Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5542
.pdf
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_278062.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=278062&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB278062A
[]
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: 23 июня 1926 г. № 15801/26 27. Заявка принята: 23 марта 1927 г. Предварительная
спецификация.
Усовершенствования в области управления электродвигателями и связанные с этим усовершенствования.
Мы, TH Es B Ei Tis H THOMSON-HOUSTON Comi PA Nx Limi TED, британская компания, зарегистрированный
офис которой находится по адресу Crown J House, Aldwych, London, W C 2, RALPH DAVID Givexq,
проживающий по адресу 10, Newbold Terrace, East Leamington, и WIL Ii 3 A-i JOHN Poo L, проживающий по
адресу 38, Park Road, Rugby, в графстве Уорик, оба являющиеся британскими подданными, настоящим
заявляем, что природа данного изобретения заключается в следующем: В системах управления для
поддержания постоянного соотношения между скоростями ряда электродвигателей, приводящих в движение
отдельные секции машины, например, как описано в нашем предыдущем патенте № 205215 в связи с
бумагоделательными машинами, желательно, чтобы при запуске любого двигателя его скорость была
доведена приблизительно до нужного значения до того, как механизм управления скоростью будет подключен
к управляющему или главному генератору; В противном случае может произойти чрезмерно быстрое
ускорение или замедление двигателя, что приведет к его перегрузке. Также желательно, чтобы при запуске
двигателя, приводящего в действие главный генератор, он работал с той же скоростью, что и в прошлый раз,
так что скорость подачи бумаги, например, в случае двигателей, приводящих в действие бумагоделательную
машину, всегда оставалась одинаковой, если она не была преднамеренно изменена.
Эти условия выполняются при условии, что после того, как все двигатели, приводящие в движение секции
данной машины, работали с заданными их скоростными характеристиками, регулируемыми механизмами
управления скоростью, если какой-либо или все двигатели остановлены, при повторном запуске они будут
работать приблизительно с той же скоростью, с которой работали до остановки. Таким образом, их
скоростные характеристики будут приблизительно соответствовать ранее определенным механизмам
управления скоростью, и, следовательно, последние могут быть введены в эксплуатацию без затруднений.
В тех случаях, когда используются двигатели с щеточным коллектором переменного тока, скорость вращения
которых изменяется перемещением щеток, двигатели 50 запускались с помощью сопротивления, введенного
во вторичные цепи, и ступенчато замыкались накоротко с помощью магнитно-управляемых контакторных
выключателей; щетки остаются в одном и том же положении во время остановки и запуска, так что скорость
после замыкания всех вторичных сопротивлений приблизительно такая же, как и до остановки двигателя.
Также предусмотрена возможность введения вторичного сопротивления по желанию для получения ползучих
скоростей, когда это необходимо для целей осмотра, очистки и обработки ткани, в случае бумагоделательной
машины.
Однако хорошо известно, что двигатели указанного выше типа могут быть успешно запущены путем
подключения их первичных обмоток к линиям питания без использования вторичных резисторов, при условии,
что щетки предварительно перемещены в положение минимальной скорости. Затем скорость может быть
увеличена до любого желаемого значения в пределах возможностей двигателя путем перемещения щеток в
соответствующее положение.
Изобретение относится к способу и устройству, благодаря которым шестерни автоматически перемещаются в
положение минимальной скорости всякий раз, когда двигатель останавливается, и автоматически
возвращаются в положение, которое они занимали до остановки двигателя, всякий раз, когда двигатель
перезапускается. Оно также предлагает альтернативный способ получения ползучих скоростей. Таким
образом, исключаются вторичные резисторы и коллайдерные переключатели, а также кабели, соединяющие
их с двигателями.
Следует понимать, что нет необходимости запускать все двигатели, приводящие в движение секции одной
машины, так, как это делается сейчас.
описаны; некоторые могут быть запущены.
Этот метод, а также другие методы, использующие вторичное сопротивление.
Прилагаемые схемы иллюстрируют один из способов реализации изобретения. На этих схемах показано
оборудование, необходимое для одного двигателя; аналогичное оборудование необходимо для каждого
двигателя, управляемого описанным способом.
На рис. 1 показано дополнительное оборудование, помимо распределительного устройства, необходимое для
каждого двигателя; на рис. 2 показано соединение между этим оборудованием и устройством регулирования
скорости, описанным в патенте № 205215; на рис. 3 представлено более наглядное изображение части
оборудования, показанного на рис.
1,
На рис. 4 представлен увеличенный фрагмент рис. 3. На рис. 5 показано предлагаемое расположение
электрических соединений и коммутационного оборудования.
На рисунках 1 и 2 показан шпиндель двигателя переменного тока с коммутатором, вращение которого
изменяет положение щеток.
Шпиндель 1 вращается посредством зубчатой передачи с помощью шпинделя 2, который соединен через
звездочку 3, цепь 4 и звездочку 5 и т. д. с устройством регулирования скорости 3, устройством C, которое
работает для поддержания постоянной скорости коллекторного двигателя, как описано в патенте № 205215.
Цепь также проходит вокруг звездочки 7, закрепленной на валу 8, на котором свободно вращается червячное
колесо 9, зацепляющееся с червяком 10, приводимое в движение в любом направлении небольшим пилотным
двигателем 41. Муфта 11, скользящая по направляющей на валу 8, может быть приведена в зацепление с
соответствующими выступами на червячном колесе 9, таким образом соединяя червячное колесо с валом.
Таким образом, зубчатое колесо коллекторного двигателя может приводиться в движение либо двигателем
регулирования скорости 6, когда коллекторный двигатель работает на нормальной скорости, при этом муфта
11 отсоединена от червячного колеса, либо пилотным двигателем 41 через червяк 10, когда необходимо
остановить или запустить коллекторный двигатель, при этом муфта 11 соединена с червячным колесом, а
двигатель регулирования скорости отсоединен от главного генератора.
Вал 8 также имеет закрепленную на нем шестерню 12, которая входит в зацепление с зубчатым колесом 13,
приводящим в движение диск 14 через полый вал 53.
На валу 8 также свободно закреплена шестерня 15, приводящая в движение зубчатое колесо 16, которое
вращает диск 17 через вал 54, проходящий через полый вал 53. Шестерня 15 предназначена для зацепления
с элементом сцепления 11, когда последний отсоединен от червячного колеса 9. Тормоз, воздействующий на
тормозной барабан 18, прикрепленный к зубчатому колесу 16, предотвращает его вращение, когда сцепление
70 отсоединено.
Соленоид 19 соединен со скользящим элементом сцепления 11 таким образом, что последний удерживается
в зацеплении с шестерней с помощью груза или пружины до тех пор, пока соленоид не возбужден, но когда
соленоид возбужден, элемент сцепления 11 отсоединяется от шестерни 15 и зацепляется с червячным
колесом 9. Соленоид снабжен контактами 20, которые замыкают электрическую цепь при подаче на соленоид
питания; предусмотрена возможность обеспечения замыкания цепи без сбоев, даже если сцепление не
заведется сразу из-за соприкосновения выступов скользящего элемента с выступами червячного колеса.
Теперь обратимся к рис. 3 и 4, которые иллюстрируют конструкцию и работу дисков 14 и 17. Диск 14 состоит
из диска из изоляционного материала 21, на одной стороне которого установлены два цельных
металлических кольца 22 и 23, а на другой стороне — два дополнительных металлических кольца, одно из
которых, 24, является цельным, а другое имеет секцию, отделенную от него.
Остаток, соединенный двумя пилами. Кольцо 23 электрически соединено с кольцом 25, а кольцо 22
электрически соединено с основной секцией кольца 24, отделенная от него секция, однако, изолирована.
Две щетки 26 и 27, закрепленные в пространстве, опираются на кольца 22 и 23, а еще две щетки 28 и 29,
установленные на диске 17, опираются на кольца 24 и 25. Щетки 28 и 29 электрически соединены между
собой и изолированы от диска 17. Видно, что между щетками 26 и 27 существует электрическая цепь,
проходящая через кольцо 22, кольцо 24, щетку 28, щетку 29, кольцо 25 и кольцо 23, за исключением случаев,
когда щетка 28 опирается на изолированный участок кольца 24. Также видно, что положение диска 14, в
котором цепь прерывается, зависит от положения диска 17.
Далее будет описан принцип работы аппарата, со ссылкой на рис. 5, на котором показаны 120 различных
контакторных выключателей, реле и т. д.
В положениях, занимаемых при отключении питания, блокировочные выключатели, контакты и магниты,
имеющие одинаковый номер, являются частью одного и того же контакторного выключателя 125. Рассмотрим
сначала состояние, когда работает коллекторный двигатель переменного тока 30, скорость которого
регулируется устройством регулирования скорости 6. Первичная обмотка двигателя соединена с 130 через
блокировки 32 (1 и 42b). Контакторный выключатель 43 замыкается, соединяя пилотный двигатель 41 с
линиями питания. Пилотный двигатель 41 теперь вращает червячное колесо 9 через червяк 10, муфта 11
проскальзывает в зацепление с червячным колесом, если оно еще не зацепилось, заставляя вал 8 вращаться
и перемещать щетку коллекторного двигателя, как уже объяснялось. Направление вращения пилотного
двигателя 75 такое, чтобы перемещать щетку в направлении, уменьшающем скорость коллекторного
двигателя 1. В ходе этого процесса следует отметить, что диск 14 перемещается на расстояние,
пропорциональное 80 Движение щетки 28 происходит, в то время как диск 17 остается неподвижным,
удерживаемый в положении тормозом, воздействующим на тормозной барабан 18. Щетка 28 контактирует с
основной секцией кольца 24, 85, но цепь через него остается разомкнутой блокировкой 32f и контактами реле
45.
Когда щетка коллекторного двигателя достигает положения, соответствующего минимальной скорости, она
размыкает концевой выключатель 90 44, что приводит к размыканию контактора 43 и остановке пилотного
двигателя, а также размыкает контактор 4 0, обесточивая соленоид.
Рассмотрим теперь главный контроллер 95, снова перемещенный в положение "выполнения".
Рабочий магнит 32 запитывается через блокировку 50b и блокировочный выключатель 61 щеточного
редуктора, который замыкается, когда щеточный редуктор находится в положении минимальной скорости 100.
Контактор 32 замыкается, соединяя первичную обмотку коллекторного двигателя с линиями питания, и
коллекторный двигатель запускается и разгоняется до минимальной рабочей скорости. Контактор 32105
замыкает блокировку 32b, замыкая накоротко блокировочные выключатели 61 и 32g, что подает питание на
рабочую катушку реле задержки времени 45. Контактор 32 также замыкает блокировку 320. Реле 45, по
истечении заданного интервала времени 1-10 минут, достаточного для того, чтобы двигатель достиг
минимальной рабочей скорости, замыкает свои контакты и замыкает цепь рабочего магнита 40, через щетки
26 и 27, кольца и щетки 11,5, установленные на дисках 14 и 17, как уже было описано.
Контакторный выключатель 40 замыкается, подавая питание на соленоид 19, который отключает муфту 11 от
шестерни 15 и приводит ее в зацепление с червяком 120 9, как описано ранее. Контакты 20 на соленоиде 19
замыкаются и замыкают цепь рабочего магнита 42 через блокировки 43b, 32e и концевой выключатель
щеточного механизма 39. Контакторный выключатель 125 42 замыкается, и пилотный двигатель 41
запускается, перемещая коллекторный двигатель и щеточный механизм через червяк 10, червячное колесо 9
и вал S в направлении увеличения скорости. Во время этой работы диск 17 остается на линиях питания 31
через контакторный выключатель 32, который удерживается в замкнутом состоянии рабочим магнитом 32a,
цепь которого замыкается через блокировки 32b и 50b, контактор холостого хода 34 и главный контроллер 33,
который в этом состоянии находится в положении «работа», т.е. контакты. 55 и 57 соединены сегментами 58 и
59. Устройство регулирования скорости имеет якорь, соединенный с шинами переменного тока 35, питаемыми
от главного генератора, и обмотку возбуждения, соединенную с шинами постоянного тока 36 через контактор
37, рабочий магнит которого 37a, активируется через блокировку 37 концевыми выключателями 38 и 39 на
щетке коллекторного двигателя, и главный контроллер 33. Соленоид 19 обесточен, контактор 40, через
который он питается, разомкнут, а пилотный двигатель 41 находится в состоянии покоя, контакторы 42 и 43l
разомкнуты.
Теперь обратимся к рис. 1. Муфта 11 удерживается влево грузом или пружиной, так что она входит в
зацепление с шестерней. Червячное колесо 9 свободно вращается на валу 8, но обе шестерни 12 и 15 будут
вращаться вместе с валом 8. Предположим, что относительное положение дисков 14 и 17 таково, что щетка
28 только что размыкает контакт с основной или подвижной частью кольца 24. Любое движение щеточного
механизма коллекторного двигателя, вызванное работой устройства регулирования скорости, приведет к
одновременному перемещению дисков 14 и 17, при этом относительное положение двух дисков останется
неизменным, но положение в пространстве будет зависеть от положения щеточного механизма. Предположим
теперь, что главный контроллер 33 переведен в положение «выкл», тем самым размыкая цепь между
контактами и 57. Рабочий магнит 30 обесточен, размыкая контактор 32, отключая коллекторный двигатель от
сети и вызывая его замедление и остановку. Рабочий магнит 37 одновременно обесточено, контакторный
выключатель 37 размыкает цепь, отключая устройство регулирования скорости 6 от шин управления
скоростью 35 и 36.
Блокировочный выключатель 320 замыкается контакторным выключателем 32, когда последний размыкается,
замыкая цепь рабочего магнита 40 контакторного выключателя 40 через концевой выключатель 44.
Контакторный выключатель 40 замыкается, вызывая включение соленоида 19 и перемещение муфты 11 (рис.
1) вправо, отсоединяя ее от шестерни 15 и зацепляя или пытаясь зацепить ее с червячным колесом 9.
Контакты 20 на соленоиде замыкают цепь рабочего магнита 43 контакторного выключателя 43.
i j i 1 1 i i I i i i i i t 278,062 неподвижен, удерживается тормозом, а диск 14 движется вместе с щеткой и
шестерней. Блокировка 40b на контакторе выключателе 40-, совместно с блокировкой 321 на контакторе
выключателе 32, замыкает контакты реле 45.
Блокировка 492 замыкается с контакторным выключателем 42 и замыкает цепь реле 46a, один контакт
которого 46b теперь закорачивает блокировку -49C, а другой контакт 46d1 размыкает цепь реле 45, вызывая
размыкание его контактов.
Пилотный двигатель продолжает перемещать щеточный редуктор и, таким образом, увеличивает скорость
вращения коллекторного двигателя до тех пор, пока диск 14 не переместится в положение, где щетка 28
разрывает контакт с основной частью кольца 24, тем самым прерывая цепь между щетками 26 и 27. Теперь
щеточный редуктор достигнет положения -20, которое он занимал до остановки двигателя, поскольку один
диск 17 оставался неподвижным с момента последней работы двигателя, а другой диск 14, который постоянно
соединен с щеточным редуктором, теперь перемещен в то же положение относительно диска 17, что и
раньше.
Когда цепь между щетками 26 и 27 прерывается, рабочий магнит 40a контакторного выключателя 40
обесточивается, 40 размыкая и обесточивая соленоид 19. Это позволяет муфте 11 отсоединиться от колесика
9 и войти в зацепление с шестерней 15. Обесцвечивание соленоида также размыкает контакты 20, вызывая
размыкание контакторного выключателя 42 и остановку двигателя.
Когда контакторный выключатель 42 размыкается, блокировка 42d1 на нем замыкается через блокировку 46c,
цепь рабочей катушки реле задержки времени 47. Это реле, по истечении заданного временного интервала,
достаточного для завершения разгона коллекторного двигателя, замыкает свои контакты и замыкает цепь
через концевые выключатели 38 и 39 рабочего магнита 37' контакторного выключателя 37, который
замыкается, соединяя устройство регулирования скорости 6 шин управления скоростью переменного тока и
постоянного тока 35 и 36.
Блокировка 37 на контакторе 37 замыкает контакты реле 47, а блокировка 370 на 37 размыкает цепь его
рабочей катушки. Таким образом, условия восстанавливаются до тех, которые существовали до остановки
двигателя. Для получения скорости ползучего хода, которая может составлять порядка четверти минимальной
скорости, достигаемой движением щеток коллекторного двигателя, может использоваться питание
напряжением Vower на пониженной частоте и напряжении. Эта мощность может подаваться на линии 48 от
отдельного преобразователя частоты либо с помощью первичного двигателя, либо с помощью
электродвигателя, работающего от основных линий питания 31; или мощность может быть получена от этих
линий питания через любой известный преобразователь частоты 70. Первичная обмотка коллекторного
двигателя может быть подключена к низкочастотным линиям питания через контактор 50, рабочий магнит 50
которого активируется при перемещении главного контроллера 38 75 в положение «ползучего хода» (в
котором Контакты 56 и 57 соединены сегментами и 59) через блокировку 32h и блокировочный выключатель
46. Если низкочастотный источник питания 80 получен от генератора переменного тока с электроприводом,
можно организовать работу таким образом, чтобы последний автоматически запускался известным способом
всякий раз, когда главный контроллер, связанный с любым двигателем, перемещается в положение
«ползучего хода», и останавливался, когда все главные контроллеры перемещаются в положение «работы».
Более того, общий источник низкочастотного питания любого типа может использоваться для питания не
только 90 нескольких двигателей, приводящих в движение секции одной машины, но и двигателей,
приводящих в движение секции двух или более машин. Мощность источника низкочастотного питания не
обязательно должна быть большой, поскольку количество двигателей, подключенных к нему одновременно,
будет ограничено.
Кроме того, соотношение между напряжением и частотой низкочастотного источника питания может быть
таким, чтобы придать коллекторному двигателю улучшенные характеристики по сравнению с его
характеристиками при работе от обычного источника питания; например, за счет увеличения напряжения
можно получить более высокий пусковой момент.
Теперь более подробно будут объяснены объекты, имеющие определенные характеристики, показанные на
рис. 5.
Блокировки 32b и 50 на контакторах 110, переключателях 32 и 50 соответственно, предотвращают включение
рабочего магнита любого из контакторов, пока переключатель другого контактора замкнут. Блокировки 42b и
43b выполняют аналогичную функцию в отношении переключателей контакторов 42 и 43.
Блокировка 40b на контакторе 40 гарантирует, что когда последний был разомкнут в результате разрыва цепи
между щетками 26 и 27, он не будет повторно замкнут в результате случайного замыкания этой цепи,
например, из-за небольшого относительного перемещения дисков 14 и 17, когда зубья муфты входят в
зацепление. Концевые выключатели 38 и 39, соединенные с щеточным механизмом коллекторного двигателя,
расположены таким образом, чтобы отключать устройство регулирования скорости 6, если щеточный
механизм приближается к концу своего хода из-за неправильной регулировки. Концевой выключатель 39
также отключает пилотный двигатель 41, если он приводит к тому, что щеточный механизм слишком близко
приближается к верхнему пределу своего хода из-за неправильной регулировки контактов на дисках 14 и 17.
Следует отметить, что концевой выключатель 38 всегда должен быть настроен на работу на скорости немного
большей, чем концевой выключатель 44; таким образом, описанные операции всегда должны выполняться
при остановке и запуске, даже если щеточный механизм был перемещен устройством регулирования скорости
на самую низкую скорость, разрешенную концевым выключателем 38.
Реле перегрузки 51 и 52 подключены к источнику питания коллекторного двигателя и предназначены для
размыкания контактов 51a и 52' в цепи рабочего магнита 34' контактора холостого хода 34, тем самым
отключая питание главного контроллера. Контактор холостого хода может быть повторно замкнут только
после перенастройки реле перегрузки путем возврата главного контроллера в положение «выключено».
Ниже описаны общие характеристики и один из способов осуществления нашего изобретения. Однако
изобретение не ограничивается описанным способом.
Например, механические трансмиссии, такие как цепная передача 4, червяк и червячное колесо 10 и 9,
зубчатые колеса и шестерни 13, 16, 12, 15 и сцепление 11, могут быть заменены любыми известными
механическими устройствами, обеспечивающими тот же результат; диски 14 и 17 с их кромками и кольцами
могут быть заменены любой эквивалентной системой относительно подвижных контактов; а электрические
контакторы, реле и соединения могут быть заменены другими, имеющими тот же эффект.
В частности, управляющие магниты контакторных выключателей могут управляться главным контроллером,
приводимым в движение пилотным двигателем 41. В этом случае пилотный двигатель с главным
контроллером будет запущен первым при запуске коллекторного двигателя. Главный контроллер вызовет
замыкание контакторного выключателя 32, подключая коллекторный двигатель к линии питания. Через
подходящий интервал времени, определяемый скоростью вращения главного контроллера, последний
вызовет соленоид 19, который приведет в действие муфту 11, после чего главный контроллер и щеточный
механизм будут перемещаться одновременно до тех пор, пока контакты диска не будут разорваны, после чего
соленоид муфты будет обесточен.
Главный контроллер продолжит работу, и через некоторое время он вызовет замыкание контакторного
выключателя 43 и остановку пилотного двигателя А.
Соответствующая модификация приведет к необходимости остановки коллекторного двигателя.
Для достижения ползучей скорости не обязательно использовать низкочастотный источник питания, как
описано выше, но это можно сделать с помощью вторичных резисторов, отдельного двигателя, работающего
через редуктор, или любым другим известным способом; в некоторых случаях способы достижения ползучей
скорости могут быть полностью исключены.
Дата: 22 июня 1926 года.
Джон Грей, Краун Хаус, Олдвич, Лондон, W C 2, агент заявителей.
р.
410 ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ COM.
Усовершенствования в области управления электродвигателями и связанные с этим аспекты.
Мы, компания Bitiis H Tiromsow-ll OUSTON 8, Com P ANY Li ITE Dn, британская компания, зарегистрированный
офис которой находится по адресу Crown House, Aldwvych, London, WC 2, Ральф Дэвид Гивен, проживающий
по адресу 10, Newbold Terrace, East Leamington, и Уильям Джон Пул, проживающий по адресу "Chelmsley",
Barby Lane, Hillmorton, near Rugby, ранее по адресу 38, Park Road, Rugby, оба в графстве Уорик, оба
британские подданные, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о том, каким образом оно
должно быть реализовано, что будет подробно описано и установлено в следующем заявлении:
В системах управления, поддерживающих постоянное соотношение между скоростями ряда
электродвигателей, приводящих в движение отдельные секции машины, например, как описано в
Техническом задании.
№ 205,215. В связи с бумагоделательными машинами желательно, чтобы при запуске любого двигателя его
скорость была приблизительно доведена до нужного значения до подключения механизма регулирования
скорости к управляющему или главному генератору; в противном случае может произойти чрезмерно быстрое
ускорение или замедление двигателя, что приведет к его перегрузке. Также желательно, чтобы при запуске
двигателя, приводящего в движение главный генератор, он работал с той же скоростью, что и в прошлый раз,
чтобы скорость бумаги, например, в случае двигателей, приводящих в движение бумагоделательную машину;
всегда будут одинаковыми, если не будут преднамеренно изменены. Эти условия выполняются при условии,
что после того, как все приводные секции двигателя данной машины работали с заданными скоростными
соотношениями, определяемыми механизмами регулирования скорости, если какой-либо или все двигатели
остановлены, они при повторном запуске будут работать приблизительно с теми же скоростями, с которыми
работали двигатели до остановки. Таким образом, их скоростные соотношения будут приблизительно такими
же, как и те, которые были определены ранее механизмами регулирования скорости, и поэтому последние
могут быть введены в эксплуатацию без затруднений.
В тех случаях, когда используются двигатели с щеточным коллектором переменного тока, скорость вращения
которых изменяется перемещением щеток, запуск двигателей до сих пор осуществлялся с помощью
резисторов, вводимых во вторичные цепи и ступенчато закороченных магнитными контактами или
переключателями, при этом щетки оставались в одном и том же положении во время остановки и запуска, так
что скорость после закорачивания всех вторичных резисторов была приблизительно такой же, как и до
остановки двигателя. Также предусмотрена возможность введения вторичного резистора по желанию для
получения ползучих скоростей, когда это необходимо для целей осмотра, очистки и обработки, например, в
бумагоделательной машине.
Однако хорошо известно, что двигатели указанного выше типа могут быть успешно запущены путем
подключения их первичных обмоток к линиям питания без использования вторичных резисторов, при условии,
что щетки предварительно перемещены в положение минимальной скорости. Затем скорость может быть
увеличена до любого желаемого значения в пределах возможностей двигателя путем перемещения щеток в
соответствующее положение.
Настоящее изобретение относится к способу и устройству, с помощью которых щетки автоматически
перемещаются в положение минимальной скорости при остановке двигателя и автоматически возвращаются
в положение, которое они занимали до остановки двигателя, при его повторном запуске. Оно также
предлагает альтернативный способ получения и регулирования скорости. Таким образом, исключаются
вторичные резисторы и клеммы, соединяющие их с двигателями. Следует понимать, что не обязательно,
чтобы двигатели, приводящие в движение секции одной машины, запускались в описанном выше режиме;
некоторые могут быть запущены этим методом, а другие — методом с использованием вторичного резистора.
Прилагаемые чертежи иллюстрируют предпочтительный способ реализации изобретения № 70. На этих
чертежах показано оборудование, необходимое для одного двигателя; аналогичное оборудование
необходимо для каждого двигателя, управляемого описанным способом. На рис. 1 показано дополнительное
оборудование № 75, помимо распределительного устройства, необходимое для каждого двигателя. На рис. 2
показано соединение между этим оборудованием и устройством регулирования скорости, описанным в
спецификации № 205215 8 Q.
Рисунок 3 представляет собой вид с торца части аппарата, показанного на рис. 1, а рис. 4 — увеличенный вид
рис. 3 в сечении AB. На рис. 5 показано соответствующее расположение электрических соединений и
коммутационного оборудования. Обращаясь к рис. 1 и 2 чертежей, 1 представляет собой шпиндель на
коллекторном двигателе переменного тока, вращением которого изменяется положение щеток 90. Шпиндель
1 вращается через зубчатую передачу посредством шестерни 2, которая соединена через звездочку 3 и цепь
4; и звездочка 5 к устройству регулирования скорости 6, которое работает для поддержания постоянной
скорости коллекторного двигателя способом, описанным в Спецификации № 205215. Цепь также проходит
вокруг звездочки 7, закрепленной на валу 8, на котором свободно расположен червячное колесо 100 9,
зацепляющееся с червяком 10, приводимым в движение в любом направлении небольшим пилотным
двигателем 41. Муфта 11, которая скользит по направляющей на валу 8, может быть приведена в зацепление
с соответствующими выступами 105 6 на червячном колесе 9, таким образом соединяя червячное колесо с
валом.
Таким образом, щетка коммутатора может перемещаться либо двигателем регулирования скорости 6, когда
коммутатор работает на нормальной скорости, при этом муфта 11 отсоединяется от червячного колеса 9,
либо пилотным двигателем 41 через червяк 10, когда необходимо остановить или запустить коммутатор, при
этом муфта 11 зацепляется с червячным колесом, а двигатель регулирования скорости 6 отсоединяется от
главного генератора. На валу 8 также закреплена шестерня 12, зацепляющаяся с зубчатым колесом 13,
которое приводит в движение диск 14 через полый вал 53. На валу 8 также свободно закреплена шестерня 15,
приводящая в движение зубчатое колесо 16, которое приводит в движение рычаг 17 через 125.
Вал 54, проходящий через полый вал 53, шестерня 15 предназначена для зацепления с шестерней сцепления
11, когда последняя отсоединена от червячного колеса 9. Тормоз, воздействующий на тормозной барабан 18,
прикрепленный к алюминиевому прямому колесу 16, предотвращает его вращение, когда сцепление
выключено.
Соленоид 19 соединен со скользящим элементом сцепления 11 таким образом, что последний удерживается
в зацеплении с шестерней 15 с помощью груза или пружины соответствующей длины.
Поскольку соленоид не возбужден, но когда соленоид возбужден, муфта 1.1 отсоединяется от шестерни 15 и
входит в зацепление с червячным колесом 9.
Теперь обратимся к рисункам 3 и 4 для объяснения конструкции и работы диска 14 и рычага 17.
На фиг. Y3 показан вид диска 14 с лицевой стороны, в направлении стрелки на фиг. 1. Диск 14 состоит из
диска из изоляционного материала 21, на одной стороне которого установлены три цельных металлических
кольца 22, 23 и 61, а на другой стороне — еще два металлических кольца 24 и 25, а также сегмент кольца 62.
Кольцо 25 является цельным и электрически соединено с кольцом 23. Кольцо 24, электрически соединенное с
кольцом 22, имеет зазор, заполненный изоляционным материалом 26. Сегмент 62 электрически соединен с
кольцом 61. Неподвижные щетки 26, 63 и 27 опираются соответственно на кольца 22, 61 и 23, а щетки 28, 64 и
29, установленные на рычаге 17', опираются соответственно на кольцо 24, сегмент 62 и кольцо 25.
Щетки 28, 64 и 29 электрически соединены между собой, но изолированы от рычага 17. Видно, что между
щеткой 27 и щеткой 326 существует электрическая цепь, проходящая через кольцо 23, кольцо 25, щетку 29,
щетку 28, кольцо 24 и кольцо 22, до тех пор, пока щетка 28 соприкасается с металлической частью кольца 24.
Также видно, что когда щетка 64 соприкасается с сегментом 62, -40, между щетками 27 и 63 существует
электрическая цепь, проходящая через кольцо 23, кольцо 25, щетку 29, щетку 64, сегмент 62 и кольцо 61.
Сегмент 62 имеет такие пропорции и расположен относительно зазора в кольце 4524, что при вращении диска
14 относительно рычага 17 щетка 64 соприкасается с сегментом 62 непосредственно перед тем, как щетка 28
разрывает контакт с металлической частью кольца -24. Соотношения цепи Звездочки 7j и 3, а также шестерня
2 и колесо на шпинделе 1 устроены таким образом, что при полном перемещении щеточного механизма
коллекторного двигателя угол поворота диска 14 составляет менее 360 градусов, что значительно больше
угла, образуемого сегментом 62.
Обращаясь теперь к рис. 5, на котором показаны различные контакторные выключатели, реле и другое
оборудование в их положении при отключении питания, 32 представляет собой контакторный выключатель с
магнитным приводом, имеющий замыкающий магнит 32a, блокировочные контакты 32bd и 32c, замыкающиеся
при замыкании контактора, и блокировочный контакт 32d, замыкающийся при размыкании контактора; 50
представляет собой контакторный выключатель с магнитным приводом, имеющий замыкающий магнит a; 42
представляет собой контактор, имеющий магнит 42a, блокировочный контакт 426, замыкающийся при
замыкании контактора, и блокировочные контакты 42c и 42di, замыкающиеся при размыкании контактора.
43 37 — это контактор с замыкающим магнитом 43a; 33 — это контактор с замыкающим магнитом 37a; 33 —
это главный контроллер с подвижными контактами 58, 59, 60 и 65a, механически и электрически
соединенными вместе, и неподвижными контактами 55, 56, 57 и 66a; 34 — это контактор с замыкающим
магнитом 34a; 51a и 52 — это реле перегрузки с контактами 51a и 52a; 45a 80 — это реле, которое может быть
как с задержкой по времени, так и с ограничением тока, сконструированное любым известным образом, так
что при подаче напряжения на его рабочую катушку 45a оно замыкает контакты 45b либо через заданный
интервал времени, либо после того, как ток в его последовательной катушке 45c упадет до заданного
значения; 47 — это реле задержки по времени, сконструированное таким образом, чтобы замыкать контакты
47b через заданный интервал времени, когда на его катушке 47a находится Заряженный переключатель 38
соединен с механизмом переключения щеток коллекторного двигателя переменного тока и снабжен
контактами 38a, 38b, 38c и 38d, расположенными таким образом, что при перемещении щеточного редуктора в
направлении снижения скорости за пределы нормального положения низкой скорости контакт 38a
размыкается, контакты 38a и 38c замыкаются, а контакт 38c размыкается в указанном порядке. Когда
щеточный редуктор перемещается в нормальное положение низкой скорости в направлении повышения
скорости, происходит обратное действие. Все подвижные контактные элементы изолированы от общего
штока, который их несет. Переключатель 39 соединен с механизмом переключения щеток коллекторного
двигателя переменного тока таким образом, что его контакты размыкаются, когда щеточный редуктор
достигает положения высокой скорости.
Теперь будет описан принцип работы аппарата, со ссылкой на рис. 5 и рис. 1. Рассмотрим сначала состояние,
когда работает двигатель переменного тока с коммутатором 30, скорость которого регулируется устройством
регулирования скорости 6. Первичная обмотка двигателя подключена к линиям питания 31 через контактор
32, который удерживается в замкнутом состоянии своим рабочим магнитом 32a, цепь которого замыкается
через блокировку 32b, контактор холостого хода 34 и главный контроллер 33, который в этом состоянии
находится в положении 2, «работа», то есть контакты 55 и 57 замыкаются сегментами 58 и 59. Устройство
регулирования скорости имеет якорь, соединенный с шинами переменного тока 35, питаемыми от главного
генератора, и его Полевой элемент, подключенный к шинам постоянного тока 36 через контакторный
выключатель -5 37, рабочий магнит которого 37a находится под напряжением через главный контроллер 33,
блокировку 32c, контакты реле 47b, концевые выключатели 38c и 39 на щеточном механизме коммутатора
двигателя, а диск 14 соленоида 19 обесточен, и пилотный двигатель 41 находится в состоянии покоя, при
этом контакторные выключатели 42 и 43 разомкнуты. Щеточный механизм коммутатора двигателя будет
находиться в таком положении, что контакты 38a и 38b будут разомкнуты, а контакты 38c и 38d замкнуты.
Обращаясь к рис. 1, элемент сцепления 11 удерживается влево грузом или пружиной, так что он входит в
зацепление с шестерней 15.
Вращающееся колесо 9 свободно вращается на валу 8, но обе шестерни 12 и 15 будут вращаться вместе с
валом 8.
Предположим, что относительное положение диска 14 и рычага 17 таково, что щетка 28 едва разрывает
контакт с кольцом 24. Любое перемещение щеточного механизма коллекторного двигателя, вызванное
работой устройства регулирования скорости, вызовет одновременное перемещение диска 14 и рычага 17, при
этом относительное положение диска и рычага останется неизменным, но положение в пространстве будет
зависеть от положения щеточного механизма. Предположим теперь, что главный контроллер 33 перемещен в
положение «C», тем самым размыкая цепь между контактами 55 и 57.
Рабочий магнит 32а обесточивается, размыкая контактор 32, отключая коллекторный двигатель от сети и
вызывая его замедление и остановку.
Рабочий магнит 3 одновременно получает питание постоянного тока, размыкая контактор 37, отключая
устройство регулирования скорости 6 от шин управления скоростью, а блокировочный выключатель 32
замыкается контактором 32, когда последний размыкается, замыкая цепь рабочего магнита 43a контактора 43
через контакт концевого выключателя щеточного механизма -38d, что приводит к включению соленоида 19 и
его перемещению: 50 соединительный элемент 11 вправо, отсоединяя его от шестерни 15 и зацепляя или
пытаясь зацепить его с червячным колесом 9. В то же время пилотный двигатель 41 подключен к линиям
питания. Пилотный двигатель 41 теперь вращает червячное колесо -9 через червяк 10, муфта 11
проскальзывает в зацепление с червячным колесом, если оно еще не зацеплено, заставляя вал 8 вращаться
и перемещать коллекторный двигатель 60. Как уже объяснялось, направление вращения пилотного двигателя
таково, что щеточный механизм перемещается в направлении снижения скорости коммутаторного двигателя;
в ходе этого процесса следует отметить, что диск 14 перемещается на расстояние, пропорциональное
перемещению щеточного механизма, в то время как рычаг 17 остается неподвижным, удерживаясь в
положении тормозом, воздействующим на тормозной барабан 18. Щетка 28 соприкасается с кольцом 24, но
цепь через него остается разомкнутой блокировками 42b и 32c. Когда щеточный механизм коммутаторного
двигателя достигает положения, немного превышающего положение, соответствующее минимальной
скорости, он размыкает контакт концевого выключателя 38d, вызывая срабатывание контактора 43,
обесточивая соленоид 19 и останавливая пилотный двигатель.
Рассмотрим теперь главный контроллер, снова переведенный в положение «работа» 80. Рабочий магнит 32a
запитывается через контакт 38a выключателя щеточного механизма, который теперь замкнут. Контактор 32
замыкается, соединяя первичную обмотку коллекторного двигателя с линиями питания, и коллекторный
двигатель 85 запускается и разгоняется до скорости, соответствующей положению его щеточного механизма,
то есть приблизительно его минимальной рабочей скорости. Контактор 32 замыкает блокировку 32b, замыкая
накоротко контакт 38 выключателя щеточного механизма 90. Контактор 32 также замыкает блокировку 32c,
которая активирует реле 45 через контакты 38b выключателя щеточного механизма. Реле 45, после
достаточного промежутка времени для затухания ускоряющего тока двигателя 95 30, замыкает свои контакты
45b, тем самым активируя магнит 42a контактора 429 через контакты 38b выключателя щеточного механизма,
блокировку 42d и главный контроллер 33. Контактор 42 замыкается. Запуск пилотного двигателя 41 в
направлении перемещения щеточного механизма в положение высокой скорости происходит одновременно с
включением соленоида 19, перемещающего муфту 11 (рис. 1) вправо, зацепляющего червячное колесо 9
(10,5) с валом 8 и отсоединяющего шестерню 15 от вала 8. Таким образом, пилотный двигатель 41
перемещает щеточный механизм двигателя 30 через червячное колесо 9, муфту 11 и вал 8 в направлении
увеличения скорости вращения 11.
Скорость двигателя 30. Контактор 429 в замкнутом состоянии размыкает блокировку 42d и замыкает
блокировку 42b, так что цепь удержания магнита 42a теперь проходит через контроллер 33, блокировку 32cr,
блокировку 42b, 115 и диск 14, посредством щетки 26 и щетки 27, как уже объяснялось. Когда щетка двигателя
30 перемещается в положение высокой скорости, диску 14 передается пропорциональное движение через
зубчатое колесо 13, шестерню 120 и вал 8, в то время как рычаг 17 остается неподвижным, удерживаемый
тормозом 18. Движение щетки и, следовательно, ускорение двигателя 30 продолжаются до тех пор, пока
щетка 28 на рычаге 17 не разорвет контакт 125 с кольцом 24, тем самым обесточив магнит 42a контактора 42,
что отключает питание как от пилотного двигателя 41, так и от соленоида 19. Муфта 1-1, рис. 1, возвращается
влево с помощью груза или пружины, 130 278,062 отсоединяя вал 8 от червячного колеса 9 и соединяя его с
шестерней 15. Цепь для контакторного магнита 42a не может быть повторно замкнута через контакт 32b
выключателя щеточного механизма, поскольку он был разомкнут при первом движении щеточного механизма,
и любое случайное возобновление контакта между щеткой 28 и кольцом 24 также не приведет к повторному
включению магнита 42a, поскольку цепь через диск 14 теперь разорвана блокировкой 42b. Видно, что в этот
момент щеточный механизм достиг положения, которое он занимал до остановки двигателя 30, поскольку
рычаг 17 оставался неподвижным с момента последнего запуска двигателя, а диск 14, постоянно
соединенный с щеточным механизмом, теперь возвращен в то же положение относительно рычага 17,
которое он занимал ранее.
Соседние файлы в папке патенты