SU813606A1

SU813606A1 - Switching device

Info

Publication number: SU813606A1
Application number: SU792776371A
Authority: SU
Inventors: Игорь Михайлович Беседин; Анатолий Васильевич Михеев; Сергей Александрович Грузков
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энерге-Тический Институт
Priority date: 1979-06-07
Filing date: 1979-06-07
Publication date: 1981-03-15

Description

(54) КОММУТИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО(54) COMMUNICATING DEVICE

Изобретение относитс k электротехнике , а именно к коммутирукндим устройствам, обеспечивающим определенный закон преобразовани напр жени сети в напр жение питани , напри мер корных обмоток электродвигателей . Известнокоммутирующее устройство с силовыми транзисторными ключами и датчиком положени ротора, содержащим индукционные, фото- или магнит ночувствительные элементы Cil Недостаткёми таких устройств вл ютс наличие множества выводйых концов от чувствительных элементов и необходимость выполнени его в виде двух блоков: св занного о элект рической машиной блока чувствительных элементов и изолированного от ма шины электронного блока. Известно также ко1«|утирую1цее устройство на магнйтоуправл емых контактах в виде отдельных герконов, допускающее объединение функций опре делени положени и коммутации в од ном элементе - герконе 2. Герконы могут быть расположены в одном корпусе с электрической машиной , однако блок коммутирующего уст ройства в этом случае получаетс гр моздким, что затрудн ет использование его в микромашинах. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс коммутирующее устройство, содержащее две токопровод щие шины, к которым подводитс напр жение сети посто нного тока, коллектор, состо щий из изолированных друг от друга токопровод щих пластин и щеточное токосъемнОе устройство Гз} Недостатком данного коммутирующего устройства вл етс наличие скольз щего контакта, который,.требует дл надежной работы определенных параметров окружающей среды и специального подбора материалов коллекторных пластин и щеток. Кроме того, в щеточноколлекторном коммутирующем устройстве всегда присутствует момент трени и тем больший, чем большее число щеток участвует в токосъеме. Это обсто тельство ставит серьезные преп тстви дл использовани щеточноколлекторного устройства в системах точной автоматики. Цель изобретени - расширение области применени , снижение массы и габаритов устройства, повышение надежности и снижени момента трени .The invention relates to electrical engineering, in particular, to switching devices that provide a certain law for transforming the mains voltage into a supply voltage, for example, the core windings of electric motors. A known switching device with power transistor switches and a rotor position sensor containing inductive, photo or magnet sensitive elements. Cil The disadvantages of such devices are the presence of multiple output ends from the sensitive elements and the need to perform it in the form of two blocks: the associated components and an electronic unit isolated from the machine. It is also known that the co1 "| wreck device on magnetically controlled contacts in the form of separate reed switches, allowing the combination of the functions of determining the position and switching in one element - reed switch 2. Reed switches can be located in the same housing with an electric machine, but the unit of the switching device in this The case is cumbersome, which makes it difficult to use it in micromachines. The closest in technical essence to the present invention is a switching device containing two conductive buses, to which a DC network voltage is supplied, a collector consisting of conductive plates insulated from each other, and a brush current-collecting device Gz} Disadvantage of this switching device is the presence of a sliding contact, which requires certain environmental parameters and a special selection of materials for collector plates and brushes for reliable operation. In addition, there is always a moment of friction in the brush-collector switching device and the larger, the greater the number of brushes involved in the current collection. This circumstance poses serious obstacles to the use of the brush-collector device in precision automation systems. The purpose of the invention is to expand the field of application, reduce the weight and dimensions of the device, increase reliability and reduce friction torque.

Поставленна цель достигаетс тем, то устройство, содержащее две токоровод щие шины и коллектор с изолиованными друг от друга пластинами, набжено индуктором с жестко закрепенными на нем посто нными магнитаи , распределенными по окружности ндуктора, а указанные коллекторные ластины выполнены ферромагнитными . и размещены между токопровод щими шинами и посто нными магнитами индуктора Ь возможностью упругого поворота до Соприкосновени с указанными шинами.The goal is achieved by the fact that the device containing two current-carrying tires and a collector with plates insulated from each other, is packed with an inductor with permanent magnets fixed on it and distributed around the nductor circumference, and the indicated collector plates are made ferromagnetic. and are placed between the conductor tires and the permanent magnets of the inductor b by the possibility of an elastic rotation up to the contact with said tires.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид на фиг. 2, 3 и 4 - различные взаимные положени его элементов на фиг. 5 - конструкци коллекторной Пластины.FIG. 1 shows the device, a general view of FIG. 2, 3 and 4 are the various relative positions of its elements in FIG. 5 - collector Plate design.

Коммутирующее устройство состоит из двух жестких токопровод щих шин 1 И 2, к которым подводитс напр жение сети. С шинами 1 и 2 механически Жестко и электрически изолированно Ст них св заны токопровод щие пружинные элементы 3, с каждым из которых жестко соединена токопровод ща ферромагнитна коллекторна плас;ина 4. Коллекторные пластины 4 установлены с возможностью упругого повороta относительно шин 1 и 2 до соприкосновени с выступающими из шин 1 и 2 контактами 5, число которых на Каждой из шин 1 и 2 равно числу кол Ieктopныx пластин 4. Управление положением коллекторных пластин 4 произво дитс индуктором, состо щим из пласфины 6 и жестко скрепленных с ней Посто нных магнитов 7 и 8, расположенных на разных радиальных уровн х.The switching device consists of two hard conductors 1 and 2, to which the supply voltage is connected. Tires 1 and 2 are mechanically rigidly and electrically isolated They are associated with conductive spring elements 3, each of which is firmly connected to a conductive ferromagnetic collector plate; with the protruding of the tires 1 and 2 pins 5, the number of which on each of the tires 1 and 2 is equal to the number of stake of Iktornyh plates 4. The position of the collector plates 4 is controlled by an inductor consisting of a plastic 6 It has permanent magnets 7 and 8 located at different radial levels.

Коммутирующее устройство работает следующим образом.The switching device operates as follows.

В рабочем положении магниты 7 и 8 располагаютс напротив коллекторных йластин 4 и при перемещении относительно шин 1 и 2 обеспечивают попеременное контактное соединение коллекторных пластин 4 с контактами 5 шин 1 и 2. Вследствие фиксированного смещени магнитов 7 и 8 на пластине 6 .индуктора при каждом угловом положении индуктора относительно шин 1 и 2, коллекторные пластины 4, расположенные против магнитов 7, через контакты 5 приход т в соприкосновение с Шиной 2, а коллекторные пластины 4, расположенные против магнитов через контакты 5 приход т в соприкосновение с шиной 1.In the working position, the magnets 7 and 8 are located opposite the collector plates 4 and when moving relative to the tires 1 and 2 provide alternate contact connection of the collector plates 4 with the contacts 5 of the tires 1 and 2. Due to the fixed displacement of the magnets 7 and 8 on the plate 6 of the inductor at each corner the position of the inductor with respect to tires 1 and 2, collector plates 4, located against the magnets 7, through contacts 5 come in contact with Bus 2, and collector plates 4, located against the magnets through contacts 5, come into contact with the tire 1.

Число коллекторных пластин 4 и магнитов 7 и 8 выбираетс в зависимости от требуемого закона изменени электрического потенциала на коллекторных пластинах 4 при взаимном угловом смещении индуктора и шин 1 и 2. The number of collector plates 4 and magnets 7 and 8 is selected depending on the required law of variation of the electric potential on the collector plates 4 at a mutual angular displacement of the inductor and the tires 1 and 2.

Таким образом, коммутирующее устройство за счет устранени токосъемного узла со скольз щим контактом позвол ет уменьшить момент трени и при использовании в моментных электромеханических преобразовател х повысил ь их точность и надежность.Thus, the switching device, by eliminating the slip collector unit with a sliding contact, allows to reduce the frictional moment and, when used in electromechanical torque converters, increases their accuracy and reliability.

Claims

1.Ovchinnikov I.Ye., Lebedev N.I. Contactless direct current motors of automatic devices. M.-L. Science, 1966, p. 13-14.

2. Kopylov I. P., Panferov Yu. B. Microelectric motors of direct current with commutators on pressure-controlled contacts. M., Energie, 1976, p. 27-34.

3. Vasiliev D.V. Electric Machines in Synchronous Communication Circuits. .M.-L., NTI NKTP USSR, 1935,0.19.

to -A

Fig2

2

ipat4