[实用新型]直流串励电机可控硅换向器

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流串励电机换向器技术领域，具体来讲涉及一种直流串励电机可控硅换向器。

背景技术

直流串励电机的励磁绕组与电枢绕组串联后，再接于直流电源，这种直流电机的励磁电流等于电枢电流。若需改变电机的旋转方向，则应改变流过电枢线圈或励磁线圈的电流方向，又因流入电枢线圈或励磁线圈的电流发生增大、减小时均会自感应出电动势，励磁线圈的电感量大于电枢线圈的电感量，所以产生出的自感应电动势较高，危害更大，所以选择改变电枢线圈流过的电流方向作为直流串励电动机的换向方法。这里就需要换向器来实现对电枢电流的换向操作。目前通用的做法是沿用美国通用电气公司的做法，使用直流接触器的触点开关来实现电流的换向。其结构示意图如图4所示，M₁为电枢线圈，即改变A₁和A₂的电流流入方向，则能改变电机的旋转方向(若电机旋转方向为1，电流流入方向为A₁到_A2；则电机旋转方向为2，电流流入方向为A₂到A₁)。应用直流接触器实现A₁和A₂的电流流入方向的倒换。

使用以上技术的换向器，接触器线圈长期通电会导致器件发热，不仅对能源是一种浪费，同时对线圈、触头的使用寿命均有质的影响，而且还容易导致火灾发生。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决上述技术的不足，针对使用直流接触器所产生的器件发热，浪费能源的弱点，提供一种结构简单，使用可控硅构成的回路结构代替直流接触器，通过对可控硅控制端电压的控制，使可控硅处于导通或关断的状态，从而达到电流换向目的的直流串励电机可控硅换向器。

本实用新型所提出的技术问题是这样解决的：一种直流串励电机可控硅换向器，所述换向器主要是由安装于由直流串励电机的电枢单元和励磁线圈单元构成的电路回路中的可控硅换向器组件构成，所述可控硅换向器组件主要由四个可控硅换向器单元分两组设置构成的可控硅换向器单元组，可控硅换向器单元组之间并联连接并接入到直流串励电机的电路回路中，其中，每一组可控硅换向器单元组内的两个可控硅换向器单元之间为串联连接结构，电枢单元连接于两组可控硅换向器单元组之间。

所述四个可控硅换向器单元是由第一可控硅换向器单元、第二可控硅换向器单元、第三可控硅换向器单元和第四可控硅换向器单元构成，所述第一可控硅换向器单元与第二可控硅换向器单元串联连接构成第一可控硅换向器单元组，第三可控硅换向器单元与第四可控硅换向器单元串联连接构成第二可控硅换向器单元组，第一可控硅换向器单元组和第二可控硅换向器单元组之间并联连接；其中，第一可控硅换向器单元与第二可控硅换向器单元设置有第一电枢接入点，第三可控硅换向器单元与第四可控硅换向器单元设置有第二电枢接入点，电枢单元的两端分别连接于第一电枢接入点和第二电枢接入点上。

所述并联连接的第一可控硅换向器单元组和第二可控硅换向器单元组连接处分别设有第一可控硅换向器组件接入点和第二可控硅换向器组件接入点，第一可控硅换向器组件接入点接入直流电流并由该接入点流入电枢电流；第二可控硅换向器接入点与励磁线圈单元相连接。

可控硅是一种以硅单晶为基本材料的P₁N₁P₂N₂四层三端器件，创制于1957年，由于它特性类似于真空闸流管，所以国际上称为硅晶体闸流管，简称可控硅，又由于可控硅最初应用于可控整流方面，所以又称为硅可控整流元件，简称为可控硅SCR。

可控硅具有小功率控制大功率，功率放大倍数高达几十万倍；反应极快，在微秒级内开通、关断；无触点运行，无火花，无噪音；效率高，成本低等优点。

综上所述，本实用新型结构简单，在直流电机高速运转时，能以微秒级的速度进行换向，从而提高电机的运行质量；同时即使在电动势较高的情况下，换向也不会产生火花及发热，从而杜绝了由换向器引起的火灾，并减少了由于发热而造成的能源浪费。

附图说明

图1为本实用新型电路结构示意图；

图2为本实用新型在电机顺时针方向工作时的电路结构示意图；

图3为本实用新型在电机逆时针方向工作时的电路结构示意图；

图4为现有直流接触器的触点开关实现电流换向的电路结构示意图；