Przedmiotem wynalazku jest silnik elektryczny z re¬ gulowana predkoscia obrotowa, który moze byc wyko¬ rzystany w napedach elektrycznych jako silnik jednofa¬ zowy pradu zmiennego z regulowana predkoscia obro¬ towa o wlasnym malym lub duzym momencie bezwlad- 5 nosciowym.Dotychczas stosowane silniki elektryczne rotacyjne pradu zmiennego nie posiadaja w swoich wlasnosciach dogodnej mozliwosci regulacji predkosci obrotowej, przez co stosowanie ich w napedach elektrycznych z plynnie 10 regulowana predkoscia obrotowa wymaga albo stoso¬ wania dodatkowych rozbudowanych ukladów realizuja¬ cych czestotliwosciowa regulacje predkosci obrotowej lub kaskad maszynowych czy tez silników asynchronicz¬ nych tyrystorowych, albo tez uzyskiwanie zmiennej pred- 15 kosci obrotowej wiaze sie z duzymi stratami energii na przyklad przy wykorzystaniu w tym celu rezystancyj- nych regulatorów. Natomiast stosowanie napedów stalo- pradowych o regulowanej predkosci obrotowej jest ogra¬ niczone wysokimi kosztami inwestycyjnymi i eksploata- 20 cyjnymi tych ukladów.Celem wynalazku jest opracowanie nowej konstrukcji silników elektrycznych rotacyjnych posiadajacych do¬ godna regulacje predkosci obrotowej w szerokim zakresie, bez koniecznosci stosowania dodatkowych urzadzen re- 25 gulacyjnych.Istota rozwiazania wedlug wynalazku polega na tym, ze cylinder twornika wykonany z materialu dielektrycz¬ nego o duzej wytrzymalosci mechanicznej posiada na po¬ wierzchni lub wewnatrz warstwe pólprzewodnikowa o 3 o wlasnosciach tyrystorowych wzdluz obu kierunków do¬ wolnej tworzacej cylindra twornika wraz z jej metalicz¬ nymi doprowadzeniami rozpieta pomiedzy pierscieniami slizgowymi. Wprowadzenie w stan przewodzenia se¬ gmentów warstwy pólprzewodnikowej znajdujacych sie aktualnie w polu magnetycznym induktora silnika nas¬ tepuje droga magnetyczna strumieniem magnetycznym induktora. Regulacji predkosci obrotowej silnika doko¬ nuje sie przez odpowiednie ksztaltowanie przebiegu pradu wzbudzenia realizowane w elektrycznym ukladzie ksztal¬ townika pradu.Inne rozwiazanie silnika wedlug wynalazku posiada dodatkowo komutator osadzony na tworniku i szczotki doprowadzajace do bramek tyrystorów warstwy pólprze¬ wodnikowej, w której wprowadzenie w stan przewodze¬ nia okreslonych obszarów nastepuje droga wyzwalania bramkowego.Zaleta omawianych rozwiazan jest wysoki wspólczyn- nnik mocy silnika, praktycznie niezalezny od wymiarów szczeliny miedzy induktorem a twornikiem, prosta kon¬ strukcja induktora o uzwojeniu skupionym oraz mozli¬ wosc budowy silników o miniaturowych gabarytach, bardzo malych momentach bezwladnosciowych oraz o ulamkowych mocach z regulowana predkoscia obrotowa dla potrzeb automatyki.Przedmiot wynalazku jest pokazany w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia prze¬ krój poprzeczny silnika wedlug wynalazku, fig. 2-jego przekrój podluzny, a fig. 3 — schemat elektryczny po¬ laczen tego silnika. 108 685108 685 Induktor silnika stanowi rdzen magnetyczny 1 pakie¬ towany z blach ferromagnetycznych z cewkami elektrycz¬ nymi 2, 3 wzbudzenia umieszczonymi na nabiegunni- kach 4, 5. Cewki elektryczne 2, 3 zasila sie napieciem przemiennym dolaczonym do zacisków 6 poprzez elek¬ tryczny uklad ksztaltownika pradu 7. W szczelinie elek¬ tromagnesów induktora umieszczono cylinder 8 wyko¬ nany z materialu dielektrycznego o wysokiej wytrzymalos¬ ci mechanicznej z nalozona Aa nim lub wtopiona w niego warstwe pólprzewoi 111 ii tW% 9 o wlasnosciach tyrysto¬ rowych wzdluz tworzacych cylindra w obu przeciwnych kierunkach. Warstwa pólprzewodnikowa 9 moze stanowic Jednorodna calosc uzyskana w technologicznym procesie lub^tozh ljb&\ dystretnych wlókien tyrystorowych ulo¬ zonych odpowiedni) wzgledem siebie i wtopionych w dielektryczny matemal. Warstwa pólprzewodnikowa moze -JjyMuiinpifliinil1.il nil | w stan przewodzenia pradu droga *lhilgneiyczin| lub* y przypadku warstwy pólprzewodni¬ kowej dyskretnej równiez droga wyzwalania bramkowego.Tak wykonany cylinder 8 stanowiacy twornik silnika polaczony jest sztywno z walem 10 i ulozyskowany z jed¬ nej strony w pokrywie przedniej 11 silnika a z drugiej strony w pierscieniu lozyskowym 12. Brzegi pólprzewod¬ nikowej warstwy 9 polaczone wa elektrycznie z pierscie¬ niami slizgowymi 13 i 14, po których slizgaja sie szczotki 15 i 16 utrzymywane przez trzymak szczotkowy 17. Po¬ przez szczotki 15 i 16 podaje sie do warstwy pólprzewod¬ nikowej 9 napiecie przemienne dolaczone do zacisków 6.W przypadku zastosowania warstwy pólprzewodni¬ kowej 9 dyskretnej twornik opisywanego silnika posiada trzeci dzielony pierscien jako komutator, do dzialek któ¬ rego dolaczone sa elektrycznie bramki dyskretnych ty¬ rystorów warstwy oraz szczotki po nim slizgajace sie slu¬ zace do przesylania elektrycznych sygnalów obszarowego wyzwalania tyrystorów. Opisywany obwód wyzwalania bramkowego tyrystorów warstwy pólprzewodnikowej 9 jest obwodem sterowania, a wiec niskomocowy. Obszary warstwy pólprzewodnikowej 9 aktualnie znajdujace sie w polu magnetycznym wytworzonym przez induktor silnika przewodza prad twornika, co w efekcie wzajem¬ nego oddzialywania daje na wale 10 silnika moment elek¬ trodynamiczny.Regulacji predkosci obrotowej silnika dokonuje sie na drodze zmian kata przewodzenia tyrystorów mieszcza¬ cych sie w okreslonych obszarach warstwy pólprzewodni¬ kowej 9, wywolywanych przez elektryczny uklad wyz¬ walania dyskretnych tyrystorów warstwy lub na drodze zmian wartosci sredniej pradu wzbudzenia silnika, wy¬ wolywanych przez elektryczny uklad ksztaltownika pradu 7 jako efekt porównania ze soba sygnalów proporcjonal¬ nych do osiaganej i zadawanej recznie z zewnatrz wejsciem 18 predkosci obrotowej silnika.Zastrzezenia patentowe 5 1. Silnik elektryczny z regulowana predkosci obrotowa zasilany obustronnie ze zródla napiecia przemiennego jednofazowego posiadajacy induktor jako stojan: wyko¬ nany w postaci plaszczowego rdzenia magnetycznego z umieszczonymi na jego nabiegunnikach cewkami elek- 10 trycznymi zasilanymi ze zródla napiecia poprzez elek¬ tryczny uklad ksztaltownika pradu oraz" cylindryczny twornik jako wirnik zasilany poprzez szczotki i pierscie¬ nie znamienny tym, ze cylinder twornika (8) wyko¬ nany z materialu dielektrycznego o duzej wytrzymalosci 15 mechanicznej posiada na powierzchni lub wewnatrz war¬ stwe pólprzewodnikowa (9) o wlasnosciach tyrystoro¬ wych wzdluz obu kierunków dowolnej tworzacej cylin¬ dra twornika wraz z jej metalicznymi doprowadzeniami rozpieta pomiedy pierscieniami slizgowymi (13 i 14)r 20 tak, ze wprowadzanie w stan przewodzenia segmentów warstwy pólprzewodnikowej (9) znajdujacych sie aktual¬ nie w polu magnetycznym induktora silnika nastepuje droga magnetyczna strumieniem magnetycznym induk¬ tora a regulacji predkosci obrotowej silnika dokonuje sie- 25 przez odpowiednie ksztaltowanie przebiegu pradu wzbu¬ dzenia realizowane w elektrycznym ukladzie ksztaltow¬ nika pradu (7). 2. Silnik elektryczny z regulowana predkoscia obro¬ towa zasilany obustronnie ze zródla napiecia przemien- 30 nego jednofazowego posiadajacy induktor jako stojan wykonany w postaci plaszczowego rdzenia magnetycz¬ nego z umieszczonymi na jego nabiegunnikach cewkami elektrycznymi zasilanymi ze zródla napiecia poprzez, elektryczny uklad ksztaltownika pradu oraz cylindrycz- 35 ny twornik jako wirnik zasilany poprzez szczotki i pier¬ scienie znamienny tym, ze cylinder twornika (8) wy¬ konany z materialu dielektrycznego o duzej wytrzymalosci mechanicznej posiada na powierzchni lub wewnatrz war¬ stwe pólprzewodnikowa • (9) o wlasnosciach tyrystoro- 40 wych wzdluz obu kierunków dowolnej tworzacej cylin¬ dra twornika wraz z jej metalicznymi doprowadzeniami rozpieta pomiedzy pierscieniami slizgowymi (13 i 14), a silnik posiada dodatkowo mechaniczny komutator ste¬ rujacy osadzony na tworniku oraz szczotki doprowadza- 45 jace sygnaly wyzwalania z elektrycznego ukladu ksztal¬ townika pradu (7) do odpowiednich bramek tyrystorów warstwy pólprzewodnikowej (9), w której wprowadzanie w stan przewodzenia okreslonych obszarów nastepuja droga wyzwalania bramkowego.108 685 1 4 2 Fig. 2108 685 W Fig. 3 L.ZG Z-d 3, z. 283/1400/81, n. 125 + 20 egz.Cena 45 zl PL