PL50031B3 - - Google Patents

Description

Opublikowano: 10.X.1965 50031 KI. 21d2, 12/01 MKP H02m 'M UKD I b I n L i O i c K A Urzedu Pal«nloweg# Falski* r:ziczv: :-!(»] i*-mi Twórca wynalazku i wlasciciel patentu: Aleksander Ligaszewski, Bielsko-Biala (Polska) Uklad prostowniczy do zamiany pradu trójfazowego na prad jedno¬ kierunkowy przy pomocy synchronicznego prostownika z wiruja¬ cymi sprzezonymi komutatorami Uklad wedlug wynalazku sluzy do zamiany trój¬ fazowego pradu zmiennego na prad jednokierunko¬ wy przy pomocy synchronicznego prostownika z wirujacym zespolem dwu pierscieni slizgowych i trzech sprzezonych z soba elektrycznie i mecha¬ nicznie dwusegmentowych komutatorów, wspólpra¬ cujacych z trzema parami obrotowo nastawnych szczotek, stanowiacych koncówki niepolaczonych ze soba zwojnic fazowych wtórnego uzwojenia trój¬ fazowego transformatora, którego uzwojenie pier¬ wotne zasilane jest z sieci. Komutatory napedzane sa samorozruchowym silnikiem synchronicznym, którego trójfazowe uzwojenie stojana dolaczone jest do sieci, a uzwojenie wirujacej wraz z komutatora¬ mi magnesnicy dolaczone jest do biegunowych pier¬ scieni sprzezonych komutatorów prostownika. Do szczotek kontaktujacych z pierscieniami bieguno¬ wymi dolaczony jest obwód pradu wyprostowanego.Zespól sprzezonych komutatorów wspólpracuja¬ cych ze szczotkami zwojnic fazowych kolejno prze¬ lacza w ruchu obrotowym zwojnice fazowe wtór¬ nego uzwojenia trójfazowego transformatora tak, ze sa one zawsze w ukladzie szeregowym. Przela¬ czenie zwojnicy w ukladzie odbywa sie w chwili przejscia szczotek zwojnicy z jednego segmentu komutatora fazowego na drugi segment, gdy na¬ piecie zwojnicy przechodzi przez wartosc zerowa i zmienia kierunek. Otrzymane napiecie jednokie¬ runkowe na szczotkach biegunowych pierscieni slizgowych prostownika jest suma wartosci chwi- 2 lowych napiec szeregowo polaczonych zwojnic fa¬ zowych transformatora.Komutacja napiecia przy pomocy trójfazowych sprzezonych komutatorów jest beziskrowa. Nie- 5 polaczone z soba zwojnice fazowe wtórnego uzwo¬ jenia trójfazowego transformatora nie sa wylaczane z obwodu pradu, ale zwierane kolejno przez szczot¬ ki weglowe, które równoczesnie zwieraja plusowy i minusowy segment tego komutatora fazowego, 10 w którego zwojnicy zachodzi zmiana napiecia.Utworzony w ten sposób mostek Wheatstone'a poz¬ wala na nieprzerwany przeplyw pradu z segmentu minusowego na segment plusowy komutatora rów¬ noczesnie trzema drogami, równolegle przez obie 15 szczotki oraz przez zwarta zwojnice, w której od¬ bywa sie komutacja napiecia. Zwojnice sa zawsze polaczone szeregowo za posrednictwem szczotek i fazowych komutatorów. Podczas przelaczania zwojnic, w czasie komutacji w nich napiecia, nie 20 zachodzi przerwa w obwodzie i nie ma iskrzenia.Mimo to moze powstac uboczne niezalezne od ko¬ mutacji iskrzenie przy przejsciu szczotki z jednego segmentu na drugi segment komutatora po przekro¬ czeniu pewnej granicy róznicy potencjalów pomie- 25 dzy segmentami z powodu zblizenia jednego seg¬ mentu do drugiego przez szczotke.Trójfazowe sprzezone komutatory pracuja bez- iskrowo przy równomiernym obciazeniu zwojnic fazowych. Wtórne uzwojenie trójfazowego transfor- 30 matora posiada regulacje napiecia. Przy zbyt du- 5003150031 zym napieciu fazowym powstaje pomiedzy szczot¬ kami, a segmentami komutatorów iskrzenie, które nie zmienia sie przy zmianach natezenia pradu.Przy slabym iskrzeniu napiecie wyprostowane po¬ miedzy szczotkami biegunowymi prostownika moze znacznie przekroczyc napiecie przy jego beziskro- wej pracy. Aby uklad pracowal beziskrowo, nalezy zmniejszyc napiecie wtórnego uzwojenia transfor¬ matora do wartosci, przy której iskrzenie po¬ wierzchniowe znika.Napiecie jednokierunkowe na szczotkach biegu¬ nowych prostownika mozna otrzymac po dokona¬ niu synchronizacji pomiedzy wystepowaniem na¬ piecia zerowego w zwojnicach fazowych transfor¬ matora, a przejsciem szczotek na komutatorach z jednego segmentu na drugi segment. Synchroni¬ zacja jest osiagnieta przez nastawienie ruchem obrotowym szczotek przesunietych wzgledem sie¬ bie o 120° w uchwycie w ksztalcie tulei, wewnatrz której wiruja komutatory.Trójfazowy zespól sprzezonych komutatorów w ukladzie prostowniczym sklada sie z trzech ulo¬ zonych obok siebie na osi obrotu dwusegmento- wych komutatorów polaczonych z dwoma bieguno¬ wymi pierscieniami slizgowymi w ten sposób, ze jeden pierscien slizgowy jest zespolony z pierw¬ szym segmentem pierwszego komutatora, drugi segment jest zespolony z pierwszym segmentem drugiego komutatora, a jego drugi segment jest zespolony z pierwszym segmentem trzeciego komu¬ tatora, którego drugi segment jest zespolony z dru¬ gim pierscieniem slizgowym. Wszystkie elementy zespolu zblokowane sa w jedna calosc.Rozruch silnika napedzajacego komutatory na¬ stepuje po równoczesnym wlaczeniu do sieci uzwo¬ jenia stojana silnika oraz pierwotnego uzwojenia trasformatora. Silnik ruszy najpierw jako silnik komutatorowy pradu zmiennego. Po uzyskaniu ob¬ rotów synchronicznych i odpowiednim nastawieniu szczotek wystapi prostowanie pradu* zmiennego i silnik bedzie dalej pracowal jako synchroniczny z magnesnica zasilana pradem jednokierunkowym z biegunowych pierscieni prostownika. Silnik po¬ siada moc potrzebna do pokonania tarc w lozys¬ kach oraz tarc szczotek o powierzchnie komuta¬ torów.Uklad wedlug wynalazku moze pracowac tylko jako dwu lub wiecej fazowy, przy czym bez wzgle¬ du na ilosc faz posiada zawsze tylko dwa pierscie¬ nie biegunowe.W porównaniu do prostowników rteciowych, wy¬ magajacych systemu wodnego chlodzenia oraz pomp prózniowych, uklad wedlug wynalazku jest prostszy i tanszy w eksploatacji.Fig. 1 rysunku przedstawia ideowy schemat po¬ laczen elektrycznych ukladu do zamiany trójfazo¬ wego pradu zmiennego na prad jednokierunkowy, prostownik z samorozruchowym silnikiem synchro¬ nicznym posiadajacym magnesnice wirujaca zasi¬ lana z pierscieni biegunowych zespolu sprzezonych komutatorów wirujacych wraz z magnesnica, a po¬ kazanych w przekrojach przechodzacych przez szczotki, trójfazowy transformator zasilajacy uklad z wtórnym uzwojeniem posiadajacym regulacje napiecia. 10 Na rysunkach liczba 1 oznaczono zespól sprzezo¬ nych komutatorów zespolonych z dwoma pierscie¬ niami biegunowymi, 2, 3, 4 — sprzezone komuta¬ tory fazowe, 5, 6 — biegunowe pierscienie slizgo¬ we sprzezonych komutatorów, 7 — samorozruchowy silnik synchroniczny napedzajacy zespól komuta¬ torów, 8 — trójfazowe uzwojenie stojana silnika, 9 — magnesnice wirujaca silnika, 10 — trójfazowy transformator zasilajacy uklad, 11 — wtórne uzwo¬ jenie transformatora z regulacja napiecia, którego zwojnice fazowe niepolaczone z soba dolaczone sa kazda do pary szczotek fazowych komutatorów, 12 — pierwotne uzwojenie transformatora w ukla¬ dzie gwiazdy, dolaczone do sieci. Literami U, X, 15 V, Y, W, Z oznaczono szczotki zwojnic fazowych wtórnego uzwojenia transformatora.Na schemacie wedlug fig. 1 rysunku pokazany jest obieg pradu w obwodach ukladu prostowni¬ czego w chwili komutacji napiecia zmiennego w zwojnicy fazowej, wtórnego uzwojenia 11 tran¬ sformatora, której szczotki U, X, zwieraja segmen¬ ty komutatora 2. Uklad pracuje po rozruchu i na¬ stawieniu szczotek na sprzezonych komutatorach.W danej chwili napiecie zmienne w zwojnicy UX jest równe zeru, a napiecie zwojnic VY i WZ su¬ muja sie, dajac na szczotkach pierscieni bieguno¬ wych 5 i 6 jednokierunkowe napiecie wypadkowe.Prad jednokierunkowy wyplywa z pierscienia 6, obiega uzwojenie magnesnicy 9 i wplywa do pier¬ scienia 5. Prad glówny zasilajacy obwód pradu wy¬ prostowanego, wyplywa z prostownika przez dodat¬ nia szczotke biegunowa i wplywa do prostownika przez ujemna szczotke biegunowa. Oba prady plyna zgodnie z jednego segmentu na drugi segment ko¬ mutatora 2 poprzez obie szczotki U, X do pierw¬ szego segmentu komutatora 3, z którego przez szczotke Y i zwojnice fazowa plyna do szczotki V, a przez drugi segment wplywaja do pierwszego se¬ gmentu komutatora 4, z którego poprzez szczotke 40 W i zwojnice fazowa wyplywaja przez szczotke Z do 4rugSego''cfeDQ^^ pierscie¬ nia biegunowego i szczotki biegunowej prostowni¬ ka. Trójfazowy prad zmienny z sieci zasila uzwo¬ jenie 8 stojana trójfazowego silnika synchroniczne¬ go 7 oraz pierwotne uzwojenie 12 trójfazowego transformatora 10 zasilajacego uklad. 20 25 35 45 50 PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe Uklad prostowniczy do zamiany pradu trójfazo¬ wego na prad jednokierunkowy przy pomocy syn¬ chronicznego prostownika z wirujacymi dwuseg- mentowymi komutatorami, polaczonymi z bieguno- 55 wymi pierscieniami, znamienny tym, ze trzy pary obrotowo nastawnych szczotek trzech sprzezonych komutatorów fazowych (2, 3, 4) dolaczone sa do trzech niepolaczonych ze soba zwojnic fazowych wtórnego uzwojenia (11) transformatora zasilajace- 60 go (10), którego uzwojenie pierwotne (12) dolaczone jest do sieci, natomiast uzwojenie magnesnicy wi¬ rujacej (9) samorozruchowego silnika synchronicz¬ nego (7) polaczone jest z biegunowymi pierscienia¬ mi (5, 6) obracanymi wraz z komutatorami przez 65 ten silnik, przy czym zwojnice ukladu dwufazo-50031 wego lub wielofazowego sa polaczone zawsze sze¬ regowo pomiedzy dwoma pierscieniami bieguno¬ wymi za posrednictwem szczotek i komutatorów fazowych i w chwili komutacji napiecia zwojnica 6 fazowa, zwarta przez obie szczotki i segmenty ko¬ mutatora fazowego, tworzy wraz ze szczotkami i segmentami tego komutatora uklad mostka Wheatstone'a. * S T Dokonano jednej poprawki /¦¦¦'. . ^iJL, \ PL