Opublikowano: 10.VI.1966 51040 Kl. 21 c, 39/01 MKP \\04h Aa\oo UKD i^iBLIOTEKA Urzedu Palantowego Twórca wynalazku: mgr Mieczyslaw Wierzbicki Wlasciciel patentu: Spóldzielnia Pracy Uslug Wielobranzowych im. 17-go Stycznia, Zgierz (Polska) Kolektorowy przelacznik pradu elektrycznego Przedmiotem wynalazku jest kolektorowy prze¬ lacznik do okresowej zmiany biegunowosci pradu elektrycznego o duzym zakresie natezen, przystoso¬ wany szczególnie do pracy przy zasilaniu galwa¬ nicznych wanien.Dotychczas do zmiany biegunowosci pradu za¬ silajacego bezposrednio z glównego zródla, sluzyly urzadzenia stykowe. Glówna wada tych urzadzen bylo powstawanie elektrycznych luków w momen¬ tach zmiany kierunku pradu i wypalanie sie sty¬ ków, a w zwiazku z tym nietrwalosc tych urza¬ dzen. Urzadzenia te nie pozwalaly ponadto na sto¬ sowanie duzych natezen pradu oraz nie uwzgled¬ nialy koniecznosci zróznicowania natezenia pradu przed i po zmianie biegunowosci.Inna odmiana dotychczas stosowanych urzadzen wymagala ponadto dodatkowych zródel pradu mniejszej mocy w postaci transformatorów z pros¬ townikami lub pradnicy, w których zmiana biegu¬ nowosci i sterowania nastepowala za pomoca skom¬ plikowanego systemu wylaczników czasowych, co pociagalo za soba niesprawnosc dzialania szcze¬ gólnie przy ciezkiej pracy. Urzadzenia te nie za¬ pewnialy w dostatecznym stopniu uzyskiwania pradów okresowo-zmiennych o bardzo duzych na¬ tezeniach, jak róiwniez i zmiany natezenia pradu przed i po zmianie biegunowosci.Wad tych nie wykazuje przelacznik w postaci kolektora, którego walcowa powierzchnia pokryta 15 20 2 jest powloka z dobrego przewodnika elektrycznosci w ksztalcie odizolowanych od siebie wycinków.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, ha którym fig. 1 przedstawia rozwinieta powloke kolektora z zazna¬ czonymi wycinkami powlok przewodzacych, izolu¬ jacych i usytuowaniem szczotek oraz ukladem ste¬ rowania, fig. 2 — schemat wspóldzialania szczotek sterowania z regulatorem zródla Zasilania, fig. 3 — poprzeczny przekrój kolektora i szczotki wraz z jej zamocowaniem, fig. 4 — uproszczona odmiane roz¬ winietej powloki kolektora bez sterowania, dla niz¬ szych wartosci przelaczanego pradu.Powierzchnia kolektora pokryta jest dobrem przewodnikiem elektrycznosci, skladajacym sie z przewodzacych wycinków 1, 2, 3 i 4 odizolowanych od siebie w jedrnej plaszczyznie izolujacymi wy¬ cinkami 5 i a. Wycinki 5 w odcinkach 7 prosto¬ padlych do obrotu fcoletotora sa iszersze od szetro- kosci odbierajacych szczotek 8 przelacznika, prze¬ suwajacych sie po torach A i B. Odleglosc szczo¬ tek 8 wzgledem siebie jest wielkoscia stala, zalez¬ na od wielkosci wyciec przewodzacych wycinków 1 i 2 kolektora w odcinkach przecinajacych tory zbierajacych szczotek 8.Zasilajace szczotki 9 przelacznika poruszaja sie po torach Cl Di sa umieszczone w dowblnyrtt punkcie swych torów C i D na powierzchni kolek¬ tora. Optimum przewodnosci osiaga sie jednak 5104051040 S wtedy, gdy zasilajace szczotki 9 sa umieszczone jak najblizej zbierajacych szczotek 8. Tory At B, C i D szczotek 8 i 9 sa torami zmiany biegunowosci.Na przewodzacych wycinkach 3 i 4 i izolujacym wycinku 6 znajduja sie tory a, b i c szczotek 10, 11 i 12 sluzacych do sterowania zródlem zasilania.Tor a szczotki 10 znajduje sie w calosci na prze¬ wodzacym wycinku 3. Tor b szczotki 11 znajduje sie czesciowo na przewodzacym wycinku 3, czescio¬ wo na izolujacym wycinku 6, natomiast tor c szczotki 12 znajduje sie na przewodzacym wycin¬ ku 4 i na izolujacym wycinku 6. Wycinki 3 i 4 sa polaczone ze soba pod powierzchnia izolujacego wycinka 6 przewodnikiem 13.Szczotki 10, 11 i 12 jak to pokazano na fig. 2 sa wlaczone w obwód regulacyjny od Vo do Vn zródla zasilania.Celem zapewnienia dobrej przewodnosci urza¬ dzenia, przedstawiono na fig. 3 sposób podlaczenia którejkolwiek ze szczotek zbierajacych lub zasi¬ lajacych na przyklad szczotki 8, która za pomoca jarzma 14 zaopatrzonego w kolek 15 i dociskowa srube 16 jest docisnieta do przewodzacej listwy 17.Przewodzaca listwa 17 jest zamocowana do izolo¬ wanej podstawy 18 i zlaczona jednoczesnie z prze¬ wodzaca szyna 19, doprowadzajaca prad ze zródla zasilania, wzglednie odprowadzajaca zmieniany prad do odbiornika. Docisk szczotki 8 do po¬ wierzchni kolektora zapewnia sprezyna 20 zamo¬ cowana do nieruchomej, izolowanej belki 21.W wypadku braku koniecznosci stosowania prze¬ laczonych pradów o duzych natezeniach, stosuje sie uproszczona odmiane przelacznika wskazanego na fig. 4. W odmianie tego przelacznika, powierzch¬ nia kolektora jest pokryta przewodzacymi wycin¬ kami 22, 23, 24 i 25 odizolowanymi od siebie izolu¬ jacymi wycinkami 26, polaczonymi prostopadlymi do nich wycinkami 27 szerszymi od zbierajacych szczotek 28 znajdujacych sie na torach E i F. Na przewodzacych wycinkach 22 i 25 sa umieszczone zasilajace szczotki 29, poruszajace sie po torach G i H. Przewodzace wycinki 22 i 24 sa polaczone ze soba pod izolujacymi wycinkami 26 i przewodza¬ cym wycinkiem 23 za pomoca oporu 30. Przewo¬ dzace wycinki 23 i 25 sa polaczone ze soba pod izo¬ lujacymi wycinkami 26 i przewodzacym wycin¬ kiem 24 oporem 31.Regulacja czasu zmiany biegunowosci jest usta¬ lana czasem obrotu kolektora. Wzajemny stosunek czasów przed i po zmianie biegunowosci jest usta¬ lony wzajemnym stosunkiem odpowiednich odcin¬ ków torów A i B wzglednie torów E i F.Kolektor jest wprawiany w jednostajny ruch obrotowy wokól swej osi dowolnym znanym spo¬ sobem. Prad ze zródla zasilania jest stale dopro¬ wadzany przez iszyny 19, listwy 17 oraz zasilajace szczotki 9 do przewodzacych powierzchni 1 i 2.Zbierajace szczotki 8 znajdujace sie w {poczatko¬ wym momencie jak to wskazano na fig. 1 na prze¬ wodzacych przewodach 1 i 2 odprowadzaja prad o odwrotnym kierunku do urzadzenia odbierajace¬ go. Jednoczesnie sterujace szczotki 10 i 12 zwiera¬ ja styki regulatora zródla zasilania powodujac za¬ silanie urzadzenia pradem o parametrach odpowia- « dajacych zwarciu regulatora na odcinku od Vo do V2.Z chwila znalezienia sie odbierajacych szczotek 8 na granicy izolujacych wycinków 7, nastepuje jed- s noczesne zejscie sterowniczej szczotki 12 z prze¬ wodzacego wycinka 4 i wylaczenie zródla zasila¬ nia, co eliminuje powstawanie elektrycznych lu¬ ków.Przy dalszym obrocie kolektora, odbierajace szczotki 8 przechodzac przez zaizolowane pola 7 przemieszczaja sie jednoczesnie na przewodzace odcinki 1 i 2 zasilane zgodnie biegunowo z kie¬ runkiem zasilania szczotek 9. Jednoczesnie steru¬ jace szczotki 10 i 11 powoduja zwarcie styków re¬ gulatora zródla zasilania przez zachodzenie steru¬ jacej szczotki 11 na przewodzacy wycinek 3, po¬ wodujac zasilanie urzadzenia pradem o paramet¬ rach odpowiadajacych zwarciu regulatora na od¬ cinku od V0 do Vx zgodnym biegunowo stronami z kierunkiem zasilania przez szczotki 9. Jest to glówny okres zasilania odbierajacego urzadzenia.Po jego zakonczeniu spowodowanym dalszym ob¬ rotem kolektora, odbierajace szczotki 8 powtórnie i jednoczesnie dochodza do izolacyjnych odcin¬ ków 7, a sterujaca szczotka 11 schodzac z przewo¬ dzacego wycinka 3 i przemieszczajac sie na izolu¬ jacy wycinek 6 powoduje rozlaczenie styków regu¬ latora i wylaczenie zródla zasilania.W nastepnej fazie obrotu kolektora odbierajace szczotki 8 zachodza jednoczesnie na przewodzace odcinki 1 i 2, a sterujaca szczotka 12 na przewo¬ dzacy odcinek 4, zamykajac w ten sposób cykl ob¬ rotu kolektora. Zasada dzialania odmiany kolek¬ torowego przelacznika przedstawionego na fig. 4 jest podobna jak przelacznika przedstawionego na fig. 1. Zróznicowanie natezenia pradu przed i po zmianie biegunowosci uzyskuje sie, stosujac wy¬ mienne opory 30 i 31 o odpowiedniej wartosci. Nie istnieje natomiast koniecznosc stosowania ukladu sterujacego.Dla zwiekszenia przewodnosci ukladu mozna sto¬ sowac zamiast pojedynczych szczotek — zespoly szczotek. Bez zasadniczego wplywu na dzialanie urzadzenia mozna funkcyjnie zmienic tory zasila¬ nia z torami odbierania. Równiez wymiary kolek¬ torów przelaczenia i kolektorów sterowania moga byc rózne, jak tez moze byc rózna postac kolekt torów, na przyklad walcowa, stozkowa, tarczowa lub inna.W kolektorowym przelaczniku wedlug wynalaz¬ ku nie ma potrzeby stosowania dodatkowych zró¬ del pradu, gdyz zmiana biegunowosci nastepuje bezposrednio na odprowadzeniu pradu z glówne¬ go zródla zasilania. Duze natezenie pradu zmienia¬ nego biegunowo uzyskuje sie przez zastosowanie odpowiednio grubych i dobrze przewodzacych po¬ wlok kolektora i szczotek o duzej powierzchni osa¬ dzonych bezposrednio na przewodzacych listwach.Powstawaniu elektrycznych luków przy zmianie biegunowosci zapobiega sie stosujac zsynchronizo¬ wane w czasie automatyczne sterowanie zródlem zasilania, które we wlasciwym momencie jest usta¬ wiane na poziom najnizszy lub wylaczane. Jedno¬ czesnie sterowanie umozliwia ustawienie natezen 15 20 25 30 35 40 45 50 55 6051040 10 pradu w zakresie mozliwosci zródla zasilania w dowolnym momencie i na dowolny odcinek okresu zmiany biegunowosci. PL