Устройство для улучшения коммутации электрической машины постоянного тока с дополнительными полюсами Советский патент 1984 года по МПК H02K23/24 H02K13/14 

1 ,-;--;;,ье c::iCC:iv:cH Е коллекто . :гЧ:СКЬМ ПОСТОЯННО зле;: - сткоотк к машинам сред Г ч; Гск, ;;v;r:n tfCS},ocfK с широким ди КОЙ л С:С. йг;/г ирсР:.ккя частоты враше Пс ЭОНС- ,;-;;-е;л п ;.ля при питании от ККЯ OCjV; к IlOCTCHiHoro и пульсирую™ КСТОЧНЯ1 rOivei-KЙК;:ГС Т:с;П: коллекторные электриче:А песiT;u, Г; якорной обмоткой;. Б fi4i -: : и,/л1.п аближенкя условий KOVC;p;-;f :;; вг8;с -э/тементарных секций Kf iviMy;;.. I ГЗ активны;;: сторон каждой пе.Зс ел ч /-т:-л;:К1: уложена с поворотом ягоск::; пе 1,ЗП- :-;::и--: г озорот ведет к пере;О Ио коэффициентов самоин- pHcnp:;-;i,t;. ;-;:1;иЯ гакн:м oopcisoMf что Д;.-,ДК,Д с ::-1.-..::/я заканчивающая коммут .vin. цл-;-; -; iiG макс;имальный f. после дмо Via:.::-;,.и-; - убыБа:ю1циЙ5 а секция Ауюцн ;- с ; :ч:;; -:акчч:зающая ком |утацию ПОСлел.иС: vi-qvrr,-,--1;-) коэффициент само и с13 и М НУДУ1 лИ 5 Т:1-:пмк ,ик машин являкзтся Не:- у )л;э1::1Я ::3:roTOBj)SHHH к с, 1С)ж;-иля Ч е7ТИ--;:Ь j лигй летра лобовых частей перГкреоивакия,, Условия K-i--sa их : .-сех секций в пазу сблиК; мум ;;г: ;каютс;я . частично и достигнуть .;. условий кослмутации всех OM FciKOSi rja дс4:11- Ь М методом практиче солчдкч: п C::;Vi t:;::;;:i .: сакж-е устройство для ii;-;ye(: : комглугации ксллекторкой улучшай :-:..О- малины постоянного то У;--;П, ГЮЛЮСЗМИс в КОТОтью rjacui:,,oeHHH зоны безыскр ;i. ;;,: устранения г С1тгз1/;;- ко4му ации сакций :,- 1ат л;: ::ак обглслка состо;. .iJi;;M но намотанкы:г кату .: 8чнь х на расцепленном на ;10; ОПН -:тельно о и :г:ч ,:-;ибо последовательно, :.|:лел1. с осно:1зной обмотко .:т:-о::О .. Такое соеди v;:.-.;: ч:о:дпет различную ваlyrfinvf-jMoro магнитного по дог o;i кит е:1ъ йог о полюс 3 функции гсото :гоя управление не Г1рмации о состоянии :--:-:ггл. дк как при любом иг-едпч с;-; :; .::;змо;;на прямолинейная, токе пг и ускоренна:я коммутация рамад Ял-чзк м к изобретению Ha::6oj .::С1сой С- гр1остк является 1C: лля улучвюгия коммутации устройст; з:1о: ; рнчзской машины коллекто г:ельны 4и полюсамИ;, в котос ДОПОЛЗ: устранения неидентичноо ом п Tji Хзпии секций паза к растиif-;rc:.opOHo:№ :зоны вспомога ;: м 7 1 г: о :-быотКЭ :эг 1полнена в виде т ель tf а я ; i;:: як.иоченныч катушек, яа расаяпленных полюсны размещен: К,:;: цоп элнительных полюсов нзксп.эч:Вспомогательная обмотка подключается к выходу улравляемого усилителя мощности, на вход которого подается сигнал с датчика переменной составляющей суммарного добавочного тока ко1Л1мутации„ Под одним краем полюса магнитный поток вспомогательной обмотки совпадает с магнитным потоком основной обмотки, а под д.руг:им краем иаправлен встречно Таким образом, происходит перераспределение магнитного потока по ширине зоны коммутации, усиление потока в начале процесса коммутации и ослабление потока на завершающем этапе ГЗ, Однако в машинах средней и большой мощности, имеющих малое активное сопротивление секций, петушков и ще7fO4Horo контакта, почти вся энергия предыдущих секций паза, определяемая добавочншл током коммутации, передается последую 4им секциям паза за счет взаимоиндукции. Поэтому и дополнительно заеденная энергия от вспомо1-ательной обмотки, расположенной на Нстбегающем крае дополнительного полюса, также передается в последукадие секций пазар Эта энергия, полученная последними секциями паза, компенсируется энергией, введенной от вспомогательной обмотки, расположённой на сбегающем крае дополнительного полюса ТакИлМ образом, суммарное воздействие потока вспомогательньох обмоток на последние секции паза несуидественко, т.е. условия коммутации последней секции паза практически ке из:меняются. Так как ког мутационная устойчивость определяется условиями коьчмутацни последних секций паза,, то применение этого решения для машин с малым активным сопротивлением секций, петушков и щеточного контакта не эффективно,, Целью изобретения является повьпиение ког-дмутадионной устойчивости, надежности работы 3 статических и динамическ-их режиглах путем устранения вемдентичностм комглутации секций паза,Поставленная цель достигается тем, что устройство для улучшения: ко 4мутации электрической машины постоянно:го тока с дополнительными полюсами, :содержащее якорь, главные полюса, дополнительные полюса с основной и двумя вспомогательными обмотками, управляемый усилитель мощности и присоединенный к его входу датчик добавочного тока коммутации}, снс1бжено двумя .ми, анод первого вентиля соединен с концом одной вспомогательной обмоткиf конец другой вспомогательной обмотки соединен ,с катодом BTopoio вентиля, анод которого соединен с катодом первого вентиля и подключен к выходу усилителя, а вспомогат€5льные обмотки размещены в jisyx пазах, выполненных на краях до полнительного полюса, причем начала обмоток соединены вместе и подключены к второму выходу усилителя. На чертеже изображена схема вклю чения обмоток. На дополнительном полюсе 1 распо ложены основная обмотка 2 и две вспомогательные 3 и 4, начала которых соединены вместе и присоединены к выходу усилителя 5 мощности Коне обмотки 4 соединен с анодом вентиля 6. Конец обмотки 3 соединен с ка тодом вентиля 7. Анод вентиля 7 сое динен с катодом вентиля 6 и подключен к выходу усилителя 7, к выходу которого присоединен датчик 8 добавочного тока ксячмутации. В теории электрических машин под неидентичностью коммутации секций паза понимается следующий процесс, Секции обмотки якоря, лежащие в одном пазу, обладают свойствами накапливать энергию магнитного поля, т.е. обладают индуктивностью. Изменение тока одной из секций .и связанного с ним потокосцепления рассеяни ;паза приводит к изменению тока в соседних секциях, т.е. происходит передача энергии магнитного поля из 1ОДНОЙ секции в другую за счет взаимо индукции. В этом случае, секции начина квдие коммутацию паза,передают часть запасенной энергии следукьдим секциям Последняя секция паза может передать лишь незначительную часть энергии секциям следующего паза, так как коэффициент взаимоиндукции секций, лежащих в разных пазах, во много раз меньше коэффициента взаимоиндукции секций, лежащих в однсм пазу, Такетл образом, добавочный ток коммутации последней секции паза оказывается значительно больше добавочного тока коммутации предыдущих секций паза. Поэтому секции, завершающие коммутацию паза, находятся в коммутационном отношении в наихудших условиях по сравнению с секциями, начинающим коммутацию паза, следовательно, усло ВИЯ коммутации секций паза неодинаковы, неи,центичны,, С замедлением или ускорением процесса кo мyтaции неицектичность коммутации секций паза возрастает, что приводит к сужению области безыскровой работы. Предлагаемое у-стройство работает следующим образом Усилитель настраивается так, что при отсутствии сигнала с датчика капрях ение на выходе усилителя равно нулю. При ускоренной коммутации и направлении вращения по часовой стрелке на вход управляемого усилителя 5 мощности поступает сигнал с датчика 8 добавочного тока коммутации „ На выходе усилителя появляется напрях ение, совпадающее с проводящим направлев1ием вентиля б, и по вспомогательной обмотке 4 течет ток. Протеканию тока по обмотке 3 препятствует вентиль 7. Магнитный поток ,. ссгзданный обмоткой.4 направлен встречно основному магнитному потоку ф „ Так как обмотка 4 расположена на сбегакхцем крае дополнительного полюса, то ее поток воздействуе- на последние секции паза. В результате суммарный ток, который должны скоммутировать последние секции паза, уменьшится и приблизится - к величине тока,- который ком1мутируют первые секции паза. Таким образом, все секции паза окажутся в одинаковых, идентичн ых условиях. При реверсе по якорю (направление .ения против часовой стрелки) изменяется направление основного потока Фд .- На выходе усилителя появляется напряжение, совпадающее с проводяпи м направлением вентиля 5. и по вспомогательной обйотке 3 течет ток, Теперь сбегающей частью дополнительного полюса окажется его другая половина,, где расположена обмотка 3, Поток Ф5оз созданный этой обмоткой, также направлен встречно основному потоку Фо

УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КОММУТАЦИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА с ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМИ ПОЛКХ;АМИ, содержащее якорь, главные полюса, дополнительные полюса с основной и двумя вспомогательными обмотками, управляемый усилитель мощности и присоединенный к его входу датчик добавочного тока коммутации, отличающееся тем, что, с целью повышения коммутационной устойчивости/ надежности работы в статических и динамических режимах путем устранения неидентичности коммутации секций паза, оно снабжено двумя вентилями, анод первого вентиля соединен с концом одной вспомогательной обмотки, конец другой вспомогательной обмотки соединен с катодом второго вентиля, анод которого соединен с катодом первого вентиля и подключен к выходу усилителя, а вспомогательные обмотки размещены (Л в двух пазах, выполненных на краях дополнительного полюса, причем нас чала обмоток соединены вместе и подключены к второму выходу усилителя, О5 СО О ю