Емкостный двигатель постоянного напряжения Советский патент 1988 года по МПК H02N1/08 

ее со

ll Изобретение относится к электро- Iтехнике, а более конкретно к емкостным электрическим машинам постоянного тока высокого напряжения, и может быт использовано при разработке приводов небольшой мощности.

Цель изобретения -.повьшение удель ной мощности путем увеличения рабочего напряжения. I На фиг.1 показано устройство емкостного двигателя; на фиг,2 - схема соединения ротора и статора; на фиг,3 - схема зарядки электродов ротора.

Двигатель имеет диэлектрический ; ротор 1, в котором установлены трубчатые электроды 2, один конец которых :полностью закрыт диэлектриком, а вто- рой конец 3 имеет пс лушаровую форму и имеет выход в торцовой поверхности ротора. Полюса А статора также выпол.|Нены в виде проводящего цилиндра (или Iполуцилиндра) и полностью закрыты диэ ч:лектриком 5, Подшипниковые щиты 6 и 7 ;имеют цилиндрические выточки, в кото1рых установлены полушаровые щетки 811, С валом ротора жестко связан дат- чик угла поворота ротора 12, Каждая полушаровая щетка подключена через тиристоры 13 - 15 к полюсам источни- ка постоянного высокого напряжения, (причем на левом щите щетка 8 подклю- чена через тиристор 13 к положитель- Iному полюсу, а щетка 10 - через ти-. fpHCTop 16 к отрицательному полюсу Iисточника питания, а-на правом щите ;щетка 11 подключена через тиристор ijS к положительному полюсу и щетка |9 - через тиристор 14 к отрицательному полюсу источника питания, Каж- дая пара одноименных щеток установлена по оси одного и того же электрода ротора с торцовых частей его: щетка 8 на левом подшипниковом щите, а щетка 11 на правом подшипниковом щи- те на оси одного электрода ротора, соответственно щетки 10 и 9 с торцов н:а оси другого, следующего через полюсное деление электрода ротора. Управляющие электроды тиристоров 13 и 15 левого подшипникового щита подключены к выходам соответственно 13 к первому, 14 ко второму выходу триггера 17,а управлянщие электроды тиристоров 14 и 16 подключены к 1 и 2 выходам триггера 18, Вход триггера 17 соединен с входом триггера 18 и датчиком угла поворота ротора 12, Полюса статора 4 поочередно подкшо

, ; 5 п

0

5

чены к-источнику напряжения возбз - дения .

При включении напряжения возбуждения внутри статора создается электрическое поле, От датчика угла поворота ротора подается сигнал на входы триг- v геров 17 и 18,Эти триггеры одновременно подают сигнал открытия либо на тиристоры 13 и 14, либо 15 и 16, В случае, если будут открыты тиристоры 13 и 14 (фиг. 3), то на щетку 8 будет подано напряжение положительной полярности, а на щетку 9 - отрицательной полярности и соответственно одна группа электродов ротора зарядится положительно, а другая - отрицательно. Возникают ку- лоновские с:илы отталкивания со стороны одноименно заряженных электродов ротора и полюсов статора, а со стороны заряженных разноименно - силы притяжения о Ротор поворачивается на одно полюсное деление. При этом, от датчи- Ка угла поворота ротора 12 вновь поступает хигнал на входы триггеров 17 и 18 и они открьшают тиристоры 15 и 16, которые перезаряжают электроды ротора. Перезарядка электродов ротора происходит в тот момент, когда Полу- шаровьй конец электрода ротора проходит мимо полушаров ой щетки, установленной в подшипниковом щите. Причем щетка может касаться полушария электрода или не касаться. В последнем случае коммутация будет проходить с помощью искрового пробоя.

Так как одна группа электродов ротора выходит торцовыми частями к правому щиту, а другая группа - только к левому щиту и система управления подает периодически положительную полярность на левую щетку, а отрицательную - на правую и наоборот, то расстояние между одноименно заряженными щетками по воздуху будет определяться расстоянием между торцовыми частями ротора, которое немного больше межполюсного расстояния, что позволяет значительно повысить рабочее напряжение, а следовательно, и повысить удельную мощность.

Торможение осуществляется нажатием кнопки Тормоз, которая размыкает цепь датчика угла поворота. Тогда сигналы перезарядки не будут поступать на входы триггера, коммутация прекратится и оставшиеся заряды на электродах ротора затормозят двигатель ,

Формула изобретения

Емкостный двигатель постоянного напряжения, содержащий диэлектрический цилиндрический статор с проводящими полюсами, диэлектрический ротор с электродами, соединенными через один друг с другом, установленный в статоре в подшипниковых щитах, и систему питания, включающую источник высокого напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения удельной мощности путем увеличения рабочего напряжения, полюса статора полностью закрыты диэлектриком, а электроды ротора, кроме одного торцового конца, также покрыты диэлектриком и поочередно смещены в осевом направлении в противоположные сторо

ны, причем открытые концы электродов выходят наружу торцовой части ротора поочередно в противоположные стороны и снабжены закругленными сферическими контактами, а в каждом подшипниковом щите статора в цилиндрических v выточках установлены ползтпаровые щетки, обращенные к торцам ротора, подключенные к полюсам источника высоко-., го напряжения через дополнительно введенные две пары тиристоров, при этом в систему питания введены дополнительно два триггера и жестко связанный с валом датчик угла поворота ротора, выход которого соединен через нормально закрытый ключ с входами триггеров, а выходы триггеров соединены с управляющими электродами однополярньк тиристоров .

Изобретение относится к области электротехники, более конкретно к емкостным элктрическим машинам постоянного тока высокого напряжения, может быть использовано при разработке приводов небольшой мощности« Целью изобретения является повышение удельной мощности путем увеличения рабочего напряжения. Электроды ротора полно с закрыты диэлектриком, кроме одного торцового конца, и смещены через один в осевом направлении. Открытые концы электродов обращены в разные стороны и снабжены закругленными контактами, которые взаимодействуют с соответствунщими щетками на подшипниковых щитах статора. Система питания, состоящая из двух триггеров и двух пар тиристоров, меняет полярность электродов ротора в соответствии с сигналом датчика угла поворота ротора. За счет существенного увеличения расстояния между разнополярными контактами напряжение на электродах может быть поднято по сравнению с прототипом. 3 ил. с S (/ с

16-

+0 %

Фиг:1

( w

- ,Торназ I