Устройство автоматической настройки коммутации коллекторных электрических машин с волновой обмоткой якоря Советский патент 1980 года по МПК H02K13/14 

Изобретение относится к электрическим машинам, в ,частности, к устройствам регулирования процесса коммутации коллекторных электрическ машин с волновой обмоткой якоря и р гулируемой частотой вращения при пи тании их постоянным и пульсирующий напряжением. Известны устройства для улучшени коммутации коллекторных электрических машин постоянного тока, содержа щие регулируемый источник питания, подключенный к основной или вспо могательной обмоткам дополнительных полюсов/ Датчики тока в якорной цеп датчик частоты вращения, датчик iaeлйчины магнитного потока допблнительных полюсов, функциональные пре .образователи и другие элементы 1. Поток от дополнительных полюсов в этих устройствах регулируется в функции тока якоря, частоты вращения, величины магнитного потока и других величин, которые не в полной, мере отражают условия коммутации на коллекторе. Кроме того, сложность конструкции и наличие дат чиков снижают надеи(ность устройств. Известно .также устройство для улучшения коммутации машин постоянного тока с обмотками дополнительных полюсов, содержащее усилитель, подключенный к основной или вспомогательной обмоткам дополнительных полюсов, датчик тока HkdpH и датчики напряжения на набегающем и сбегающем краях щетки 2. Поток от дополнительных полюсой .регулируетсяв функции напряжений на сбегающем и набегающем краях щетки и изменения тока якоря. Регулирование происходит до тех пор, пока не будет получено значение, благоприятное с дрения .коммутации. Однако в коллекторных электрических майин ах с вапновойобмоткой якоря и числом пар полюсов более двух коммутируемая секция замыкается накоротко двумя щетками и соединяющей их шиной, через которые и про текает добавочный ток ко1Ф1утации. В одной щетке добавочный ток коммутациЪ будет совпадать с током параллельной ветви, а в другой будет направлен встречно. -Плотность тока в щетках одинаковой полярности будет различной и напряжение меж

У набегающим и сбегающим краями, какой-либо щетки в этом случае бует не в полной мере характеризовать условия ком1 тации на коллекоре, и регулирование потока от дополнительных полюсов в функции напряения между сбегающим и набегающим краями щетки не приведет к эффективному улучшению коммутации . Кроме того, наличие нескольких датчиков ;и сложность конструкции устройства снижает его надежность,

Цель изобретения - пов лшание точности настройки коммутации коллекторных электрических машин с волновой обмоткой якоря на середину безыскровой зоны и повышение надежности устройства.

Эхо достигается тем, что в устройстве автоматической настройки: коммутации Коллекторных электрических машин с волновой обмоткой якоря , содержащем вспомогательную обмЬтку дополнительных йолюсов, подКййченную к регулируемому магнитному Усилителю с обмотками управлений, смещения и рабочей , две обмотки Управления магнитного усилителя включеНы последовательно в цепь щеток одинаковой полярности так, что магнитный поток от дополнительных полюсов регулируется в функции разности токов в этих щетках.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство состоит из регулируемОго магнитного усилителя 1 с внутренней положительной обратной связью по току, выполненной на диоДах , с обмотками управления 2 и 3, рабочей обмоткой смещения 5. Обмотки управления 2 и 3 выполняются из провода с сечением, рассчитанным на половину Тока якоря, и имеет малое количество витков. Обмотки управления 2 и 3 включены в цепь щеток одинаковой полярности, а к рабочей обмотке 4 через реверсивный переключатель б и диоды пoдключteнa вспомогательная обмотка 7 дополнительных полюсов. Вспомогательная обмотка 7 раСполбжена на сердечникг1Х вместе с основной обмоткой 8 дополнительных полюсов.

В качестве переключателя 6 может быть применено реле постоянного: тока, катушка которого подключена/через диод к зажимам якоря, или могу быть использованы блок-контакты аппарата, осуществляющего пе- реключёния в цепи якоря при реверсе. Магнитный усилитель настраивается регулированием тока в обмбтке смеения 5 так, чтобы величина магнитного потока, создаваемого вспомогательной 7 и основной 8 обмотками дополнительных полюсов сответствовала работе машины в середине безыскровой зоны.

При изменении режима работы машины изменится характер коммутации и, следовательно, распределение тока по щеткам одинаковой полярности. Появится магнитный поток управления, создаваемый обмотками 2 и 3 магнитного усилителя, пропорциональный разности токов в щетках одинаковой по- лярности. Изменится величина тока,

протекающего через вспомогательную

обмотку 7 дополнительных полюсов, и регулирование будет происходить до тех пор, пока коммутация электрической машины не будет настроена на середину зоны безыскровой работы.

Реверсивный переключатель б служит для изменения направления тока во вспомогательной обмотке 7 дополнительных полюсов при изменении направления тока в цепи якоря.

Предлагаемое устройст9-о обеспечивает точную настройку коммутации коллекторных электрических машин на работу в середине безыскровой зоны, что позволяет расширить диапазон

регулирования частоты вращения..

Простота схемы устройства повышает надежность его работы.

Формула изобретения

Устройство автоматической настройки коммутации коллекторных электрических машин с волновой обмоткой якоря, содержащее вспомогательную

обмотку дополнительных полюсов, подключенную к регулируемому магнитному усилителю с двумя обмотками управления, смещения и рабочей, и щетки, о.тличающееся

тем, что, с целью повышения точности настройки коммутации йа середину безыскровой зоны и надежности устройства, две обмотки управления магнитного усилителя включены последовательно в цепь щеток одинаковой полярности, а магнитный усилитель выполнен с положительной обратной связью по току.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 248048, кл. Н 02 К 13/14, 1967.

2.Патент ФРГ №1200930,кл.21 d 28, 1965.