Коммутирующее устройство

(51 М )( 3 Н 02 К 23/66 Н 02 К 13/00 Гвсуяарствевиый квинтет СССР вв Йваэм язвеРвтйввя я еткрытяв.382(088.8) Дата опубликования описания 17.03,81(71) Заявитель Московский ордена Ленина энергетический институт(54) КОММуИруЮЩББ уройтВО Изобретение относится К электротехнике, а именно к коммутирующим устройствам, обеспечивающим определенный закон преобразования напряжения сети в напряжение питания, например якорных обмоток электродвигателей.Известнокоммутирующее устройство с силовыми транзисторными ключами и датчиком положения ротора, содержащим индукционные, фото- или магнитночувствительные элементы ИНедостатками таких устройств являются наличие множества выводных концов от чувствительных элементов и необходимость выполнения его в виде двух блоков: связанного с электрической машиной блока чувствительныхэлементов и изолированного от машины электронного блока. 20Известно также коммутирующее устройство на магннтоуправляемых контактах в виде отдельных герконов, допускающее объединение ФункЦий определения положения и коммутации в одном элементе - герконе 21.Герконы могут быть располозены в одном корпусе с электрической машиной, однако блок коммутирующего устройства в этом случае получается гро- Зо моздким, что затрудняет использование его в микромашинах,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является коммутирующее устройство, содержащее две токопроводящне шины, к которым подводится напряжение сети постоянного тока, коллектор, состоящий из изолированных друг от друга токопроводящих пластин и щеточное токосъемное устройство Г 31Недостатком данного коммутирующего устройства является наличие скользящего контакта, которыйтребует для надежной работы определенных параметров окружающей среды и специального подбора материалов коллекторных пластин и щеток. Кроме того, в щеточноколлекторном коммутирующем устройстве всегда присутствует момент трения и тем больший, чем большее число щеток участвует в токосъеме. Это обстоятельство ставит серьезные препятствия для использования щеточноколлекторного устройства в системах точной автоматики.Цель изобретения - расширение области применения, снижение массы и габаритов устройства, повышение надежности и снижения момента трения.Поставленная цель достигается тем,что устройство, содержащее две токо,проводящие шины и коллектор с изолированными друг от друга пластинами,снабжено индуктором с жестко закрепленными на нем постоянными магнитами, распределенными по окружностииндуктора, а указанные коллекторныепластины выполнены ферромагнитными.иразмещены между токопроводящими шинами и постоянными магнитами индукторас воэможностью упругого поворота досоприкосновения с указанными шинами.На фиг, 1 изображено устройство,общий видф на фиг. 2, 3 и 4 - различные взаимные положения его элементов",на фиг. 5 - конструкция коллекторной 15пластины,Коммутирующее устройство состоитиз двух жестких токопроводящих шин 1й 2, к которым подводится напряжениесети. С шинами 1 и 2 механически - ,Щжестко и электрически изолированноот них связаны токопроводящие пружинные элементы 3, с каждым из которых жестко соединена токопроводящаяферромагнитная коллекторная плас:ива 4. Коллекторные пластины 4 установлены с возможностью упругого поворота относительно шин 1 И 2 до соприкосновения с выступающими иэ шин 1и 2 контактами 5, число которых накаждой из шин 1 и 2 равно числу коллекторных пластин 4. Управление положением коллекторных пластин 4 произво"дится индуктором, состоящим иэ пластины 6 и жестко скрепленных с нейпостоянных магнитов 7 и 8, расположенных на разных радиальных уровнях.Коммутирующее устройство работаетследующим образом.В рабочем положении магниты 7 и 8располагаются напротив коллекторных 4 Опластин 4 и при перемещении относительно шин 1 и 2 обеспечивают попеременное контактное соединение коллекторных пластин 4 с контактами 5шин 1 и 2. Вследствие фиксированногоСмещения магнитов 7 и 8 на пластине 6,индуктора при каждом угловом положении индуктора относительно шин 1 и2, коллекторные пластины 4, расположенные против магнитов 7, через контакты 5 приходят в соприкосновение с шиной 2, а коллекторные пластины 4, расположенные против магнитов 8, через контакты 5 приходят в соприкосновение с шиной 1.Число коллекторных пластин 4 и магнитов 7 и 8 выбирается в зависимости от требуемого закона изменения электрического потенциала на коллекторных пластинах 4 при взаимном угловом смещении индуктора и шин 1 и 2.Таким образом, коммутирующее устройство за счет устранения токосъемного узла со скользящим контактом позволяет уменьшить момент трения и при использовании в моментных электромеханических преобразователях повысить их точность и надежность.Формула изобретения Коммутирующее устройство, содержащее две токопроводящие шины иколлектор в виде изолированных другот друга пластин, о т л и ч а ю щ ее с я тем что, с целью расширенияобласти применения, оно снабжено индуктором с жестко закрепленными нанем постоянными магнитами, распределенными по окружности индуктора, ауказанные коллекторные пластины выполнены ферромагнитными и размещенымежду токопроводящими шинами и постоянными магнитами индуктора с возможностью упругого поворота до соприкосновения с указанными шинами.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Овчинников И, Е Лебедев Н.И,Бесконтактные двигатели постоянноготока автоматических устройств. М.-Л"Наука", 1966, с. 13-14.2. Копылов И, П., Панферов Ю. Б.Микроэлектродвигатели постоянноготока с коммутаторами на магнитноуправляемых контактах, М., "Энергия",1976, с. 27-34.3. Васильев Д. В, Электрическиемашины в схемах синхронной связи.М.-Л.р НТИ НКТП СССР, 1935,с,19,