1
Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к машинам постоянного тока с дополнительными устройствами для улучшения коммутации.
Известны электрические машины постоянного тока с вентнльно-механнческой коммутацией, содержаш.ие ко.ммутирующие устройства и два ш,еточно-коллекторных узла, однополярные шетки которых соединены через силовые тиристоры с соответствуюш,им полюсом источника питания.
Однако в известных машинах энергетические показатели понижены за счет надения напряжения в донолнительпых неунравляемых вентилях, подключенных последовательно с силовыми тиристорами.
Цель изобретения - повышение энергетических показателей машины.
Поставленная цель достигается тем, что коммутируюшее устройство выполнено в виде последовательного колебательного контура, подключенного между ш,еткой одного ш,еточно-коллекторного узла и общей точкой двух последовательно соединенных вспомогательных тиристоров, шунтирующих силовой тиристор, подключенный к шетке противоположной полярности другого щеточно-коллекторного узла.
На чертеже изображена электрическая схема машины с вентильно-механическим коммутатором. Якорная обмотка 1 подключается к коллектору 2, имеюшему проводяш,ие 3-8 и изолнруюндие 9-14 пластины, ко 1тактирующие с щетками 15-22, объединенными в группы 23 и 24 положительной и отрицательной полярности соответственно.
Группа 23 подключена к положительному полюсу источника питания через силовые управляемые вентили (тиристоры) 25, 26 анодной грунны. Управляемые тиристоры 27, 28 катодной группы связывают группу 24 с минусом источника питания.
Выключение силовых тиристоров анодной н катодной групп производится коммутирующими конденсаторами 29, 30 с помощью вспомогательных тиристоров 31-34 и дросселей
35, 36.
Коммутируюшее устройство 37 вместе с тиристорами 25, 26 анодной группы 38 н тиристорами 27, 28 группы 39 и с коллектором образуют вентнльно-механический коммутатор,
обеспечиваюп ий но команде схемы управления 40 безыскровую коммутацию в машине. Коммутирующие конденсаторы 29, 30 включены последовательно с дросселями 35, 36, ограничивающими скорость изменения зарядноразрядного тока, и вспомогательными тиристорами 33, 34 между скользящими контактами групи 23, 24. Тиристоры 31, 32 включены последовательно с указанными конденсаторами и дросселями между скользящими контактами анодной группы, связанными с катодами силовых тиристоров, и отрицательным полюсом источника питания.
При работе двигателя в некоторый момент времени ток нагрузки протекает от положительного полюса источника питания через тиристор 26, щетки 17, 18 якорную обмотку 1, щетки 19, 20, через тиристор 27 к минусу источника питания. Все остальные тиристоры находятся в непроводящем состоянии. Конденсатор 30 заряжен до напряжения, большего чем напряжение источника питания.
При перемещении щеток 16 и 22 на пластины 7 и 13 коллектора схема 40 вырабатывает управляющий сигнал на включение разрядного тиристора 33. Начинается разряд конденсатора 30 через тиристоры 26, 27 на источник питания. При достижении разрядным током конденсатора 30 величины тока нагрузки прямой ток тиристоров 26, 27 уменьшается до нуля, а конденсатор продолн ает разряжаться на якорь машины. Так как время уменьшения тока до нуля в тиристорах 26, 27 весьма мало, то напряжение на конденсаторе 30 изменяется незначительно. И в течение некоторого последующего времени разряда конденсатора на якорь напряжение на этом конденсаторе остается несколько выше напряжения питания, что способствует восстановлению управляющих свойств отключенных тиристоров 26, 27.
По истечении определенного времени, которое должно быть не меньше времени восстановления для силовых тиристоров, схема управления вырабатывает управляющие сигналы на включение тиристоров 25, 28 и 31. Далее разрядный ток конденсатора 30 быстро уменьп ается, в то время как ток тиристоров 25 и 28 нарастает, что сопровождается процессом
реверсирования тока в пластинах 5-7 и 11- 13. Одновременно происходит колебательный заряд конденсатора 29 от источника питания через тиристоры 25 и 31. После того как зарядный ток конденсатора 29 меняет знак, тиристор 31 запирается. По окончании коммутационного процесса разрядный ток конденсатора 30 уменьшается до нуля, а через тиристоры 25, 28 протекает полный ток нагрузки. При
этом коммутационный процесс завершается раньше, чем щетки 17 и 19 начинают перемещаться на пластины 6 и 12 соответственно. Таким образом обеспечивается безыскровая коммутация в машине.
При последующем перемещении щеток 18 и 20 на проводящие пластины коллектора схема управления вырабатывает сигнал на включение разрядного тиристора 34, а по истечении выдержки времени со схемы управления подаются управляющие сигналы на включение тиристоров 26, 27 и 32. При вращении коллектора процесс работы вентильно-механического коммутатора повторяется.
Предмет изобретения
Электрическая машина постоянного тока с вентильно-механической коммутацией, содержащая коммутирующие устройства, два щеточно-коллекторных узла, однополярные щетки которых соединены через силовые тиристоры с соответствующим полюсом источника питания, отличающаяся тем, что, с целью повышения энергетических показателей, каждое коммутирующее устройство выполнено в виде последовательного колебательного контура, подключенного между щеткой одного щеточно-коллекторного узла и общей точкой двух последовательно соединенных вспомогательных тиристоров, шунтирующих силовой тиристор, подключенный к щетке противоположной плоярности другого щеточно-коллекторного узла.
