Коллекторная электрическая машина переменного тока

 

(72) Автор изобретения

M.Е. Изосимов (71) Заявитель (54) КОЛЛЕКТОРНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА

Изобретение относится к коллекторным машинам переменного тока, а более конкретно к устройствам и схемам для токосьема, конструктивно сопряженными с электрическими машинами, обеспечивающими улучшение коммутации, например, путем использования элементов с одно- или двухнаправленной проводимостью.

Известна коллекторная электрическая машина переменного тока с вентильно-механической коммутацией, содержащая статор, ротор, коллектор, главную щетку, две силовые дополнительные щетки, расположенные соответственно с набегающего и сбегающего краев главной щетки и соединенные с нею через силовые выводы симметричных тиристоров, управляющие электроды которых соединены через резистор, с управляющими дополнительными щетками и реверсивный переключатель (1J, Недостатком известного устройства является то, что для коммутации требуется дополнительное устройство управления, усложняющее устройство коммутации реверсивной машины.

Цель изобретения - улучшение коммутации электрической коллекторной реверсивной машины.

Поставленная цель достигается тем, что между главной и силовыми дополнительными щетками введены дополнительные управляющие щетки, установленные изолированно от указанных щеток, причем силовые дополнительные

15 щетки и управляющие дополнительные щетки смещены относительно главной щетки и относительно друг друга в межщеточном пространстве в поперечном и продольном направлениях, а уп20 равляющие дополнительные щетки соединены с управляющим электродом симметричных тиристоров через дополнительно введенный переключатель, сое3 919018 4 диненный с реверсивным переключате- ным краем управляюцей дополнительной лем. щетки. Например, ширина больше чем

На фиг. 1 изображено предлагае- расстояние между удаленным краем си.мое устройство; на фиг, 2 и 3 - то ловой дополнительной щетки 14 и проже, разрез. тивоположным краем первой управляющей

Коллекторная элект рическая маши- дополнительной щетки 12 с тем, что на переменного тока содержит статор между нею и краем главной щетки 9 пои ротор (не показаны) с коллектором мещена изоляция (фиг, 2) . Причем ши1, искрогасительные элементы, со- рина изоляции между второй упстоящие из симмистора 2 с резисто- в равляющей дополнительной щеткой меньром 3 в его управляющей цепи, разде- ше ширины 1 между первой управляюленную изоляцией 4 силовую дополни- щей дополнительно" щеткой 11 и краем тельную щетку 5 от первой управляю- силовой дополнительной щетки 14, расщей дополнительной щетки 6, скользя- положенных со сбегающего края (в данщих по коллектору, состоящего из изо- 15 ном случае) и соответственно противоляционных пластин 7 и токопроводя- положны для набегающего края. щих пластин 8 и расположенных с на- Однако, управляющие и силовая доЬегэющего края главной щетки 9, сое- полнительные щетки могут быть расподиненной с силовой дополнительной ложены как показано на фиг. 3, что щеткой 5, через силовые выводы сим- позволит увеличить размеры дополнимистора. Симмистор 10 и резистор 11 тельных щеток, улучшит их работу и увесоставляют искрогасящий элемент сбе- личит скорость вращения ротора, При гающего края главной щетки 9. Резис- этом необходимо соблюдать условие, тор 11 соединен с первой управляющей при котором расстояние между краем дополнительной щеткой 12, изолирован- 5 главной щетки 9 до удаленного края ной изоляцией 13 от силовой дополни- силовой дополнительной щетки 5 было тельной щетки 14, соединенной с глав- бы меньше ширины 0> изоляционной ной щеткой 9 через силовые выводы пластины 7 коллектора, а удаленны 1 симмистора 10. Через переключатель 15 от главной щетки 9 край первой управрезистор 3 соединен с первой управ- >О ляющей дополнительной щетки 6 был бы ляющей дополнительной щеткой 6, изо- удален на расстояние 3-„ большее, чем лированной от главно" цетки 9 изоля- расстояние между главной 9 и второй цией 16 через переключатель 13 резис- дополнительной управляющей щеткой 20, тор 11 соединен с первой управляющей но меньше, чем расстояние между силодополнительной щеткой 12. Переключа- вой 5 и главной щеткой. Первые уп35 тели 15 и 17 составляют часть состав- равляющие дополнительные щетки 6 и

-ного переключателя управляющих щеток, 12 осуществляют улучшение коммутации соединенного с главным переключате- при вращении ротора по стрелке, т.е. лем (He показан), осуществляющий ре- против часовой стрелки. Вторые упверсивное переключение, с возмож- равляющие дополнительные щетки 18 и ностью их синхронного переключения. 20 улучшают комму ацию при вращении

Стрелкой (фиг. 1) показано вращение ротора по часовой стрелке и максиколлектора, которое осуществляется мальной скорости вращения ротора. против часовой стрелки. Все элементы Причем время контактирования сбегаюискрогашения, находищиеся справа от щей силовой дополнительной щетки 14 центра главной щетки 9, относятся к при разомкнутой первой управляющей набегающему краю, а находящиеся сле- дополнительной щетке 12 было бы больва - к сбегающему краю главной щет- ше одного полупериода переменного ки 9, Вторая управляющая дополнитель- тока, т,е. больше времени закрывания ная щетка 18 изолирована изоляцией симмистора 10.

19 от главной щетки 9 вместе с, первой При вращении коллектора против чауправляющей дополнительной щеткой 14 совой стрелки первая соприкасается и от силовой дополнительной щетки 14 со следующей токопроводящей коллеки соответственно от первой управляю- торной пластиной 7 силовая дополнищей дополнительной щетки 12. Яирина тельная щетка 5. Так как симмистор 2

55 изоляционной пластины 6, должна закрыт, то искры или электрической быть больше расстояния между удален- дуги в месте контактирования не возными краями силовой дополнительной никнет, затем с той же пластиной 7 щетки и соответствующим противополож- замкнется первая управляющая допол919018

Формула изобретения

5 нительная щетка 6. Из-за большого сопротивления резистора 3, а затем шунтирован ия открывшимся симмистором 2 искра или дуга не возникает в месте их кон актирования. При сбегании с предыдущей токопроводящей пластины 7 первой сбегает главная щетка 9. Симмистор 10 открывается так как дополнительные щетки 12 и 14 еще замкнуты с предыдущей токопроводящей 0 коллекторной пластиной. Размыкание сбегающего края главной щетки 9 происходит при открывшемся тиристоре 10, поэтому в месте разрыва дуги или искры не происходит. Для увеличения ско- 15 рости вращения расстояние между главной щеткой 9 и управляющей дополнительной щеткой для сбегающего края выбрано меньшим, чем для набегающего, Однако при вращении ротора в противо- 20 положном направлении и максимальной скорости его вращения нарушается безыскровая коммутация, т.е. нарушается режим коммутации тиристоров.

Для улучшения коммутации реверсивной коллекторной электрической машины переменного тока вводятся вторые управляющие дополнительные щетки 18 и

20, смещенные относительно первым управляющим дополнительным щеткам 6 зО и 12, таким образом, что удаленный край одной щетки удален от края главной щетки 9 на расстояние 35 большее, чем для второй 8, т.е. одна щетка 6 (фиг. 3) используется для набегающего ç5 края, а вторая 20 - для сбегающего края, соединенные с управляющим электродом тиристора через переключатель

15, синхронно переключаемый с главным реверсивным переключателем машины. Это позволяет осуществить безысковую коммутацию при реверсе машины.

Устройство может найти применение в реверсивных коллекторных электри" ческих машинах переменного тока.

Коллекторная электрическая машина переменного тока с вентильно-механической коммутацией, содержащая статор, ротор, коллектор, главную щетку, две силовые дополнительные щетки, расположенные с набегающего и сбегающего краев главной щетки и соединенные с нею через силовые выводы симмисторов,управляющие электроды ко" торых соединены через резистор с управляющими дополнительными щетками, и реверсивный переключатель, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью улучшения коммутации электрической коллекторной реверсивной машины, между главной и силовыми дополнительными щетками введены дополнительные управляющие щетки, установленные изолированно от указанных щеток, причем силовая дополнительная щетка и управляющая дополнительная щетка смещены относительно главной щетки и относительно друг друга в межщеточном пространстве в поперечном и продольном направлениях, а управляющие дополнительные щетки соединены с управляющим электродом симмисторов через дополнительно введенный переключатель, соединенный с реверсивным переключателем.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке М 2534192, кл. Н 02 К 13/14

1977