Электрическая реверсивная машина постоянного тока Советский патент 1981 года по МПК H02K13/14 

Изобретение относится к коллекторным электрическим машинам постоянного тока. Известны устройства для улучшения коммутации электрических машин постоянного тока, предусматривающие сдвиг щеток с геометрической, нейтрали 1. Однако создание коммутирующего поля путем сдвига щеток с геометрической нейтрали не всегда достигает положительного эффекта. Кроме того, при реверсе машины щетки необходимо сдвинуть в противоположную сторону на тот же угол. В ряде случаев это сделать невозможно, на-, пример в машинах закрытого типа и в машинах, работающих в режиме постоянного реверса. Известны также электрические реверсивные машины с автоматической установкой щеток в зону наилучшей коммутации. Смещение щеток при реверсе в данном устройстве осуществляется исполнительным двигателем посредством зубчатой передачи. Механическая обратная связь заведена непосредственно от вала машины постоянного .тока 2. К недостаткам данного устройства относится то, что оно громоздко, поэтому не может быть применено для машин малой мощности. Кроме того, оно малоэффективно в машинах, работающих в режиме постоянного реверса, так как щетки не могут быть мгновенно установлены в зону наилучшей коммутации. Целью изобретения является повышение надей ности электрической машины. Поставленная цель достигается тем, что машина снабжена вторым комплектом щеток, установленным со сдвигом относительно геометрической оси по другую сторону, а обе щетки каждого комплекта соединены между собой через полупроводниковые вентили разной полярности. На чертеже изображено расположение щеток и показано включение вентилей (в( - угол сдвига физической нейтрали). Электрическая мащина постоянного тока содержит щетки 1-4, расположенные на физической нейтрали. Последовательно с каждой парой щеток 1 и 2, 3 и 4 включены разнополярные полупроводниковые вентили 5 и 6, 7 и 8, анод и катод которых соединен между собой. В режиме двигателя к месту соединения анода и катода каждой пары вентилей 6 и 8, 5 и 7 подключается источник постоян.ного тока. В режиме генератора место соединения анода и катода является полюсами источника тока (« + , «-). В качестве примера рассмотрим работу устройства в электрической машине, работающей в режиме двигателя с возбуждением от постоянных магнитов. К месту соединения анода и катода вентилей 6 и 8, 5 и 7, подключается источник питания. Электрический ток течет через вентиль 6 к щетке 1, через якорь машины, щетку 2, вентиль 5. Якорь двигателя придет во вращение. Физическая нейтраль у двигателя смещается против вращения якоря, у генератора - по вращению. Следовательно, при включении вентилей в цепь необходимо учесть направление вращения якоря, направление тока или ЭДС в его проводниках, зависящих от полярности возбуждения. Для осуществления реверса изменяют полярность источника, питающегоякорную цепь двигателя. Электрическая цепь за.мыкается по диоду 7, щетке 4, якорЮ; щетке 3 и вентилю 8. Двигатель изменяет направление вращения, при этом происходит мгновенное автоматическое- переключение тока с одной пары щеток 1 и 2 на другую, установленных на физической,нейтрали. Предложенное устройство обеспечивает мгновенную автоматическую установку щеток на физическую нейтраль, простоту и надежность конструкции, возможность применения устройства для машин малой мощности. Формула изобретения Электрическая реверсивная мащина постоянного тока, содержащая статор с индуктором, якорь и комплект щеток, установленный со сдвигом относительно геометрической нейтрали, отличающаяся тем, что, с целью повьгщения надежности, машина снабжена вторым комплектом щеток, установленным со сдвигом относительно геометрической оси по другую сторону, а обе щетки каждого комплекта соединены между собой через полупроводниковые вентили разной полярности. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Костенко М. П. Электрические машины Л., «Энергия, 1973, с. 193. 2.Патент Японии № 50 -40564, кл. 55 с 21 1975 (прототип).

Физическая нейтраль

/j /vffCA a. нейтраль