CS199402B1 - Sběrací ústrojí pro komutátorově stroje - Google Patents

Description

Vynález ae týká sběracího ústrojí pro komutátorové stroje.

Pro pohony, které vyžadují velký rozsah změny otáčivé rychlosti při zachování vysoké účinnosti a při relativně jednoduché, ale přesné regulaci s vysokými parametry, se používají stejnosměrné nebo střídavé komutátorové stroje. Návrh a výkonová použitelnost těchto strojů je omezena jakostí komutace, která mé dominantní vliv na životnost a spolehlivost komutátorového stroje. Způsoby, jimiž se snaží výzkumníci a výpočtáři zlepšit komutaci, je podmíněna mnoha faktory. Tyto v mnoha případech působí protichůdně a nakonec použité řešení se nevyhne kompromisům. . *

Kartáče komutátorových strojů plní dvě základní elektrické funkce. Přivádějí proud do vinutí rotoru a vodivě uzavírají obvod pro proudy komutujících cívek. Kvalita komutace pro určitý pracovní bod, při zanedbání mechanických vlivů, je dána jednak absolutní hodnotou proudu kotvy ftó jest proudovým zatížením kartáčů) a jednak průběhem proudu v komutujících cívkách, zejména jeho časovou derivací v okamžiku rozpojení lamel komutátoru na odběhové straně kartáče; pro optimální chod má být rovna nule. Komutační schopnosti určitého stroje nejlépe charakterizuje ták zvané temné pásmo komutátorového stroje. Plocha temného pásma je oblastí pracovních bodů komutátorového stroje s dobrou komutací a vymezuje použitelnost stroje.

Dosavadní nevýhody jsou značnou měrou zmírněny u sběracího ústrojí komutátorového stroje podle vynálezu tím, že mimo hlavní kartáče, opatřené přívody proudu je sběrací ústrojí opatřeno pomocnými kartáči, odizolovanými

199402 .-2- .; · od hlavních kartáčů a bez přívodů proudu, přičemž první náběhový bod pomocného kartáče leží před posledním odběhovým bodem hlavního kartáče a poslední odběhový bod pomocného kartáče leží za posledním odběhovým bodem hlavního kartáče.

U výhodného provedení sběracího ústrojí podle vynálezu je sběrací ústrojí opatřeno přídavnými pomocnými kartáči,, izolovanými od hlavních kartáčů a bez přívodů proudu, přičemž poslední odběhový bod přídavného pomocného kartáče leží.za prvním náběhovým bodem hlavního kartáče a první náběhový bod přídavného pomocného kartáče leží před prvním náběhovým bodem hlavního kartáče.

U dalšího výhodného provedení sběracího ústrojí podle vynálezu pomocné kartáče, hlavní kartáče a přídavné pomocné kartáče leží v řadě za sebou.

U jiného výhodného provedení sběracího ústroji podle vynálezu je pomocný kartáč uspořádán paralelně k hlavnímu kartáči a má větší tangenciální rozměr než hlavní kartáč.

U ještě jiného výhodného provedení sběracího ústrojí podle vynálezu pomocný kartáč a přídavný pomocný kartáč jsou umístěny v radiální rovině ležící mezi hlavními kartáči, ležícími v axiální rovině komutátoru.

Konečně ještě u jiného výhodného provedení sběracího ústrojí podle vynálezu jsou hlavní kartáč, pomocný kartáč a přídavný pomocný kartáč uchyceny ve společném držáku.

Komutace je u řešení podle vynálezu optimalizována tím, že uvedená druhá funkce kartáče je převedena pro začátek a konec komutace cívky rotoru na přídavný tlumicí odpor, realizovaný přídavný odporem komutátor - kartáč - komutátor, to jest pomocným kartáčem, popřípadě i přídavným pomocným kartáčem.

Příklady provedení sběracího ústrojí pro komutátorové stroje podle vynálezu jsou zobrazeny na připojených výkresech, na nichž je zobrazena Část komutátoru, rozvinutá do roviny, a kartáče, a sice na obr. 1 jsou kartáče seřazeny vedle sebe, na obr. 2 jsou znázorněny kartáče umístěny za sebou, na obr. 3 jsou znázorněny kartáče se zkosenými hranami a na obr. 4 jsou znázorněny kartáče lomené.

Na komutátoru 11 podle obr. 1 jsou umístěny dva hlavní kartáče X a pomocný kartáč £, přičemž první náběhový bod £ pomocného kartáče £ leží před posledním odběhovým bodem % i před prvním náběhovým bodem £ hlavního kartáče χ a poslední odběhový bod £ pomocného kartáče. £ leží za posledním odběhovým bodem £ hlavního kartáče χ. Přívody 2 proudu jsou opatřeny pouze hlavní kartáče χ. Pomocný kartáč £ je odizolován od hlavních kartáčů χ. Směr pohybu komutátoru 11 je znázorněn šipkou. Hlavní kartáče χ a pomocný kartáč £ jsou umístěny v axiální rovině komutátoru

11. Pomocný kartáč £ má větší tangenciální rozměr než hlavní kartáče £.

Toto řešení je vhodné pro oba- směry otáčení komutátoru XX, neboť při opačném směru otáčení, než je naznačeno šipkou, převezme první náběhový bod

- 3 - 199402 fi hlavního kartáče χ roli posledního odběhového bodu fi hlavního kartáče 1 a první náběhový bod fi pomocného kartáče fi roli posledního odběhového bodu 6 pomocného kartáče fi.

U řešení znázorněného na obr. 2 je použito navíc přídavného pomocného kartáče fi a kartáče leží v radě za sebou a jsou seřazeny v radiální rovině. Poslední odběhový bod 8 přídavného pomocného kartáče fi leží za prvním .náběhovým bodem fi hlavního kartáče 1 a první náběhový bod 10 přídavného pomocného kartáče fi leží před prvním náběhovým bodem fi hlavního kartáče 1. První náběhový bod fi pomocného kartáče fi leží před posledním odběhovým bodem fi hlavního kartáče 1 a poslední odběhový bod 6 pomocného kartáče fi leží za posledním odběhovým bodem fi hlavního kartáče 1.

I toto řešení je vhodné pro oba směry otáčení stroje, při čemž pomocný kartáč fi si vyměňuje úlohu s pomocným přídavným kartáčem fi.

U řešení podle obr. 3 jsou tři hlavní kartáče X seřazeny v axiální rovině komutátoru 11. při čemž vždy jeden pomocný kartáč fi a jeden přídavný pomocný kartáč fi leží v radiální rovině ležící mezi hlavními kartáči fi. Sražením hran kartáčů se dosáhne zmenšeni délky komutátoru. Řešení je rovněž vhodné pro oba směry otáčení stroje, přičemž pomocné kartáče fi a přídavné pomocné kartáče fi si vyměňují roli.

Na obr. 4 jsou Znázorněny dvě soustavy kartáčů umístěné v axiální rovině komutátoru 11. přičemž každá soustava sestává z jednoho hlavního kartáče 1, z jednoho pomocného kartáče fi a z jednoho přídavného pomocného kartáče fi. Kartáče jsou zprohýbané, takže jejich vzájemná poloha odpovídá podstatě vynálezu, přitom však soustava má čtyřúhelníkový průřez, takže může být uchycena v jediném držáku. I toto řešení je vhodné pro oba směry otáčení stroje, přičemž pomocné kartáče fi si vyměňují úlohu s přídavnými pomocnými kartáči fi.

Claims (6)

Předmět vynálezu

1. Sběrací ústrojí pro komutátorové stroje, vyznačující še tím, že mimo hlavní kartáče (1), opatřené přívody (2) proudu, je opatřeno pomocnými kartáči (3), odizolovanými od hlavních Kartáčů (1) a bez přívodů (2) proudu, přičemž první náběhový, bod (4) pomocného kartáč? (3) leží před posledním odběhovým bodem (5) hlavního kartáče (1) a poslední odběhový bod (6) pomocného kartáče (3) leží za posledním odběhovým bodem (5) hlavního kartáče (1).

2. Sběrací ústrojí podle bodu 1, vyznačující se· tím, že pomocný kartáč (3) je uspořádán paralelně k hlavnímu kartáči (1) a má větší tangenciální rozměr než hlavní kartáč (1).

3. Sběrací ústrojí podle bodu 1, vyznačující se tím, že je opatřeno přídavnými pomocnými kartáči (7), odizolovanými od hlavních kartáčů (l) a bez přívodů (2) proudu, přičemž poslední odběhový bod (8) přídavného po199402 - 4 mocného kařtáčé (7) leží za prvním náběhovým bodem (9) hlavního kartáče(1) a první náběhový bod (lO) přídavného pomocného kartáče (7) leží před prvním náběhovým bodem (9) hlavního kartáče (1) .

4. Sběrací ústrojí podle bodu 3, vyznačující se tím, že pomocné kartáče (3)', hlavní kartáče (1) a přídavné pomocné kartáče (7) leží v řadě za _r sebou. \ ’ í

5. Sběrací ústrojí podle bodu 3, vyznačující se tím, že pomocný kartáč (3 ) a přídavný pomocný kartáč (7) jsou umístěny v radiální rovině ležící mezi hlavními kartáči ( 1), ležícími y axiální rovině komutátoru (11).

6. Sběrací ústroji podle bodů 3 až 5, vyznačující se tím, že hlavní kartáč (1), pomocný kartáč (3) a přídavný pomocný kartáč (7) jsou uchyceny ve společném držáku.