Устройство для улучшения коммутации коллекторных электрических машин Советский патент 1975 года по МПК H02K13/14 

1

Изобретение относится к средствам улучшения коммутации коллекторных электрических 1маШин п:р.и питании их пульсируюш,и:м

TOKQM.

Известно устройство ДЛЯ улучшения коммутации, содержащее реверсивный регулируемый усилитель для питания дополнительной обмотки доба вочного полюса, управляемый от м.ножительного устройства но сигналам датчиков скорости вращения и тока якоря.

Питание пульсирующим то,ком вызывает сужение зоны безыскровой работы со значительрюй асимметрией ее ветвей, что ухудщает коммутационную способность и уменьшает перегрузочную способность машины.

Устранение этих недостатков достигается в предложенном устройстве благода|ря И римененшо датчика переменной составляющей тока якоря и подключению последнего к множительному устройству через последовательпо соединенные вьифямитель и реверсивный нереключатель.

Ма чертеже ноказана нрннпипиальная блочная схема устройства.

Устройство состоит из BCiioNora 1ельНой обмотки 1, .расположенной на сердечниках добавочных полюсов, реверсивного регулируемого усилителя 2 для питания этой обмотки, датчика Холла 3, который помещен в воздушном зазоре магнитопривода 4. На магнитоироводе 4 находится обмотка возбуждения 5, которая через выпрямитель 6 подключена к тахогенератору 7, сочленвН|НОму с валом ротора 8 маши1ны. Цепь управления датчика Холла 3 подключена через реверсивный переключатель 9, содержащий ключи Ki-К4, к двухполупериодному выпрямителю 10 со сглаж-иваюП1ИМ фильтром. Вход вынрЯ|МИтеля 10 подключен к выходу датчика переменной составляЮщей тока якоря 11, который выделяет из пульси рующего тока якоря только его пере.менную составляющую. В качестве датчика переменной составляющей тока якоря может быть использован, ;наиример, обыч.ный конденсатор, разделяющий постоянную и переменную составляющие напряжеиия, снимаемого с шунта или обмотки добавочных полюсов и ком пенса циопной обмотки двигателя или магнитоцровод с обмоткой, охватывающей П1ину с током якоря. В качестве ключей К|-К4 могут быть использованы, нанример, контакты трехнозициопного поляризоваппого реле, подключенного к выходу реверсивного усилителя постоянного тока, работаюнгего в ключевом режиме, на вход которого подается напряжение, снимаемое с шунта, или обмотки добавочных полюсов и компепсационной обмотки, или транзисторы, управляемые папряжением, пропорциональным полному току якоря.

Устройство работает следующим образом.

В двигательном режиме работы машины замыкаются ключи Ki и К4 и по цепи управлеНИя датч.ика Холла 3 протекает постоянный ток, пропорциоиальный пере мениой составляющей тока якоря. Так как датчи к Холла 3 находится в машитном поле, индукция которого аропорциональна абсолютному значению CKQpocTH вращения, то его вы ходное напряжение U Ri /„, где i - коэффициент пропорциональности; п - скорость враЩеНИя двигателя. Напряжение U поступает «а вход управляемого реверсивного усилителя 2, который питает вопомогательную обмотку 1 постоянным током ,i , пропорциональным произведению выпрямленной neipeменной составляющей юка якоря на абсолютное значение скорости вращения. Направление тока в обмотке 1 выбирают образом, чтобы ее аамапничивающая сила была направлена вст|речно намагничивающей силе обмотки добавочных полюсов, по которой протека;ет ток якоря, т. е. осуществляют режим отпитки дополнительных полюсов.

В reHejpaTOpiHOM режиме работы двигателя изменяется щадравление тока якоря, поэтому производят ,ние ключей Ki и К4 и заменяют ключи К2 и Кз, что изменяет направление тока и в цепи управления датчика Холла 3. Вследствие этого изменяется полярность регулируемого усилителя 2, а следовательно и направление тока во вспомогательной обмотке 1 устанавливается изменением коэффициендится также отпитка.

Величина тока отпитки для конкретной

мащины определяется как /п ---, где

Лг 0 - соответствевно токи подпитки и отпитки, определенные из зоны безыскровой работы.

Требуемое значе«ие тока отпитки в обмотке 1 устанавливается изменением коэффициента усиления усилителя 2, величины воздушного зазора магнитопровода 4, а также включением регулируемого 1потенциомет|ра между входом реверсивного переключателя 9 и выходом вьгп р:Я|Мителя 10.

При OTn.HTiKe обмотки добавочных полюсов токов io верхняя и нижняя границы зоны смещаются вверх. При этом смещается средняя линия зоны и тем самым устраняется ее асимметрия, вызванная переменной составляющей тока яжоря.

Нри необходимости более точного восйроизведения зависимости тока отпитки от произведения двух сигналов управления между входом усилителя 2 и выходо.м датчика Холла 3 может быть включен функциональный цр еобр азов ател ь.

Предмет изобретения

У1Строй(Ство дл.я улучшения коммутации коллекторных электрических машин, содержащее дополнительную обмотку добавочного полюса, подключенную к выходу реве рси1вного регулируемого усилителя, управляющий вход которого соединен с выходом множительного устройства, выполненного, например, на датчике Холла, а также датчик скорости вращения и датчик тока якоря, связанные с входами М1ножительного устройства, отличающееся лем, что, с целью устранения асимметрии зоны безыскровой работы машины при питаНИИ ее пульси,рующИ1М током, в качестве датчика тока взят датчик, выделяющий переменную составляющую тока якоря, и подключен к входу множительного устройства через последовательно соединенные вып.рямитель и

реверсивный переключатель.