Электромашинный усилитель импульсов

,80 0071 К 29/02 МИТЕТ СССРИЙ И ОТКРЫТИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫ ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ йса адежде ойства(56) 1. Иванов-Смоленский А, В.Злектрические машины, М., фЭнергияф,1980, с. 770-772.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Ж 3330670/24-07,кл. Н 02 К 29/02, 1981.(54) (57) ЗЛЕКТРОМАШИННЫИ УСИЛИТЕЛЬ ИМПУЛЬСОВ, содержащий рогор с расположенными на нем обмоткамн управления и компенсационной обмоткой и статор, на котором располо жены секции замкнутой обмотки якоря от4 которых выполнены И отводов, один их которых соединен с первым зажимом пепи нагрузки, по крайней мере. часть днаметрально расположенных отводов соединена с короткозамыкающими уст ройствами, управляющие цепи которых соединены с выходом датчика положения ротора, о т л и ч а ю щ и тем, что, с целью повышения н ности, короткозамыкающие устр выполнены в виде встречно-параллеа но соединенных тирнсторов, а остань ные и -1 отводов соединены со втэ рым зажимом пепи нагрузки через тщщсторы.1 1007Изобретение относится к электрическим машинам и преимущественно может быть использовано для создания электромашинных усилителей импульсов высокой энергии.Известны и применяются электромашинные усилители (ЭМУ) с ноперечным полем, содержащие вращающийся якорь со щетками на поперечной и продольной осях коллектора. Шетки по поперечной оси замкнуты, а по нрэдольной оси соединены с компенсационной обмоткой, обмоткой дополни тельных полюсов и затем подключены к нагрузке. На статдре расположены 15 обмотки управления и обмотки допынительных полюсов 1 .Недостатком ЭМУ является нагп- чие коллектора, который не позволяет значительно увеличить напряжение, мощ ность и скорость в связи .с ухудшением коммутации, а следовательно, нет возможности снизить постоянную времени, Наличие коммутации снижает добротность всей машины. 23Наиболее близким к изобретению по технической сушности и результату яыиется электромашинный усилитель импульсов, содержащий ротор с расположенными на нем обмотками управления и компенсационной обмоткой, и статор, на котором расположены секиии замкнутой обмотки якоря, от которых выполнены Д отводов, один из которых соединен с первым зажимом пепи нагрузки, по крайней мере часть диа 35 метрально расположенных отводов соединена с короткозамыкающими устройствами, управляющие цепи которых вязаны с датчиком положения ротоа 2.40Недостатком его является низкая надежность и малый диапазон измене ния параметров импульсов. 10 Целью изобретения является повышение надежности усилителя.Поставленная цель достигается тем, что в электромашинном усилителе импульсов, содержащем ротор с располо,женными на нем обмотками управления и компенсационной обмоткой, и статор, на котором расположены секции замкнутой обмотки якоря, от которых выполнены И отводов, один из которых соединен с первым зажимом цели нагруз- И ки, по крайней мере часть диаметрально расположенных отводов соединена с короч козамыкаюшими устройства,э.,управляющие цепи которых связаны с датчиком положения ротора, короткозамыкающие устройства выполнены в виде встречно-параллельно соединенных тиристоров, а остальные И -1 отводов соединены со вторым зажимом пепи нагрузки через тиристоры.На.фиг. 1 изображена схема элекъромашинного усилителя импульсов на фиг. 2 - схема соединений обмоток ротора; на фиг. 3 - схема распределения напряжений и токов в обмотке якоря.Электромашинннй усилитель импульсов содержит неподвижный якорь 1, выполненный в виде распределенной обмотки, образованной И секциями. Один вывод якорной обмотки подключен непосредственно к нагрузке 2, а остальные через вентили 3 - 9 - к вторым зажимам нагрузки. Вентили 10 16 образуют короткозамыкаюшие элементы по поперечной осиНагрузка соединяется с усилителем через шины 17, 18 и перемычку 19.На роторе 20 располагается комплект управляющих обмоток.21 и компенсационная обмотка 22. Комплект состоит из нескольких обмоток 23, 24 и 25, Все обмотки объединены одним полюсом и подсоединяются к одному общему кольцу 26. Остальные копны обмоток подсоединены к токоподводяшим кольцам 27 - 30. Для подвода токов управления на токоподводящих кольцах установлены щетки 31.Компенсационная обмотка через подводящие кольца и щетки подсоединена параллельно управляемому резистору 32,Ротор приводится во вращение приводным двигателем 33.Управление электрическими вентилями осуществляется от блока 34 управления в функции положения ротора и контролируется датчиком 35 положения, который управляет вентилями 3-9, а датчик 36 управляет вентилями 10-16 коммутатором. Обмотка неподвижного якоря изображена в виде окружности 37 (фиг. 3).Зпектромашинный усилитель импульсов работает следующим образом.Приводной двигатель 33 вращает ротор 20. Управшпощие обмотки 21 ротора создают магнитное поле, которое, вращаясь вместе с ротором, индуктирует ЭДС в обмотке неподникиото якоря 1. Магнитное поле направлю нс гю оси рс5 1 О 25 сад сас аЬ Ьс 35 40 3 100тора, совпадающей с управляющими вентилями 8 - 4. Эта ось является продольной. Так как ротор 20 вращается,то вместе с ним перемещается и егомагнитная ось, а, следовательно, иэлектрический потенциал по обмотке.Дпя положения; соответствующего изображенному на фиг. 1, полный потенциалбудет на обмотке неподвижного якоря 1между точками присоединения вентиля 6 и перемычки 19. Этот. потенциал.равномерно распределяется между учасъ.ками обмотки по обеим параллельнымветвям. От управляющего импупьсадатчика 36 срабатывает электричеокий вентиль 11, который замыкает обмотку неподвижного, якоря 1 накороткопопоперечной оси. В результате этоговозникает большой магнитный потокреакции неподвижного якоря 1, который создает усиленную ЭДС по продольной оси. С вращением ротора 20 осушествпяется также и перемещение поперечной оси поочередным включениемэлектрических вентилей 1 О. Послевключения вентиля 11 включаются вен;тили 139169 10 э 12 в 14 15 16 и,так далее. После включения очередноговентиля отключается ранее включенный;вентиль. Таким образом, за счет вращения ротора 20 и соответствующегопереключения электрических вентилей .10-16 на обмотке неподвижного якоря 1 создается ЭДС, полярность которой перемещается по окружности,Снятие напряжения осуществляетсячерез неподвижные кольца 17 и 18.Кольцо 18 все время подключено кобмотке. неподвижного якоря 1, а кольцо 17 последовательно подключаетсяк разным участквм обмотки.По команде управляющегодатчика 35включается, например, электрическийвентиль 3, затем вентиль 4, после этого отключается вентиль 3, а вклкьчается вентиль 5 и отключается вентиль 4 и так далее. За исходное ноложение начала цикла импульса элект ромашинного усилителя принята точВас перемычкой 19. В этом положениина неподвижных кольцах 17 и 18 ЭДСотсутствует, так как отсутствует вентиль для подключения обмотки неподвижного якоря 1. В данном случаеотсутствует также и попе реакции якоря. При дальнейшем вращении ротора 20электродвижушаяся сила иа неподвюкных копьцах 17 и 18 растет за счет увеличения числа подключенных витков обмотки неподвижного якоря 1, а также за счет действия реакпии якоря,При включенных вентилях 16 и 14 ЭДСна неподвижных копьцах (шинах) 17 и 18 достигает максимального значения, а затем снижается до нуля. ИзменениеЭДС неподвижного якоря 1 и протекаемого тока можно пояснить на схеме (фиг. 3), на которой обмотка якоря представлена в виде окруженности 37.Между точками О и Ь находитсямаксимальная ЭДС - Еав. Дпя произвольного момента на выходедействует ЭДГ,Эта ЭДС действует параллельно ЭДСзь ск), которая в общем случае Равна Токи параллельных участкови Я. Д не равны, однако они сравниваются в том случае, когда точки С и с) сое диняются с точкой у, а затем ток 1, убывает быстрее, чем ток 1Компенсационная обмотка 22 во время работы усилителя поддерживает его основное магнитное поле и не дает возможности реакции неподвьжного яко ря 1 размагнитить его.Настройка компеь сационной обмотки осуществляется резистором 32.нраж 685 Подписнювенного комитета СССРретений н открнтнйЖ, Раушскан наб., д. 4/8 2181/78 Т ВНИИПИ Госуаарст ао делам изоб 113038, Моааа, .