SU888287A1 - Электрическа машина посто нного тока с вентильно-механическим коммутатором - Google Patents

Электрическа машина посто нного тока с вентильно-механическим коммутатором Download PDF

Info

Publication number
SU888287A1
SU888287A1 SU802851165A SU2851165A SU888287A1 SU 888287 A1 SU888287 A1 SU 888287A1 SU 802851165 A SU802851165 A SU 802851165A SU 2851165 A SU2851165 A SU 2851165A SU 888287 A1 SU888287 A1 SU 888287A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
capacitor
switching
current
circuit
contact
Prior art date
Application number
SU802851165A
Other languages
English (en)
Inventor
Владимир Александрович Ломакин
Original Assignee
Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова filed Critical Азербайджанский Институт Нефти И Химии Им.М.Азизбекова
Priority to SU802851165A priority Critical patent/SU888287A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU888287A1 publication Critical patent/SU888287A1/ru

Links

Landscapes

  • Power Conversion In General (AREA)

Description

(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШША ПОСТОЯННОГО ТОКА С ВЕНТИЛЬНО-МЕХАНИЧЕСКИМ КОММУТАТОРОМ

Claims (3)

  1. Изобретение относитс  к электрическим машинам, в частности, к машинам посто нного тока с дополнительными устройствами дл  улучшени  коммутации . Известны электрические машины с вентильно-механическим коммутатором, содержаш;ие механический коллектор с провод шлми и изолирующими пластинами , контактирующие с ним разнопол рные группы, щеток, подключенные к зажимам источника питани  через управл емые полупроводниковые вентили, ра считанные на полный ток щеточных бракетов D, 2. В машинах D, 2 коммутаци  осуществл етс  без дополнительных полюсов с помощью емкостных накопителей электрической энергии. Недостатком известной конструкции  вл етс  ее сложность. Известна также электрическа  маши на посто нного тока с вентильно-механическим коммутатором, содержаща  механический коллектор с провод щими и изолирующими пластинами, контактирующие с ними разнопол рные группы контактов, кажда  из которых состоит из основного, подключенного к соответствующему зажиму источника питани  , и двух вспомогательных контактов , установленных на рабочей поверхности коллектора перед набегающим и за сбегающим кра ми основного контакта , св занных с тем же зажимом источника через управл емые вентили, коммутирующее устройство, содержащее коммутирующий контур, включенный между вспомогательными контактами и состо щий из конденсатора и включенного с ним последовательно реверсивного узла из двух встречно-параллельно соединенных тиристоров, контур подзар да конденсатора и устройство управлени  3. В данном устройстве управл емые полупроводниковБ1е вентили загружены неполным током щеточного бракета и потому установленна  мощность этих элементов значительно меньше, чем в устройствах выше описанных. . Это устройство  вл етс  наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату} недостатком его  вл етс  значительна масса и габариты. Последнее объ сн етс  тем, что при искусственной коммутации тока в тиристорах установленна  мощность коммутирующего конденсаторапропорциональна квадрату коммутирующего то ка. Поэтому с увеличением мощности машины и соответственно тока в парал лельных ветв х обмотки  кор , габари ты указанных конденсаторов сильно возрастают. Целью изобретени   вл етс  снижение массы и габаритов машины за счет уменьшени  установленной мощности конденсатора. Цель достигаетс  тем, что электри ческ;а  машина снабжена линейными дро сел ми, число которых равно числу параллельных ключевых контуров, каждый из которых образован двум  включенными последовательно-встречно управл емыми вентил ми, однопол рные электроды которых объединены в одну точку, подключены к зажиму источника питани  через линейный дроссель и, одновременно, св заны с одной из щеток основного контакта, число которых равно числу ключевых контуров.Пр такой схеме общий ток одной контактной группы (одного щеточного бракета равномерно распредел етс  между параллельными ключевыми контурами. Ком мутаци  производитс  последовательно с помощью одного конденсатора: в начале в одном контуре, затем - в след ющем и т.д. Снижение величины коммутируемого тока обеспечивает существенное уменьшение габаритов коммутирующего конденсатора. На фиг. 1 приводитс  принципиальна  электрическа  схема машины с вен тильно-механическим коммутатором (ВМ на фиг. 2 (a,,6j - временные диаграммы токов и напр жега1Й на ее элементах . Дл  упрощени  изображена только одна контактна  группа, а также св занные с ней полупроводниковые элеме ты и коммутирующее устройство, подключенные к положительному зажиму ис точника. Схема содержит два ключевьпс конту ра. Остапьны группы контактов, числ 874 которых равно числу полюсов машины ( 2р), выполнены по аналогичной схеме. На фиг. 2а представлены диаграммы разр дных токов и напр жений коммутирующего конденсатора, на фиг. 26 - диаграммы изменени  токов в основных и вспомогательных контактах. Машина (фиг. 1) содержит  корную обмотку 1, подключенную к механическому коллектору 2 с провод щими 3, 4 и изолирующими 5, 6 пластинами, контактирующие с ними группы контактов , кажда  из которых состоит из основного 7 и двух вспомогательных 8, 9, св занных с соответствующим зажимом источника питани  через управл емые вентили тиристоры 10-13 и линейные дроссели с обмотками 14, 15, необходима  последовательность выключени  и включени  вентилей обеспечиваетс  коммутирующим устройством 16 и устройством управлени  17. В коммутирующее устройство входит конденсатор ч 8, реверсивный узел из двух встречно-параллельно соединенных тиристоров 19, 20 и контур дл  подзар да конденсатора в переходных режимах , состо щий из тиристора 21, дроссел  22 и вспомогательного источника 23. При работе машинь: скольз щие контакты перемещаютс  по ра бочей поверхности коллектора слева направо; До перехода основного контакта 7 с провод щей пластины 3 на изолирующую 6 ток нагрузки (2 ig) протекает от зажима источника Ш1тани  через линейные дроссели 14, 15, основной контакт 7, провод щую пластину 3, через обмотку  кор  1 и через соответствующие скольз щие конталсты, св занные с зажимом источника противоположной пол рности. Все тиристоры заперты, конденсатор 18 зар жен до напр жени  UQ , пол рность которого обозначена на рис. 2а без скобок. В момент времени t основной контакт 7 полностью переходит с провод щей пластины 3 на изолирующую 6,при этом ток основного контакта 7 (2 ij) перехватьшаетс  шунтирующим контуром , которьш образован вспомогательным (сбегающим) контактом 8 и провод щими тиристорами 10, 11 (рис. 2 6J. Процесс перехвата тока не сопровождаетс  искрением на сбегающем крае контакта 7, т.е. падение напр жени  на нем равно результирующему падению напр жени  на открытых тиристорах 10, 11 и контакте 8, при плотности тока 5 на сбегающем крае 7 не превьппающей критическую величину. Схема содержит два ключевых конту ра, выравнивание нагрузки которых производитс  с помощью линейных дрос селей 14, 15. Процесс коммутации осу ществл етс  с помощью одного конденсатора последовательно: сначала в од ном ключевом контуре, затем - в другом . Причем в течение всего коммутационного процесса основной контакт находитс  на изолирующей пластине. В момент времени t (фиг. l) с ус ройства управлени  17 поступают сигналы на включение тиристора 20. При этом конденсатор 18 начинает разр жатьс  через секцию обмотки  кор , св занную с пластинами 3, 4, по контуру: 18-20-9-4 - секци  3-8-18. В м мент времени t л разр дный ток конден сатора достигает значени  0,5 in , а напр жение измен ет пол рность и становитс  равным -идл.При этом отпи раетс  ключевой тиристор 13 и коммутирующий 19. Конденсатор перезар жаетс  по контуру: 18-10-13-20-18. В м мент tj пр мой ток тиристоров 10 и 2 падает до нул , и они выключаютс . Т ветви 1а подхватываетс  тиристором 13 и постепенно переходит из кон такта 8 в контакт 9, благодар  перезар ду конденсатора 18 до напр жени  исходной пол рности и 0 в момент t д. Одновременно за врем  (t/-ti) токи контактов 8 и 9 измен ютс  на величину 1, ток в секции равен а тиристор 19 запираетс  в моt 4.. На этом заканчиваетс  элект ромагнитный коммутационный процесс в ключевом контуре с тиристорами 10, 13. Во втором ключевом контуре /тиристоры 11, 12) процесс коммутации протекает практически так же. Он начинаетс  в момент t. , когда коммутирующий тиристор 20 повторно включаетс  устройством управлени  и конденсатор 18 разр жаетс  через секцию по контуру: 18-20-9-4 секци  -3-8-18 . Однако в отличие от первого ключевого контура, параллельно коммутируемой секции здесь подключаетс  дополнительный паразитный .контур из двух последовательно включенных линейньк дросселей 14, 15 через провод щие тиристоры 13 и ГГ. Поскольку индуктивность секции приблизительно на один пор док меньше индуктивности двух дросселей 15 и 14, то контур из указа €ных дросселей не будет оказы- 7 вать большого вли ни  на разр дный ток конденсатора. Поэтому в момент времени Ь 5 разр дный ток конденсатора достигает значени , приблизительно равного 0,5 ij . Далее процесс коммутации протекает так же, как и в первом ключевом контуре. В момент времени i в коммутируемой секции заканчиваетс  реверсирование тока, ко- торый становитс  равным i- , ток перезар да конденсатора равен нулю, ток сбегающего контакта 8 равен нулю , а ток набегающего контакта fg 2i . Ключевые тиристоры 10, 11 - заперты, а 12 и 13 провод т полный Ток . В момент времени i Q основной контакт 7 переходит с изолирующей пластины 6 на провод щую 4 одной второй частью своей контактной поверхности и шунтирует вспомогательный контакт 9 и провод щие тиристоры 12 13. Ток указанных элементов уменьшаетс  до нул , а основного контакта 7 возрастает до значени  2 i„. На этом заканчиваетс  полный коммутационный цикл, Полное врем  электромагнитного процесса обозначено на фиг. 2а через tj . В качестве примера рассмотрим рас ,чет емкости коммутации конденсатора дл  вентильного перекл очател  (фиг.О Исходные данные дл  расчета; 2800 А, Lj 100 10 Гн, общее врем  коммутации Т ( 2 10 с. Вначале наход т собственную частоту колебательного контура , который образуетс  при разр де конденсатора 18 через секцию за врем  Т -fcft- ц .Врем  Т J в свою очередь, определ етс  так t 0,, гдеТГ)- длительность электромагнитного коммутационного процесса в одном ключевом контуре.При двух ключевых контурах J I и ь.., . ь ayir о,5Ск. 0|5-г-1оЕмкость коммутирующего конденсатора Ч,-1 - 250-10.1:Ф (2) Напр жение на коммутирующем конденсаторе: ,igVuJj.Hxl.9t&3. (3). Предположим,теперь, что в схеме не два, а один ключевой контур. При этом начальное напр жение на конденсаторе должно остатьс  таким же, как и при двух контурах. Но при одном контуре в момент времени i (рис. 2а разр дный ток конденсатора будет равен I/ , Б соотв€.тствии с уравнением I 3, напр жение UQ также увеличитс  в два раза. Чтобы это напр жение ост лось таким же, как и при двутс ключевых контурах, необходимо, очевидно, уменьшить вдвое собственную частоту WQ, Но тогда, в соответствии с уравнением (2j, емкость С увеличитс  в 4 раза. Таким образом увеличение чис ла ключевых контуров способствует ре кому снижению установленной мощности и габаритов коммутирующего конденсатора . Формула изобретени  Электрическа  машина посто нного тока с вентильно-механическим коммутатором , содержаща  механический кол лектор с провод щими и изолирующими пластинами, контактирующие с ними ра нопол рные группы контактов, кажда  из которых состоит из основного, под ключенного к соответствующему зажиму источника питани , и двух вспомогательных контактов, установленных на рабочей поверхности коллектора перед набегающий и за сбегающим кра ми основного контакта, св занных с тем же зажимом источника через управл емые вантили, коммутирующее устройство, содержащее коммутирующий контур, вкл Ц. с - ченный между вспомогательными контактами и состо щий из конденсатора и включенного с ним последовательно реверсивного узла из двух встречно-параллельно соединенных тиристоров, контур подзар да конденсатора и устройство управлени , отличающа с  тем, что, с целью снижени  массы и габаритов за счет уменьшени  установленной мощности конденсатора , она снабжена дополнительно линейными дроссел ми, число которых равно числу параллельных ключевых контуров , каждый из которых образован двум  соединешшЕ 1и последовательновстречно управл емыми вентил ми, одьш однопол рные электроды которых, объединенные в одну точку, подключены к зажиму источника питани  через один из линейных дросселей и к одной из Щеток основного контакта, а другие одноименные зажимы вентилей, соединенных с разными дроссел ми, объединеныи соединены с одним из вспомогаteльныk контактов. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 441631, кл. Н 02 К 13/14, 1973.
  2. 2.Авторское свидетельство СССР № 660155, кл. Н 02 К 13/U, 1979.
  3. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке К 2.. 706643/24-07, кл. Н 02 К 13/14, 1979.
    Ф&1.г
SU802851165A 1980-02-08 1980-02-08 Электрическа машина посто нного тока с вентильно-механическим коммутатором SU888287A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802851165A SU888287A1 (ru) 1980-02-08 1980-02-08 Электрическа машина посто нного тока с вентильно-механическим коммутатором

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU802851165A SU888287A1 (ru) 1980-02-08 1980-02-08 Электрическа машина посто нного тока с вентильно-механическим коммутатором

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU888287A1 true SU888287A1 (ru) 1981-12-07

Family

ID=20864242

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU802851165A SU888287A1 (ru) 1980-02-08 1980-02-08 Электрическа машина посто нного тока с вентильно-механическим коммутатором

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU888287A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2705843A1 (fr) * 1993-05-25 1994-12-02 Univ Paris Curie Machine à courant continu équipée d'un collecteur et dotée de moyens de commutation assistée.

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2705843A1 (fr) * 1993-05-25 1994-12-02 Univ Paris Curie Machine à courant continu équipée d'un collecteur et dotée de moyens de commutation assistée.

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4866392A (en) Testing device for voltage testing of cables and cable sets
SU888287A1 (ru) Электрическа машина посто нного тока с вентильно-механическим коммутатором
EP0608979B1 (en) Switching circuit
US3879646A (en) System for adjusting and commutating current in the windings of an AC machine from a constant-voltage DC supply
SU811418A1 (ru) Электрическа машина посто нногоТОКА C ВЕНТильНО-МЕХАНичЕСКиМ КОММу-TATOPOM
SU758401A1 (ru) Электрическа машина посто нного тока с вентильно-механическим коммутатором
SU382202A1 (ru) Коллекторная электрическая машина постоянного тока с вентильно-лдеханической
SU762096A1 (ru) ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА ПОСТОЯННОГО ТОКА С ВЕНТИЛЬНО-МЕХАНИЧЕСКИМ КОММУТАТОРОМ М. Азизбекова<img src="SU762096A1_1_files/SU
SU387484A1 (ru) Коллекторная электрическая машина
SU570167A1 (ru) Трехфазный инвертор напр жени
SU1515254A1 (ru) Устройство дл компенсации реактивной мощности
SU913526A1 (ru) Вентильный электродвигатель 1
SU575739A1 (ru) Устройство дл подзар да коммутирующего конденсатора
SU708467A1 (ru) Электрическа машина посто нного тока с вентильно-механическим коммутатором
SU1069075A1 (ru) Электрическа машина посто нного тока с вентильно-механическим коммутатором
RU2030099C1 (ru) Система питания мощной импульсной нагрузки от индуктивного накопителя
SU1370734A2 (ru) Устройство дл зар да емкостного накопител электрической энергии
SU1418820A1 (ru) Выключатель посто нного тока
SU377943A1 (ru) Коллекторная электрическая машина постоянного тока с вектильно-механической коммутацией
SU926765A1 (ru) Устройство выдержки времени
SU1735967A1 (ru) Устройство дл зар да и разр да аккумул торных батарей
US3412262A (en) Alternating current static switch
SU535697A1 (ru) Регулируемый транзисторный инвертор
SU1339682A1 (ru) Гибридный аппарат переменного тока
SU1691935A1 (ru) Система зар да накопительного конденсатора