Известны коллекторные электрическне машины ностоянното тока с вентнльно-механнчсской коммутацией, содержащие разделенный коллектор с токоведущими и холостыми пластинами, контактирующие с ними разнополярные групны щеток, каждая из которых состоит из двух частей, подключенных к переключателю, содержащему управляемые н неуправляемые вентили, образующие коммутирующие элементы, систему управления переключателей н коммутирующие коиденсаторы.
Предлагаемая коллекторная электрическая мащина отличается от известной тем, что неуправляемые силовые полупроводниковые вентили, образующие в совокупности с управляемыми вентилями коммутирующие элементы переключателя, подключены непосредствеппо к труппам щеток, а другие электроды этих вентилей, входящие в переключатель для однополярной группы щеток, соединены между собой посредством коммутирующего конденсатора, что позволяет исключить специальный источник напряжения, служащий для заряда коммутирующего конденсатора и тем самым упростить переключатель.
На ч-ертеже приведена принципиальная схема предлагаемой коллекторной электрической машинь с переключателем со стороны
положительного ввода н частью обмотки якоря.
Коллекторная электрическая машина постоянного тока содержит статор с системой возбуждения, якорь, снабженный веитильномеханическим коммутатором.
Коммутатор содержит разделенный коллектор, состоящий из одинакового числа токонроводящих пластин А,, Ло, Лз, Лл, А и т. д., с которыми соединены секции якорной обмотки /, н холостых нластин i, БЗ, .63, Б, Б, п т. д., а также вентильные переключатели, каждый из которых соединен с одиополярной группой щеток. Число переключателей равно числу полюсов мащины. Вентильные переключатели снабжены устройством управления 2. Переключатель 3, связанный с группой щеток ноложптельной полярности, содержит два коммутирующих элемента 4 и 5, каждый из которых состоит из последовательно соединенных управляемых полупроводнпковых вентилей 6 и 7 соответственно, например тиристоры, и неуправляемые полупроводниковые вентили 8 п 9 соответственно, например диоды. Отрицательные электроды неуправляемых вентилей 8 и 9 подключены соответственно к парам щеток W, 11 и 12, 13, контактирующих с коллекторными пластинами. Положительные электроды управляемых вентилей, в свою очередь, подключены к положительной клемме источника питания -{-Un
Объединеипые электроды управляемых и неуправляемых веитплей коммутпруюп1,их элементов 4 и 5 соедииеиы между собой посредством коммутирующего ко 1дснсатора 14, шунтпрованпого резистором 15.
Минус источника питания подводится к коллектору машины через ве 1тильпый переключатель отрицательной полярности, который на чертеже не показан и отличается от описанного только полярностью включения полупроводниковых вентплей.
В положении щеточных пар тирпстор 6 находится в проводящем состоянии, тиристор 7 - закрыт. Якорный ток мащины протекает от положительной клеммы -(-f/n через тиристор 6, диод 8, пары щеток 10 и 11, обмотку якоря, через иару щеток 12 и 13 и вентильный переключатель отрицательной полярности к мииусу источника питания мащины. Направление вращения коллекторов указано стрелкой (справа-налево). Коммутирующий конденсатор 14 в результате предыдущего коммутационного цикла заряжен до напряжения, полярность которого обозначена на чертеже в скобках.
Когда щетка 12 вращения коллекторов нолностью переместится на иластииу А, схема управления 2 вырабатывает управляющий сигнал для включения тиристора 7. В момент открывания тиристора 7 конденсатор 14, разряжаясь, закрывает тиристор 6. Якорный ток мащппы начинает протекать через вентили 7 9 и пару щеток 12 и 13.
После выключения тиристора 6 начинается электромагнитный переходный процесс, связанный с реверсированием тока в коммутируемой секции LC якорной обмотки 1, при этом на секции Lc ноявляется реактивная а.д.с., обеснечивающая нерезаряд конденсатора 14 до напряжения, нолярность которого обозначена на чертеже без скобок.
По окончании электромагнитного переходного процесса ток в ко.ммутируемой секции измеияет свое направление, зарядный ток конденсатора 14 равен нулю, напряжение этого конденсатора в ооратной полярности подводится к диоду 8, который вместе с парой щеток 10 и 11 находится в обесточенном состоянии.
Рассмотренный нереходный процесс происходит значительно быстрее, чем щетка 10 нолностью переместится на изолирующую нластину EZ, т. е. до размыкания коммутируемой секции.
При вхождении щетки 11 в контактирование с проводящей пластиной А подается управляющий сигнал на включение тиристора 6, начинается переходиый процесс, аналогичный описанному выще.
Таки.м образом, в предлагаемой мащиие иостояиного тока процесс коммутации осуществляется без помощи внещних источников постоянного напряжения, что, в свою очередь, позволяет значительно упростить иереключатель, сократив необходимое количество элементов переключателя.
Предмет изобретен и я
Коллекторная электрическая мащина постоянного тока с вентильно-мехапической коммутацией, содержащая разделеипый коллектор с токоведущими и холостыми пластинами, контактирующие с ними разнополярные группы щеток, каждая из которых состоит из двух частей, подключенных к коммутирующим элементам переключателя, в свою очередь, выполненным на управляемых и неуправляемых силовых полупроводниковых
вентилях, соединенных последовательно, устройство управления переключателем и ко.ммутирующие конденсаторы, отличающаяся тем, что с целью исключения источника ко.ммутирующего напряжения и уирощепия нереключателя, групны щеток подключены к неуправляемым силовым полупроводниковым вентилям, а другие общие точки соединения управляемых и неуправляемых вентилей, образующих ко.ммутирующие элементы переключателя однополярной группы щеток, соединены носредством конденсатора, щунтированного резистором.
-ч
