Электромеханический преобразователь тока

Электромеханический преобразователь тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е, iö 53567 9

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Cons Советских социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свпд-ву (22) Заявлено 11.06.73 (21) 1928454/07 (51) М. Кл. H 02К 47/02 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

Сосета Министров СССР (23) Приоритет оо делам ивобретеиии ОпУоликовано 15.11.76. Бюллетень ¹ 42 (53) УДК 621.314.2 (088.8) и открытий

Дата опубликования описания 11.04.77 (72) Авторы изобретения

А. Б. Релин и H. Е. Кузнецов

Тольяттинский политехнический институт (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ТОКА

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к электромеханическим коллекторным преобразователям тока с вращающимися щетками.

Известны электромеханические преобразователи тока, содержащие механически соединенные генератор и электродвигатель (1).

Однако такие преобразователи имеют большие габариты, вес и стоимость.

Известны также электромеханическне преобразователи тока, содержащие статор с многофазной обмоткой, неподвижный цилиндрический сердечник, размещенный внутри статора и снабженный обмоткой, которая присоединена к коллектору, щетки и щеткодержатель, механически связанный с ротором приводного синхронного двигателя (2). Недостатками этих преобразователей тока являются большие габариты и сложность устройства из-за наличия вынесенного приводного синхронного двигателя с механической передачей, а также мягкость рабочих характеристик при изменении нагрузки.

Целью изобретения является уменьшение габаритов, упрощение устройства и улучшение характеристик электромеханического преобразователя тока. Это достигается тем, что в предлагаемом преобразователе ротор приводного синхронного двигателя расположен на подшипниках в расточке статора рядом с сердечником.

На чертеже дана конструктивная схема описываемого преобразователя тока.

Преобразователь тока содержит статор 1 с многофазной обмоткой 2 и неподвижно закрепленный цилиндрический сердечник 3 с обмоткой 4, присоединенной к неподвижному коллектору 5. Вторичная обмотка 4 преобра10 зователя может быть выполнена в зависимости от его назначения либо как якорная- обмотка генератора постоянного тока (для слаботочных преобразователей высокого напряжения), либо в виде проводников, с одной

15 стороны соединенных между собой, а с другой подсоединенных к коллектору (для сильноточных преобразователей низкого напряжения с малым коэффициентом пульсации) .

Токосъемные коллекторные щетки б закреп20 лены в щеткодержателе 7. Количество щеток и их соединение между собой при использовании обмотки сердечника, аналогичной якорной обмотке машин постоянного тока, такое же, как в этих машинах. При исполь25 зовании разомкнутой обмотки сердечника расстояние между щетками равно полюсному делению, число — количеству полюсов статора, а соединены они между собой попарнопоследовательно, причем крайние из них

30 электрически соединены с токосьемными

535679 кольцами 8. Ротор 9 приводного синхронного двигателя, с которым механически связан щеткодержатель 7, располо>кен в расточке статора 1 преобразователя рядом с сердечником 3 на подшипниках 10, посаженных на неподвижной вал 11. С токосъемными кольцами 8 контактируют неподви>кные щетки 12.

Электромеханический преобразователь переменного тока в постоянный работает следующим образом.

При подключении обмотки 2 статора 1 к многофазной системе переменного тока создается круговое поле. При этом в активной части обмотки 4 неподвижного сердечника 3 наводится э.д.с., максимум которой будет на оси поля. Ротор 9 вспомогательного приводного синхронного двигателя, вращаясь синхронно с результирующим вектором поля статора 1, вращает синхронно с ним и щеткодеряатель 7 с токосъемными щетками 6, поддерживая тем самым постоянный угол между осью результирующего вектора поля статора преобразователя и положением щеток 6.

Таким образом, щетки б контактируют с пластинами коллектора 5, имеющими один и тот же потенциал. При помощ и неподвижных щеток 12, контактирующих с кольцами 8, электрически соединенными с подвижными щетками 6, с преобразователя снимается постоянное напряяение. Фиксированное положение угла между геометрической осью щеток,и продольной магнитной осью ротора приводного синхронного двигателя обеспечивает определенную величину вырабатываемого преобразователем постоянного напряжения и позволяет получать внешние характеристики требуемой формы. Плавное регулирование величины постоянного напря>кения на выходе преобразователя можно осуществлять путем измерения тока в обмотке возбуждения, которой может быть снабжен ротор 9 приводного синхронного двигателя.

Пределы регулирования величины постоянного напряжения на выходе преобразователя тока определяются допустимо возмо>кным изменением угла нагрузки синхронного двигателя, меняющимся в результате изменения тока в его обмотке возбуждения.

Так как изменение сигнала малой мощности со стороны цепи возбуждения синхронного приводного двигателя щеток приводит к изменению больших по величине напряжения и тока в нагрузке преобразователя, то данный преобразователь может быть использован в качестве электромеханического усил и тел я м ощн о сти.

Расположение ротора приводного синхронного двигателя на подшипниках в расточке статора преобразователя рядом с сердечником позволяет уменьшить габариты и упростить устройство преобразователя, а также осуществлять конструктивно обусловленную гибкую отрицательную обратную магнитную связь по току нагрузки преобразователя и электрическим параметрам питающей его сети, что приводит к улучшению выходных характеристик преобразователя.

Действительно, например, при увеличении тока нагрузки преобразователя возрастает поперечная составляющая реакции якоря.

При этом поле статора 1 искажается — его ось смещается против направления его вращения. Это вызывает смещение магнитной оси ротора 9 приводного синхронного двигателя в ту же сторону, что приводит к перемещению оси токосъемных щеток 6 в сторону перемещения оси поля статора 1, т. е. к поддержанию угла между ними, а значит, и к постоянству величины вырабатываемого преобразователем постоянного напряжения.

3О

Формула изобретения

Электромеханический преобразователь тока, содержащий статор с многофазной обмоткой, неподвижный цилиндрический сердечник, размещенный внутри статора и снабженный обмоткой, которая присоединена к коллектору, щетки и щеткодержатель, механически связанный с ротором приводного синхронного двигателя, отличающийся

40 тем, что, с целью уменьшения габаритов, упрощения устройства и улучшения характеристик преобразователя, ротор приводного синхронного двигателя расположен на подшипниках в расточке статора рядом с сер4".> дечником.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Л. М. Пиотровский «Электрические машины», ГЭИ, Л.— М., 1949, стр. 378 — 379.

50 2, Авт. св, СССР № 69360, кл. Н 02К 47/28, 1945, 535679

12 Я 11 1

Составитель В. Никаноров

Техред И. Карандашова

Корректор Н. Аук

Редактор А. Пейсоченко

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 1175/2 Изд. М 296 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, PI(-35, Раушская паб., д. 4/5