CS272389B1

CS272389B1 - Design of rotating electrical machines

Info

Publication number: CS272389B1
Application number: CS882139A
Authority: CS
Inventors: Vladimir Provaznik
Original assignee: Vladimir Provaznik
Priority date: 1988-03-25
Filing date: 1988-03-25
Publication date: 1991-01-15
Also published as: CS213988A1

Abstract

Návrh řeší zvýšení životnosti a provozní spolehlivosti zdrojových souprav, například motorových vozidel tím, ze tlumiči diody jsou zabudovány do rotující části - kotvy (například do tělesa sběracích kroužků), kde jsou paralelně zapojeny k indukčnosti v nevodivém směru ve smyslu polarity napájecího napětí.The proposal solves the problem of increasing the service life and operational reliability of power supply sets, for example motor vehicles, by building the snubber diodes into the rotating part - the armature (for example into the slip ring body), where they are connected in parallel to the inductance in a non-conductive direction in the sense of the polarity of the supply voltage.

Description

elektrických strojů (57) Návrh řeší zvýšení životnosti a provozní spolehlivosti zdrojových souprav, například motorových vozidel tím, ze tlumiči diody jsou zabudovány do rotující části - kotvy (například do tělesa sběracích kroužků), kde jsou paralelně zapojeny k indukčnosti v nevodivém směru ve smyslu polarity napájecího napětí.electrical machines (57) The proposal addresses the increase in the service life and operational reliability of power supply sets, for example motor vehicles, by building the snubber diodes into the rotating part - the armature (for example into the slip ring body), where they are connected in parallel to the inductance in a non-conductive direction in the sense of the polarity of the supply voltage.

(11) , (11) , (13) (13) Bl Bl (51) (51) Int. Int. Cl.⁵ Article ⁵ H 02 H 02 K 1/22 As of 1/22

CS 272389 BlCS 272389 Bl

Vynález se týká konstrukční úpravy točivých elektrických stroji, například sběracího ústrojí kotvy alternátoru pro motorová vozidla.The invention relates to a structural modification of rotating electrical machines, for example, an alternator armature collector for motor vehicles.

Dosavadní známé způsoby napájení buzení rotující části kotvy - alternátoru jsou řešeny sběracím ústrojím tak, že na izolačním náboji jsou umístěné sběrací kroužky, na něž se pružinou přitlačují kontaktní uhlíky. Vlivem samoindukce kotvy dochází ve vinutí kotvy k napěťovým špičkám, které jsou způsobeny’mimo jiné změnou přechodových odporů sběracího ústrojí. K tomuto jevu dochází během provozu zpravidla znečištěním, jak mastnotou, prachem, případnou excentricitou sběracích kroužků, tak i Částečným znehybněnim uhlíků apod. Tím na sběracím ústrojí vzniká jiskření, které v místě dráhy uhlíků sberecí kroužky postupně vyjiskří tak, že dojde k vadné funkci alternátoru, případně k jeho vyřazení z činnosti. U dosud známých řešení lc zabránění vzniku napěťových špiček je určena tlumicí dioda, která je připojena za sběracími uhlíky. Tato dioda, umístěná mimo rotující část kotvy, nezabranuje vzniku jiskření mezi kontaktními uhlíky a sběracími kroužky. Následkem jiskření vznikají na netlumené kotvě napěťové špičky, které se indukují do statorového vinutí a dochází k napěťovým průrazům zejména pomocných diod, které pracují do indukční zátěže - kotvy. Při použití polovodičového regulátoru napětí je jeho poruchovost obdobná.The previously known methods of supplying the excitation of the rotating part of the armature - the alternator are solved by a collector device in such a way that the collector rings are placed on the insulating hub, onto which the contact carbons are pressed by a spring. Due to the self-induction of the armature, voltage peaks occur in the armature winding, which are caused, among other things, by a change in the transient resistances of the collector device. This phenomenon usually occurs during operation due to contamination, such as grease, dust, possible eccentricity of the collector rings, as well as partial immobilization of the carbons, etc. This causes sparking on the collector device, which gradually sparks the collector rings at the location of the carbons' path, causing the alternator to malfunction or eventually to be put out of operation. In the previously known solutions for preventing the occurrence of voltage peaks, a damping diode is provided, which is connected after the collector carbons. This diode, located outside the rotating part of the armature, does not prevent sparking between the contact carbons and the slip rings. As a result of sparking, voltage peaks are generated on the undamped armature, which are induced into the stator winding and voltage breakdowns occur, especially in auxiliary diodes that operate into the inductive load - the armature. When using a semiconductor voltage regulator, its failure rate is similar.

Nevýhody stávajících elektrických strojů odstraňuje konstrukční úprava točivých elektrických strojů podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že do rotující části se umístí jedna nebo i více diod a která je paralelně zapojena k indukčnosti vinutí kotvy v nevodivém směru polarity pracovního napětí.The disadvantages of existing electrical machines are eliminated by the design modification of rotating electrical machines according to the invention, the essence of which is that one or more diodes are placed in the rotating part and which are connected in parallel to the inductance of the armature winding in the non-conductive direction of the operating voltage polarity.

Význam tohoto řešení spočívá ve zvýšení životnosti a provozní spolehlivosti alternátorů, včetně odrušení proti kmitočtovému spektru, které zasahuje do pásma rozhlasových a televizních signálů, Z ekonomického hlediska je významná úspora barevných kovů tím, že zamezením vzniku jiskření podle vynálezu, lze použít sběrací kroužky podstatně slabší, zhotovené např, tažením z plechu a tím lze zcela odstranit stávající operace třískového obrábění.The significance of this solution lies in increasing the service life and operational reliability of alternators, including interference suppression against the frequency spectrum that extends into the range of radio and television signals. From an economic point of view, there is a significant saving of non-ferrous metals because, by preventing sparking according to the invention, significantly weaker slip rings can be used, made, for example, by drawing from sheet metal, and thus the existing chip machining operations can be completely eliminated.

Na obr. 1 je nakresleno v řezu a na obr. 2 v čelním pohledu těleso sběracích kroužků kotvy alternátoru se zabudovanou diodou.Fig. 1 shows a cross-section and Fig. 2 shows a front view of the alternator armature slip ring body with a built-in diode.

Konstrukční úprava točivých elektrických strojů je provedena tak, že v rotující části izolačního náboje 3 pod sběracími kroužky _1 jsou vytvořeny otvory 4, v nichž je vložena jedna nebo i více diod 2, Dioda 2 je paralelně připojena ke sběracím kroužkům 2 a tím současně k vinutí kotvy elektrických točivých strojů. Toto zapojení zabraňuje vzniku napěťových špiček, způsobených přechodovými odpory sběracího ústrojí a současně připojováním a odpojováním stejnosměrného zdroje napětí.The design of rotating electrical machines is such that in the rotating part of the insulating hub 3 under the slip rings _1 there are holes 4 formed, in which one or more diodes 2 are inserted. The diode 2 is connected in parallel to the slip rings 2 and thus simultaneously to the armature winding of the rotating electrical machines. This connection prevents the occurrence of voltage peaks caused by the transient resistances of the collector device and simultaneously by connecting and disconnecting the DC voltage source.

Předmět vynálezu lze využít u všech typů alternátorů a obdobných točivých strojů, kde vinutí kotvy je napájeno stejnosměrným napětím, přes sběrací ústrojí.The subject invention can be used in all types of alternators and similar rotating machines, where the armature winding is supplied with direct current voltage via a collector.

výkresdrawing

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Structural design of rotating electrical machines, the rotating part of which is connected via a collecting device to a DC voltage circuit, characterized in that holes (4) are provided in the rotating part of the insulating hub (3) in which the diodes (2) are accommodated.

CS 272389 Bl