1
Изобретение относится к электромашиностроению и является усовершенствованием коллекторной электрической машины постоянного тока с вентильно-механической коммутацией.
Известны коллекторные электрические машины постоявного тока с вентильно-механической коммутацией, содержапдие разделенный коллектор с токоведушими и холостыми пластинами, контактйруюшими с .разнополярными группами шеток, каждая из которых состоит из двух пар раздельных шеточмых бракетоБ и подключена к общему для данной группы переключателю, выполненному на двух управляемых вентильных ключах, например тирпсторных, выводы которых со стороны шеток соединены посредством коммутирующего конденсатора, шунтированного резистором, и устройство управления переключателем.
Однако известные машины имеют ограничение по допустимой величине скорости вращения.
Целью изобретения является повышение предельно допустимой скорости вращения машины.
Для этого ширину изолирующих пластин коллектора выбирают меньше расстояния между щетками щеточных бракетов одной пары, но больше ширины щеток одного щеточного бракета, сумма щирины обоих щеточных бракетов одной napbj и расстояния между вИми равна половине коллекторного деления, а каждый щеточный бракет подключен к соответствующему управляемому вентильному ключу через управляемые полупроводниковые вентили.
На чертеже приведена принципиальная схема вентильно-механического коммутатора для
положительного ввода предложенной машины. Машияа обычного исполнения (без дополнительных плюсов) содержит два коллектора У и 2, не меньше двух управляемых переключателей 3 и устройство 4 для управления ими.
Проводящие пластины обоих раздельных коллекторов / и 2 подсоединены к обмотке якоря 5. Управляемый переключатель 3 выполнен на двух управляемых вентильных ключах 5 и 7. С коллекторами 1 к 2 контактируют
разнополярные группы щеток. Каждая группа щеток состоит из двух пар щеточных бракетов 8,9 и 10,11. Каждый коллектор содержит одинаковое число токопроводящих 12, 13, 14, 15 и холостых изолированных пластин 16,
17, 18 (последние ,на чертеже заштрихованы). Управляемый вентильный ключ 6, выполненный па тиристоре 19, соединен со щеточным бракетами по.средствО:М тирлсторов 20 и 2}, а ключ 7, выполненный иа тиристоре 22, соедийен со щеточными бракетами 10 ц 1 посред(3 ством тиристоров 23 и 24. К выводам управляемых вентильных ключей подсоединен коммутирующий конденсатор 25, шунтированный резистором 26. Ширина а изолированной пластИНЫ должна быть меньше расстояния b5 между щетками одной пары щеточных бракетов, но больше ширины с щеток одного бракета. Кроме того, сзмма ширины с щеток одной пары щеточных бракетов и расстояния d должна быть равна половине коллекторно-10 го деления. Общее число щеточных групп равно числу полюсов машины. Управляемые нереключатели 3 для щеточных групп положительной и отрицательной полярности имеют одинаковые электрические схемы, которые15 отличаются лишь полярностью включения пол шроводниковых элементов. . Машина работает следующим образом (приведен пример осуществления коммутации посредством управляемого переключате-20 ля для щеточной группы положительной полярности источника питания). В положении щеточных групп, приведенном на чертеже, тиристоры 19 и 21 находятся в проводящем состоянии, а тиристоры 22, 20, 2325 и 24 закрыты. Якорный ток машины будет протекать от источника питания Un через тиристоры 19 и 21, щеточный бракет 9, в параллельные ветви якорной обмотки 5, и через соответствующий щеточный бра-кет и управ-30 ляемый переключатель другой полярности к другому полюсу источника питания (не показаны). При вращении коллектора в направлении, обозначенном на чертеже стрелкой, в момент контактирования бракета // с плас-35 тиной 13 устройство 4 управления выработает сигнал для включения тиристоров 20, 22 и 24. Включением тиристора 22 создается цепь для разряда конденсатора 25, что приведет к закрытию тиристора 19. Теперь якор-40 ный ток машины будет протекать через тиристоры 22, 24 и щеточный бра:кет //. В момент открытия тиристоров 22 и 24 начнется процесс коммутации тока в секции пластин 14-16 обмотки якоря, реактивная э. д. с. ко-45 торой приведет к перезаряду конденсатора 25, по окончании которого ток через тиристоры 20 и 21 будет равен нулю, что вызовет их закрытие. Если к моменту перемещения бракета 9 на пластину 15 перезаряд конденсато-50 ра не закончится, зарядный ток будет проте4кать через тиристор 20 и бракет 8. Окончиние нереразряда конденсатора совпадет с окончанием коммутации тока в секции пластин 14-16 обмотки якоря. Начало коммутации в следующей секции пластин 16-18 обмотки якоря начинается с момента, когда щеточный бракет 9 начнет контактировать с пластиной 15. В этот момент устройство зПравления обеспечит открытие тиристора 19 и 21, создав тем самым контур для разряда конденсатора 25, и якорный ток начнет протекать через тиристоры 19, 21 и весь процесс коммутации тока в секции якоря повторится, Предложенные соотнощения размеров коллекторных пластин и включение в цепь каждого щеточного бракета управляемого тиристора позволяет увеличить время переключеняя. При условии относительного постоянства времени ком мутации тока в коммутирующей секции обмотки якоря, увеличение времени переключения позволяет увеличить и допустимую скорость вращения машины. Предмет изобретения Коллекторная электрическая машина постоянного тока с вентильно-механической коммутацией, содержащая разделенный коллектор с токопроводящими и холостыми пластинами, контактирующими с разнополярными группами щеток, каждая из которых состоит из двух пар разделенных щеточных бракетов и подключена к общему для данной группы переключателю, выполненному на двух управляемых вентильных ключах, например тиристорных, выводы которых со стороны щеток соединены посредством коммутирующего конденсатора, щунтированного резистором, и устройство для управления переключателем, отличающаяся тем, что, с целью повышения предельно допустимой скорости вращения машины, щирина изолирующих пластин меньше расстояния между щетками щеточных бракетов одной пары, но больше ширины щеток одного шеточного бракета, сумма ширины щеток обоих щеточных бракетов одной нары и расстояния между ними равна половине коллекторного деления, а каждый щеточный бракет подключен к соответствующему упра-вляемому вентильному ключу через управляемые полупроводниковые вентили.
)4 i/.
