Устройство для улучшения коммутации коллекторных электрических машин

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИ 4 Н 02 К 13/14 рт-Нир 1 ИСАНИЕ(71) Куйбьппевский ордена ТрудовогоКрасного Замени политехническийинститут им.В .В .Куйбышева172) И.Н.Банковская, Л.Я.Макаровский,И.А,Скоробогатов и С.В,Черньппов(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ КОМ -МУТАЦИИ КОЛЛЕКТОРНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХМАШИН стем етка ов 14 я 15, лятором ст ко обает,оммуов24 подмагничень лителей появ вующей поляр телей поступ и(57) Изобретение относится к электрмашиностроению. Цель изобретения -повьппение точности настройки дополнительных полюсов на середину безыскровой работы. Устр-во содержитдве щетки 1 и 2, в которых выполнены пазы 3-6, предназначенные для и- итствл тельных полю ку либо отпи не произойде безыскровой п сов а тку до тех пор,т настройка на сзоны работы. 3 и ередил ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТКРЫТИЙ размещения в них магнитнои20-23, усилителя 24. Каждаяимеет токопроводящие шины 7 Обмотка дополнительных полюсподключена к выходу усилителвход которого соединен с регу16. Вход усилителя 15 соединенвходом регулятора 16 через рез19. Каждая щетка является обмоуправления усилителя 24. Есливочный ток коммутации отсутствсигнал на выходе усилителя 24нулю. С изменением параметровтируемого контура равенство тов щетках нарушается, усилители различно, на выходеляется сигнал соотве ности, Сигнал с усили ает на обмотку дополн20 ЭО 35 40 45 50 Изобретение относится к электро- машиностроению и способствует повышению ресурса безотказной работы машин постоянного тока при питании их постоянным и пульсирующим током, работающих с частыми пускотормозными режимами.Цель изобретения - повышение точности настройки дополнительных полюсов на середину безыскровой эоны.На фиг,1 показана щетка машины; на фиг.2 - схема устройства улучшения коммутации коллекторных электрических машин; на фиг,З - характеристики вход-выход двухтактного магнитного усилителя.,Цетка машины состоит из двух одинаковых половин 1 и 2, полученных от разрезания щетки машины по ее длине симметрично оси. В теле щетки поее ширине расположены симметричноотносительно ее центра два прямоугольных паза. Так как щетка раз -резана пополам указанным образом, товсего образовано четыре паза 3-6,в которых размещены магнитные системы двухтактного магнитного усилителя. Пазы в щетке выполнены параллельно коллекторным пластинам. Каждая половина щетки имеет токоподводящие шины 7 и 8.Ц 1 еточно - коллекторный контакт .образован коллектором 9 с отдельными пластинами 10-12 электрическоймашины 13, якорь которой подключенк источнику регулируемого напряжения. Обмотка 14 дополнительных полюсов подключена к выходу управляемого усилителя 15, вход которого соединен с выходом регулятора 16 с пропорционально-интегральным закономизменения выходного напряжения от .входного, для чего его выход связанс входом резистором 17 и емкостью18, Выход управляемого усилителя15 соединен с входом регулятора 16через резистор 19. В прямоугольныхпазах 3-6 двух половин 1 и 2 щет -ки установлены магнитопроводы 2023 двухтактного магнитного усилителя 24. На магнитопроводах 20-23намотаны обмотки 25-28. Каждая полозина 1 и 2 щетки является обмоткойуправления магнитного усилителя 24,В цепь обмоток 25-26 включены диоды 29-32, образующие выпрямительный мост, нагрузкой которого являются резисторы 33 и 34, В цепь обмоток 27-28 включены диоды 35-38, образующие выпрямительный мост, нагрузкой которого являются резисторы 34 и 39. Магнитопроводы 20-21 с обмотками 25-26 и выпрямительным мостом на диодах 29-32 образуют первый однотактный магнитный усилитель, работающий на нагрузку 33-34. Магнитопроводы 22-23 с обмотками 27 -28 и выпрямительным мостом на диодах 35-38 образуют второй однотактный магнитный усилитель, работающий на нагрузку 34 и 39. Совместно два однотактных магнитных усилителя составляют двухтактный магнитный усилитель. Каждый из однотактных магнитных усилителей получает питание от вторичных обмоток 40-41 трансформатора 42. Нагрузкой двухтактного магнитного усилителя является резистор 34, который связан с входом регулятора 16 резистором 43.Устройство работает следуюшим образом,В полупериод питающего напряжения на вторичной обмотке 40, соответствующего положительному потенциалу на обмотке 25 первого однотактного магнитного усилителя, ток по нагрузке протекает по цепи положительный потенциал - обмотка 25 диод 29 - резисторы 38 и 34 - диод 32 - отрицательный потенциал обмотки 40. В следующий полупериод питающего напряжения положительный потенциал соответствует точке соединения диодов 31 и 32, и ток по нагрузке протекает по цепи положительный потенциал - диод 31 - резисторы 33 и 34 - диод 30 - обмотка 26- отрицательный потенциал обмотки 40, Следовательно, в оба полупериода питающего напряжения ток по нагрузке 34 от первого однотактного магнитного усилителя протекает сверху вниз. В полупериод питающего напряжения на вторичной обмотке 41,соответствующего положительному потенциалу на обмотке 28 второго однотактного магнитного усилителя, ток по нагрузке протекает по цепи положительный потенциал - обмотка 28 диод 35 - резисторы 39 и 34 - диод 38 - отрицательный потенциал обмотки 41. В следующий полупериод питающего напряжения положительный потенциал соответствует. точке соединения диодов 37 и 38, и ток по нагрузке34, уменьшается выходное напряжениерегулятора 16 и выходное напряжениеуправляемого усилителя 15. Это приводит к уменьшению тока дополнительных полюсов по сравнению с начальнымтоком отпитки. Ток отпитки изменяется до тех пор, пока не произойдетнастройка на середину безыскровойзоны работы. Если же первый однотактный магнитный усилитель подмагниченменьше, чем второй магнитный усилитель ток, протекающий в половине 1щетки, меньше тока, протекающего вполовине 2 щетки), то выходное напряжение двухтактного магнитного усилителя имеет отрицательную полярность1 Ш квадрант на фиг.З) . Это приводитк увеличению выходного напряжениярегулятора и выходного напряжения 20 управляемого усилителя. В свою оче-,редь увеличивается ток дополнительных полюсов по сравнению с начальным током отпитки. Ток отпитки прирегулировании устанавливается такогозначения, что соответствует настройке на середину зоны безыскровой работы. изобретения 30 Устройство для улучшения коммутации коллекторных электрических машин. постоянного тока, содержащее управляемый усилитель, подключейный к обмотке дополнительных полюсов, вход которого подсоединен к выходу регулятора с пропорционально-интегральным законом изменения выходного напряжения от входного, вход регулятора резистором соединен с выходом управления регулятором в виде двухтактного магнитного усилителя - собмотками управления, выход которого резистором соединен с входом регулятора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью повышения точности насч ройки дополнительных полюсов на середину безыскровой зоны, обмотки управления двухтактного магнитного усилителя выполнены в виде электрически изолированных одна от другой половин разрезанной щетки по ее длине симметрично оси, магнитные системы двухтактного магнитного усиДопустим, что первый однотактный магнитный усилитель на магнитопроводах 20 и 21 подмагнитен больше чем второй магнитный усилитель на магнитопроводах 22 и 23, поскольку ток в половине 1 щетки больше тока в половине 2 щетки. Это приводит к появлению выходного напряжения двухтактного магнитного усилителя положительной полярности 1 квадрант на фиг.З) на резисторе 50 55 лителя размещены в двух прямоугольных пазах, выполненных в теле щетки по ее ширине и расположенных симметрично относительно центра щетки. 3 1247994 4 протекает по цепи положительныйпотенциал - диод 37 - резисторы 39и 34 - диод 36 - обмотка 27 - отрицательный потенциал обмотки 41.Следовательно, в оба полупериода5питающего напряжения ток по нагрузке 34 от второго однотактного магнитного усилителя протекает снизувверх. Если рассматривать токи понагрузке 34 от двухтактного магнитного усилителя, то имеем вычитаниетоков в этой цепи. На фиг.2 верхняя характеристика соответствуетработе первого однотактного магнитного усилителя, а нижняя - работе 15второго однотактного магнитного усилителя. Результирующая характеристика двухтактного магнитного усилителя, отмеченная пунктиром, полученасуммированием характеристик двуходнотактных магнитных усилителей.В машине при настройке дополнительных полюсов на середину безыскровой зоны добавочный ток коммутацииимеет нулевое значение, токи в обеих половинах 1 и 2 щетки одинаковы, оба однотактных магнитных усилителя подмагничены одинаково и выходное напряжение двухтактного маг- ф о р м у л а йитного усилителя равно нулю, выходное напряжение регулятора 16 равнонулю. Управляемый усилитель 15настраивается так; что в случаеэтого через него протекает начальный ток отпитки, соответствующий35настройке дополнительных полюсов насередину безыскровой зоны работы. Сизменением параметров коммутирующегоконтура или режима работы машиныизменяется величина добавочногоравляемого усилителя и элемент тока коммутации,равенство токов в управля мог отдельных половинах 1 и 2 щеткинарушается, однотактные магнитныеусилители подмагничены по-разному ина выходе двухтактного магнитногоусилителя появляется напряжение соответствующей полярности,.Петров 4137/55 ВНИИ 11 И За кй 13035 ска роект Тираж 631 Государственног делам изобретен сква, Ж, Рауш Производственно-полиграфическое Подписноеитета СССРоткрытийнаб., д.4/5 едприятие, г.ужгород,