Машина постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК H02K13/14 

(54) МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА

1

Изобретение относится к коллекОРН.ЫМ электрическим машинам посоянного тока, в частности к коллекторным электрическим машинам с шиоким диапазоном частоты вращения, ослаблением поля при питании их постоянным и пульсирукяцим напряжениеМ.

В машинах, работающих при токах якоря, близких к номинальному, и при перегрузках регулированием частоты вращения, особенно ослаблением поля, увеличивается размагничивающее действие реакции якоря и коммутационных токов, что ухудшает характеристики, создает трудности регулирования и предпосылки к появлению недопустимого искрения.

Известны Мсшшны постоянного тока, в которых с целью ослабления потока реакции якоря, главные полюса выполняются с аксиальными щелями. Однако размагничивающее действие коммутационной реакции якоря при этом не устраняется l.

Известна машина, содержащая главные полюса со вспомогательными обмотками, присоединенными к усилителю, на вход которого подается сигнал со .щетки, у которой два взаимнойзолированных контакта соприкасаются с коллектором -fizj, Между контактными элементами включено сопротивление, падение напряжения на котором пропорционсшьно току корюткого за1иыкания, протекающему через щетки. Сопротивление соединено с усилителем, реагирукмцим на величину имеющегося на нем падения напряжения. Выход усилителя подключен к вспомогательной обмотке для возбуждения ее током, пропорциональным падению напряжения на сопротивлении и компенсации потока, создаваемого коммути5руемой секцией якорной обмотки. Наличие одной вспомогательной обмотки на каждом полюсе не. ослабляет поток реакции якоря и не уменьшает искажение поля главных полюсов. Контакт0ные элементы, с которых подается сигнал на вход усилителя, снижают надежность работы машины постоянного тока, особенно при регулировании частоты вргицения ослаблением поля.

5

Известны также машины постоянного тока, содержащие якорь с обмоткой, установленные на статоре главные полюса с аксиальными пазс1ми, выполненными в центре полюсного наконеч0ника, в которых размещены вспомогательные обмотки, охватывающие полови ну полюсного наконечника, основные обмотки и усилитель с датчиком добавочного тока ГзЗ . Однако эти машины также не позволяют улучшить условия коммутации и повысить надежность работы. Это техническое решение является наиболее близким к настоящему изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту. Целью изобретения является улучшение условий коммутации и повышение надежности работы машины постоянного тока. Поставленная цель достигается тем что вспомогательные обмотки подключены через включенные встречно диоды к выходу управляемого усилителя, вхо ды которого присоединены к датчику добавочного тока коммутации. Предлагаемое изобретение поясняет ся схемой. Выход датчика 1 добавочного тока коммутации присоединен ко входу управляемого усилителя 2. К выходу уси лителя 2 через два встречно включенных диода 3 и 4 подключены две вспомогательные обмотки 5 и б, размещенн на главных полюсах 7 и 8. На полюсах 7 и 8 также размещена основная обмотка возбуждения 9. Усилитель 2 настраивается таким образом, чтобы при сигнале с выхода датчика 1 добавочного тока коммутации, равном нулю, что будет соответствовать прямолинейной коммутации, ток, протекающий по вспомогательной обмотке 5 или б, также был равен нулю. В случае ускоренной коммутаV ции, когда поток коммутационной реак ции якоря Ф аи уменьшает основной поток Фд, сигнал определенной поляр ности, например, как показано на схе ме, с выхода датчика добавочного тока коммутации поступает на вход управляемого усилителя 2. На выходе последнего появляется напряжение такой полярности, как показано на схеме, и ток через диод 3 протекает только по обмотке 5, уложенной на с гающих краях главных полюсов при показанном на чертеже направлении вращения. Обмотка 5 создает поток Ф , усиливающий основной поток 4(, п тем краем полюсного наконечника,где он уменьшается потоком реакции якор При этом размагничивающий поток ком мутационной реакции якоря Ф авто магически компенсируется. Если по к ким-либо причинам коммутация стала замедленной при том же направлении вращения якоря, сигнал с датчика до бавочного тока коммутации изменит полярность, изменится полярность на пряжения на выходе -усилителя 2 и в действие вступит вспомогательная обмотка 6, размещенная на набегающи краях полюсных наконечников. Появит я поток, направленный встречно осовному потоку фд, наводимому основой обмоткой 9, и так же, как в слуае- ускоренной коммутации, будет авоматически компенсирован поток оммутационной реакции якоря, но од теми краями наконечников главных олюсов, где основной поток Фд был силен потоком реакции якоря.Таким бразом, искажение поля главных олюсов, обусловленное потоком реакии якоря, уменьшается не только за чет увеличения магнитного сопротивления потоку реакции якоря аксиальным пазом в центре главных полюсов, но и- за счет автоматической компенсации потока коммутационной реакции якоря, когда характер коммутации отличен от прямолинейного. Если изменить направление- вращения, сменив полярность напряжения,приложенного к обмотке возбуждения 9 при замедленной коммутации, то сигнал на выходе датчика добавочного тока коммутации сменит полярность и будет соответствовать полярности, показанной на схеме. И, так же, как ранее, в воздушном зазоре под сбегающими краями наконечников главных полюсов 7 и 8 магнитный поток автоматически уменьшается на величину потока коммутационной реакции якоря, что приведет к уменьшению искажения поля главных полюсов. Предлагаемая машина постоянного тока имеет улучшенные характеристики, условия коммутации и более высокую надежность по сравнению с известными, что достигается автоматической компенсацией потока коммутационной реакции якоря и уменьшением искажения поля главных полюсов. Формула изобретения Машина постоянного тока, содержащая якорь с обмоткой, установленные на статоре главные полюса с аксиальными пазами, выполненными в центре полюсного наконечника, в которых размещены вспомогательные обмотки,охватываклдие половину полюсного наконечника, основные обмотки и усилитель с датчиком добавочного тока, отличающаяся тем, что, с целью улучшения условий коммутации и повышения надежности, вспомогательные обмотки подключены через встречно включенные диоды к выходу управляемого -усилителя, вход которого присоединен к датчику добавочного тока. Источники информации. Принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство ЧССР № 160447, кл. Н 02 К 1/08, 1975. 2.Патент США № 3200278, кл. 310-18, 1976. 3.Авторское свидетельство СССР по заявке № 2345204/07, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.