Электрическая машина постоянного тока

Электрическая машина постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

< >748686

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИВ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

\, (61) gl,oïîëíèòåëüíîå к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.07.78(21) 2645327/24 07 (5i)M. Кл .

Н 02 К 13/14 с присоединением заявки №

Государственный комитет (23) Приоритет

Опубликовано 15.07.80. Бюллетень №26

Дата опубликования описания 15.07.80 но делам изобретений и открытий (53) УДК 621. .313.36 (088. 8) Г. Н. Фридман, В. К. Калашников, В. В. Александровский, В. В. Попов, E.М. Коварский, В. В. Титов, Б. А. Борисов, И. В. Зайцев, Л. С. Семенов, Н. С. Воронин и Ю. В. Евдохин (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

1 (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам постоянного тока с вентильно-механической коммутацией (ВМК ) реверсивного исполнения.

Известны электрические машины посто5 янного тока с ВМК, соцержащие р-и переходы в цепи коллекторных пластин (11.

Недостаток этой схемы состоит в том,, что полупроводники, включенные последовательно между коллекторными пластинами и секциями обмотки якоря, должны быть рассчитаны на полный рабочий ток якоря, что привоцит к увеличению его га15 баритов в целом, В мощных машинах, по конструктивным соображениям, такое подключение р- зт переходов из-за больших их габаритов неоправцано и не всегда осуществимо.

Наиболее близкой к изобретения по тех нической сущности и достигаемому результату является машина с BNK, соцержащая инжектор, якорь с обмоткой, соединенной с основными пластинами коллектора, две дополнительные пластины, длина каждой из которых в два раза меньше в аксиальном направлении длины основных пластин. Дополнительные пластины соецинены с соседней основной пластиной через р- тз переходы. Дполнительные пластины и щетки установлены со сцвигом в аксиальном направлении на половину длины активной части пластин $2), Однако при реверсивном исполнении этой электрической машины в коллекторе между основными пластинами устанавливаются по две пары дополнительных плас тин, что приводит к увеличению габари/ тов коллектора и, как следствие, к снижению его монолитности и к увеличению износа щеток.

Uemь изобретения — расширение области применения машины с одной парой дополнительных пластин, установленных между основными пластинами.

Поставленная цель достигается тем, что в электрической машине постоянного

8686 ф

В момент, когда передний край щетки набежит на основную пластину 20, оба вентиля 3 и 4 оказываются зашунтированными щеткой и процесс коммутациии . практически происходит аналогично обычной коллекторной машине.

В момент, когпа сбегающий край щетки сойпет с основной пластины 1, искренне не возникает, так как ток коммутации прохопит через открытый вентиль 3.

Дополнительные полюса настраивают-. ся на умеренно-ускоренную коммутацию так, чтобы вентиль 3 закрылся несколько раньше, чем дополнительная пластина вый15 дет из-поп сбегающего края щетки, обео печивая тем самым безыскровую коммута- цию.

Основная коллекторная пластина 1, и разрезные и изолированные rrpyr от цруга дополнительные пластины 2 соединены через электрические вентили (р- гт переходы) 3-18. Вентили соединены таким г образом, что при любом вращении якоря они включены по направлению рабочего тока якоря . При этом работают одновременно, в зависимости от направления вращения якоря, либо четные, либо нечетные.

Щетка положительной полярности 19 (фиг. 2) передвигается из исхоцного положения в указанном направлении. В момент времени, когда перецний край щетки набегает на дополнительную пластину 2, под возцействием ЭДС коммутации в до» полнительной пластине начинается нарастание тока нагрузки. При атом вентиль

3, зашунтированный щеткой, в работе не участвует и ток нагрузки проходит через вентиль 4 из дополнительной пластины в основную пластину 20.

3 74 тока с ВМК, соПержащей ил, якорь с обмоткой, соединенной с основными пластинами коллектора и парами дополнительньтх пластин, длина каждой из которых в два раза меньше в аксиальном направлении длины основной пластины, установленных между основными пластинами, причем одна дополнительная пластина кажцой пары соединена с одной сосецней основной пластиной через вентиль, включенный в проводящем направлении от дополнительной пластины к основной, а другая пополнительная пластина соединена с той же основной пластиной через вентиль, вклк ченный в проводящем направлении от основной пластины к дополнительной, и щетки, установленными со сдвигом в аксиальном направлении на половину длины активной части основных пластин, между основными и дополнительными пластинами включены дополнительные вентили, причем одна дополнительная пластина каждой пары соединена с другой соседней оо новной пластиной через дополнительный вентиль, включенный в проводящем направлении от дополнительной пластины косновной, а цругая йополнительная пластина соецинена с той же основной пласти- ной через вентиль, включенный в проводятдем направлении от основной пластины к дополнительной.

На фиг. 1 прецставлена конструктивная схема прегцтоженного коллектора на примере петлевой обмотки якоря на фиг, 2 - схема щеточно-коллекторного узла, поясняющая принцип работы машины, При перемене направления вращения процесс коммутации происходит аналогично описанному с той разницей, что очередность работы вентилей изменяется на об« ратную.

Вентили пля упрощения монтажа и дпя уменьшения их габаритов могут изготовляться спаренными (четный, с нечетным) с тремя выводами в соответствии со схе-. ,мой соединения (фиг. 1).

Дополнительные пластины, работающие только в завершающей стадии комму-. тации, загружены в сравнении с основными пластинами машины на 10-15% от

TQRa основных пттастин . Кроме того, р-и переходы работают в импульсном режиме. Учитывая эту особенность, эквивалентный ток р-т1 переходов в предлагаемой конструкции коллектора в сотни раз ниже нормального тока машины, что

4 позволяет выполнять р-гт перехопы малогаба ри тн ым и, Данная схема BNK обеспечивает безыскровую коммутацию в широком диапазоне скоростей и нагрузок, позволяет умень45 шить число пластин и циаметр коллектора и, как следствие, повысить его монолит ность, снизить окружную скорость и уменьшить износ щеток.

Формула изобретения

Электрическая машина постоянного тс кй с вентильно-механической коммутацией, сопержашая инпуктор, Якорь с ОбмОткОЙ, соединенной с основными пластинами коллектора и парами дополнительных пластин, длина которых в аксиальном направлении в цва раза меныце длины Основных

7486 пластин, установленных между основными пластинами, причем одна дополнительная пластина каждой пары соединена с одной соседней основной пластиной через вентиль, включенный в проводящем направлении от дополнительной пластины к основной, а другая дополнительная пластина соединена с той же основной пластиной через вентиль, включенный в проводящем направлении от основной пластины к допол- щ нительной, и щетки, установленные со сдвигом в аксиальном направлении на полс вину длины активной части основных пластин, отличающаяся тем, что, с целью расширения области приме-. )1 нения, электрическая машина снабжена дополнительными вентилями, включенными между основными и дополнительными плао86 6 тинами, причем одна дополнительная плао; тина каждой пары соединена с другой соседней основной пластиной через дополнительный вентиль, включенный в прово дящем направлении от дополнительной пластины к основной, а другая дополнительная пластина соединена с той же о новной пластиной через вентиль, включенный в проводящем направлении от основной пластины к дополнительной.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Германии No 664519, кл, 21б 39, 1938, 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Мю 2470547/24-07, кл. Н 02 К 13/14, 1977.

748686

Составитель В.Комаров

Редактор С. Лыжова Техрец А. Шепанская Корректор М. Демчик

Заказ 4380/18 Тираж 783 Подписное

Ш1ИИПИ Государственного комитета СССР по целам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская: наб., ц. 4/5 филиал ППП Патент, r. Ужгород», ул. Проектная, 4