<p>762096A1_1-2.png" style="width:120pt;height:54pt;"/>
<p>я /</p>
<p>1</p>
<p>Изобретение относится к электрическим машинам, в частности к машинам постоянного тока с дополнительными устройствами для улучшения коммутации.</p>
<p>Известны.электрические машины с ’ вентильно-механической коммутацией (ВМК), содержащие коллектор, контактирующие с ним основные и вспомогательные щетки. Вспомогательные щетки подключаются к тому же зажиму источника питания, что и основная щётка, через полупроводниковые вентили, обеспечивающие безыскровую работу сбегающего края основного контакта с помощью дополнительных полюсов [ΐ] . 15</p>
<p>Однако дополнительные полюса с ВМк не обеспечивают устойчивую коммутацию при низких скоростях вращения машины и в динамике.</p>
<p>Наиболее близкими по технической 20 сущности и получаемому результату являются электрические машины с ВМК, содержащие основную и вспомогательную щетки. Вспомогательная щетка подключена к зажиму источника постоянного 25 тока через полупроводниковое устройство, параллельно которому подключены конденсатор и последовательно сое- . диненные с источником дроссель и тиристор [2] . 30</p>
<p>2</p>
<p>Недостатком известной машины является повышенная установленная мощность полупроводниковых элементов . вентиль но-механического переключателя.</p>
<p>Цель изобретения - уменьшение установленной мощности полупроводниковых элементов , а также повышение устойчивости коммутации.</p>
<p>Поставленная цель достигается тем, что основная щетка каждой группы разнополярных щеток подключена к зажиму источника постоянного тока, к которому через второй дроссель подключен первый вывод переключающего устройства, второй вывод которого подключен к общей точке соединения первого дросселя и конденсатора, а третий - к вспомогательной щетке, причем переключающее устройство содержит встречно-параллельно соединенные тиристоры, общие точки соединения которых подключены к первому и третьему выводам, к которым подключена цепочка из встречно-последовательно соединенных тиристоров, общая точка соединения которых подключена ко второму выводу переключающего устройства.</p>
<p>Кроме того, вспомогательная щетка может быть выполнена из металлогра-</p>
<p>и</p>
<p>762096</p>
<p>фитДбгб<sup>;</sup>"матерй'ала, а основная - из электрографитированного.</p>
<p>На "Чертеже' 'приДёДёЙа " гфй п№йийЛБ ная элек тричес к ая /сх'ема' в ёнтиль ноМеханического коммутатора'. "</p>
<p>Для упрощения изображена оДна из ·' щеточных групп и элемент полупровод“•'•“й'йй'бв'бго' переключателя положительной ' полярности'.' Элементы переключателя, и щеточные группы, связанные с отрицар/ тель ным з ажймоМ источника питания, имеют аналогичную структуру. · \</p>
<p>' ΜαύίπιίΆ' содержит.....якорную обмотку 1,</p>
<p><sup>1</sup>' ·подключенную к механическому коллектору 2 с проводящими 3-5 И 'ййбДйрую......щими 6-8 пластинами, контактирующие</p>
<p>сними разнополярные группы щеток,</p>
<p>каждая' ИЗ.....которых состоит йз основной</p>
<p>щетки. 9 /и вспомогательной 10, св'яз'а'нной с'зажимом источникапитания через</p>
<p>'‘^й^бкйЙДаЮщеё’ 'устройство 11","образую"щее с переключавшими элементами ос-.</p>
<p>'<sup>м</sup>**Т?О&Ййх”Щё'т8ч<sup>!</sup>нах Ίτργήπ" ё ейтиль ный переключатель машины. Необходимая</p>
<p>.^едбёйёДов'Дте'льность включения'"элёмбн------ТОЁГ^й'ейТиДьного переключателя обес"* ^пДчивается. устройством 12’ управления.</p>
<p>Ключевой элемент содержит два вклю'"чйные встречно-параллельно тиристора 13 и’ 14 ,'связывающие вспомогатёлъзажимом 'источника 'питания</p>
<p>* ’ через линейный дроссель 15. Параллельно этим тиристорам включена цепь</p>
<p>.......ИЗ двух включенных встречно-послёдо.....вательно тиристоров 16 й 17,’ббъёдй—нейные электроды которых подключены</p>
<p>-ж<sub>&</sub>- зажиму источника <sup>1</sup>че’1?бЗ~'коммутиругощий конденсатор 18, параллельно' которому, в свою очередь, включена цепь подзаряда из включенных послеДовательно вспомогательного источника ύ<sub>к</sub>' /линейного дросселя 19 и тиристора 20.</p>
<p>Рассмотрим особенности вентильпбТ'· механической коммутации, считая, йто скользящие "контакты перемещаются от' носительно ' рабочей" поверхности 'колВ исходном положении все тиристорызаперты, конденсатор 18 заряжен "<sup>7</sup>"до напряжения, полярность которого обозначена на рисунке/в скобках. Ток ~*^я1?бря^'ЭЭ!7ны'’^рот/ек ает' ОТ положй тёльдажима источника питания через основную щетку 9-, проводящую пластину 3, через " обмотку "якоря 1 й*чёрёз соб ±ветств у ющие контакты, с в я Заиные</p>
<p>15</p><p><a name="caption1"></a>20</p>
<p>'25</p>
<p>30</p>
<p>35</p><p>40</p><p>45</p><p>50</p>
<p>с отрицательным зажимом истбчникё^йй'"/'тания. В некоторый момент времени,</p>
<p>' который может быть зафйксйронан''‘д'ат-/. ' чйком положений,' бхбдящим в “устрой,- /</p>
<p>ство 12 управления, когда меньшая'../ “'ТТ^а'сть щетки 79 продолжает кбЙтактйропластиной З<sup>г</sup>, подается управляющий иМДульс на включение тиристора</p>
<p>16. Начинается перезаряд коммутирующего Конденсатора 18 через линейный ~</p>
<p>дроссель.....157 образующий с укаб'&тЫйй</p>
<p>^“ШЖсЗГб<sup>7</sup>^</p>
<p>5^3=^^·-· '-.г.".:: —</p><p>55</p>
<p>60</p>
<p>65</p>
<p>Через одну четвертую часть"периода собственной частоты колебаний контура 'разрядный ток конденсатора 18 достигает амплитудного значения, которое может превышать мгновенные значения то'ка щетки 9 в 1,5-2 раза. Напряжение на конденсаторе.в этот момент равно нулю. Затем напряжение на к'Онденсаторё начинает изменять свою полярность (на чертеже без скобок), разрядный ток уменьшается. В момент времени, когда разрядный ток конденсатора 18 ' становится равным току'щетки 9, уст- ройство 12 управления включает тиристор' 14, 'который обеспечивает перехват тока с щетки 9 на вспомогательную щетку'10. Поэтому процесс перехода сбегающего края Щётки.9 с пластины' 3 на изолирующую'пластину 7 не сопровождается искрением. Задержка по времени на включение тиристора 14 относительно' момента включения разрядного тиристора 16 является фиксированной, зависит'д основном от параметрор контура' 15 и 18 и вырабатывается устройством управления 12. После, включения тиристора 14 колебательный контур 15 и 18 шунтируется переходными сопротивлениями "щеток 9 и 10 и динамическим 'сопротивлением проводящего тиристора 14, разрядный ток конденсатора 18 уменьшается до нуля, а тиристор 16 отключается. В момент времени, когда сбегающий край щетки 9 полностью перешел на иэолйрующую пластину 7, а его набегающий край уже контактирует с пластиной 4, включаются тиристоры 13 и 17. Коммутирующий ко'нДёнсатор 18, разряжаясь чёрё.з линейный дроссель 15, через тиристор 17 и через.проводящий тиристор 14 в обратном направлении, обеспечивает его отключение, а в секции обмотки якоря, подключенной к проводящим пластинам 3 и 4, начинается реверсирование тока, заканчивающееся перезарядом Конденсатора дб напряжения/ /исходной полярности (на чертеже в скобках). После завершения<sup>-</sup> коммутационного процесса разрядный ток конденсатора 18 равен нулю, тиристоры 13,14 й 17 заперты,'вспомогательный контакт 10 обесточен ,ток якоря протекает через щетку 9, проводящую пластину 4 и обмотку 1. Весь/коммутационный процесс, связанный с реверсированием Тбка в секций и отключением основного контакта 9, завершается по времени раныйе, чем этот контакт начнёт перемещаться с проводящей пластины 3/на изолирующую 7. Таким'образом обеспечивается безыскровая коммутация в Машине.</p>
<p>//Особенности предлагаемого устрой'бтйа<sup>1</sup> заключаются в том, что в момент включения тиристора 14 для обеспечения устойчивого перехвата тока щетки 9 на щетку 10 необходимо, чтобы динамическое сопротивление проводящего ТИ-. ристора 14 совместно с переходным соп5 762096 . 6</p>
<p>ротивлением щетки 10 было бы приблизи- ключей первой вывод переключающего</p>
<p>тельно равно переходному сопротивлению щетки 9. Указанное условие легко может быть выполнено, если щетку 10 выполнить из металографитового материала, а щетку 9 из электрографитированного.</p>