— гающей стороны, больше ширины иэоля— ционной прокладки между силовой и управляющей дополнительными щетками, расположенными с набегающей стороны.

Источники иноформации, принятые Во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетель ст во СССР

9 520671, кл. Н 02 К . 3/14, 1974.

2 ° Автор ское сви дет ел ьс г во СССР

Ф 529525, кл. Н 02 К 1 3/14, ) ".74.

736276

Составитель А. Санталов

Техред Н.Бабурка Корректор E. Папп

Редактор Е. Кравцова

Заказ ? 4 10/44

Тираж 78 3 Подпи сное

ЮНИИПИ Государственного комитета CCCP по дел ам и зо брет ени и и от крытий

113035, Москва, F-35, Раушская наб., д.

4/5 килиан ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная,4