Вентильный электродвигатель

 

О П И С А Н И Е (ii>l001344

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Рекпубттик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61} Дополнительное к авт. свид-ву— (22)Заявлено 30.11.81 (21) 3359592/24-07 с присоединением заявки № (Sl)M. Кл.

H 02 К 29!02 (23) Приоритет—

Гвсудерстаекнь! и камнтет

СССР (53)УДК 621.313. .13.014.2:

:621 ° 382 (088.8) Опубликовано 28.02.83. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28.02.83 аф денем кэобретенкй и вткрь1тнй (72) Авторы изобретения

В. М. Пожидаев, В. В. Омельченко М. т)-,--Янтипов (71) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫй ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Известен также вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой якоря, первые выводы сдвинутых на 180 эл. град. секций которой соединены через транзисторы с одним из зажимов цепи питания, вторые выводы секций объединены и подключены к переключателю, к одному из неподвижных контактов которого подключены первые электроды двух дополнительных транзисторов, вторые электроды которых соединены с секциями обмотки якоря, управляющие цепи всех транзисторов связаны с выходом датчика положения ротора.

Электродвигатель имеет диапазон изменения скорости также равный двум

Изобретение относится к электро технике.

Известны вентильные электродвигатели, в которых 2п секций якорной обмотки образуют и пар, подсоединяемых через ключи коммутатора к ис5 точнику питания последовательно или параллельно в.зависимости от требуемого уровня скорости вращения (1 1 и (2 ).

Известен также вентильный электродвигатель, содержащий пары расположенных под углом 180 эл.град. секций якорной обмотки, подключаемых последовательно либо параллельно относительно одна другой и подсоединенных к источнику питания через ключи коммутатора, часть из которых управляется датчиком положения ротора двигателя f3). го

Недостатком известных электродвигателей является ограниченный диапазон регулирования скорости, обусловленныи тем, что при переключении секций

2 обмотки якоря с параллельного на последовательное возможно изменение скорости примерно только в 2 раза (при одном и том же значении нагрузки на валу ) ..

3 10013

Недостатком данного электродвигателя является маль1й диапазон регулирования скорости.

Цель изобретения — расширение диапазона регулирования скорости вращения.

Поставленная цель достигается тем, что вентильный электродвигатель, со;вершащий ротор, статор с обмоткой якоря, первые выводы сдвинутых на 16

180 эл. град. секций которой соединены через транзисторы с одним из зажимов цепи питания, вторые выводы секций объединены и подключены к переключателю, к одному из неподвижных 1$ контактов которого подключены первые электроды двух дополнительных транзисторов, вторые электроды которых соединены с секциями обмотки якоря, управляющие цепи всех транзис- щ торов связаны с выходом датчика положения ротора, снабжен логическим ключом и фазоинвертором, переключатель выполнен двухпозиционным, подвижный контакт переключателя сое- 2$ динен с вторым зажимом цепи питания, общая точка секций соединена с вторым неподвижным контактом переключателя, вторые электроды дополнительных транзисторов соединены с дополнительными отводами от секций, а их управляющие цепи связаны с логическим ключом, к одному из входов которого подключен выход датчика положения ротора непосредственно, а к другому входу - че3$ рез фазоинвертор.

На чертеже изображен предлагаемый электродвигатель.

Электродвигатель содержит секции

1 и 2 обмотки якоря, основные тран- 48 зисторы 3 и 4,дополнительные транзисторы 5 и 6, диоды 7-12, датчик

13 положения ротора (ДПР), фазоинвертор 14, логический ключ 15, источник 16 литания, управляющий вход 17 логй.

- 4$ ческого ключа и ключ 18 управления.

Секции 1 и 2 якорной обмотки, сдвинутые относительно одна другой на

180 эл. град., образуют пару, подсоединенную к источнику 16 питания че$0 рез основные транзисторы 3 и 4 коммутатора и двухпозиционный ключ 18 управления.

Дополнительные транзисторы 5 и 6, включенные эмиттер-коллекторными переходами между собои встречно-пос$$ ледовательно, подсоединенные к симметричным относительно одна другой точкам, например средним точкам, сек44 ф ций 1 и 2. Общая точка транзисторов

5 и 6 соединена с одним из неподвижных контактов ключа 18 управления.

Управляющие входы основных транзисторов 3 и 4 коммутатора соединены с выходом датчика 13 положения непосредственно, а дополнительных транзис- . торов 5 и 6 - через фазоинвертор 14 и логический ключ.

Электродвигатель работает следующим образом.

Пусть будут замкнуты нормально замкнутые контакты ключа 18. При подключении ДПР 13 к источнику питания (не показано)íà его выходе появляется управляющий сигнал, обеспечивающий поочередную коммутацию транзисторов

3 и 4. Напряжение источника 16 питания поочередно прикладывается к соответствующей секции (1 или 2 ) якорной обмотки, и ротор двигателя приходит во вращение. Скорость двигателя в установившемся режиме достигает определенного значения. Дополнительные транзисторы 5 и 6 при этом отключены, так как их цепи управления разомкнуты нормально разомкнутой парой контактов ключа 18. При замыкании нормально разомкнутой пары контактов ключа 18 цепь управления до" полнительных транзисторов 5 и 6 че рез диоды 9 и 10 подключается к выходу ДПР 13. Сигналы с ДПР, подаваемые через логический ключ 15 на управляющие входы дополнительных транзисторов 5 и 6, осуществляют коммутацию как транзисторов 3 и 4, так и транзисторов 5 и 6. Транзисторы в каждой паре (3,4,5,6 ) работают в противофазе, т.е. если один транзистор в паре открыт, то второй закрыт и наоборот. При этом дополнительный транзистор 5 открывается и закрывается синхронно с основным транзистором 4, а дополнительный транзистор 6 - синхронно с транзистором 3.

В результате к источнику питания поочередно подключается либо вся секция 2 и часть секции 1, либо вся секция 1 и часть секции 2. Установившаяся скорость ротора снизится (примерно в 1,5 раза при подсоединении транзисторов 5 и 6 к середине секций ). При подаче внешнего сиг.нала на вход 17 логического ключа

15 управляющий сигнал с выхода ДПР

13 на входы транзисторов 5 и 6 поступает через фазоинвертор 14. фаза

5 10013 управляющего сигнала на входе транзисторов 5 и 6 изменяется на 180О,. вследствие чего синхронно открываются и закрываются транзисторы 3 и 5, а также 4 и 6. К источнику питания поочередно подключаются только части секций 1 и 2, что приведет к возрастанию установившегося значения скорости примерно в 2 раза, если транзисторы 5 и 6 подсоединены к середине секций 1 и 2 ) по сравнению с начальной скоростью, когда к источнику подключаются поочередно сек ции 1 и 2. В итоге диапазон регулирования скорости (при подсоединении транзисторов 5 и 6 к середине секций.) равен трем, что в 1,5 раза больше, чем у известных двигателей..

Таким образом, предлагаемый электродвигатель в отличие от известных обладает большим диапазоном регулирования скорости вращения. Это свойство обусловлено применением дополнительных транзисторов, подсоединенных к симметричным точкам пар секций якорной обмотки и управляемых от

ДПР через фазоинвертор и логический ключ.

Следует заметить, что при широтно-импульсном характере управляющего Зв сигнала 17 на входе логического ключа 15 возможно получение любого уровня скорости, лежащего в диапазоне между максимальной и минимальной скоростями двигателя.

Предлагаемый электродвигатель мо,жет найти применение в регулируемых электроприводах различных летательных аппаратов. формула изобретения ю

Бентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой

44 4 якоря, первые выводы сдвинутых на

180 эл.град. секций которой соеди.нены через транзисторы с одним из зажимов цепи питания, вторые выводы секций объединены и подключены к переключателю, к одному из неподвижных контактов которого подключены первые электроды двух дополнительных транзисторов, вторые электроды которых соединены с секциями обмотки якоря, управляющие цепи всех транзис- оров связаны с выходом датчика положения ротора, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости вращения, он снабжен логическим ключом и фазоинвертором, переключатель выполнен двухпозиционным, подвижный контакт переключателя соединен с вторым за жимом цепи питания, общая точка секций соединена с вторым неподвижным контактом переключателя, вторые электроды дополнительных транзисторов соединены с дополнительными отводами от секций, а их управляющие цепи связаны с логическим ключом, к одному с. из входов которого подключен в rxoA датчика положения ротора непосред" ственно, а к другому входу - через фазоинвертор.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 535676, кл. H 02 I(29/02, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

N. 611276, кл. Н 02 К 29/02, 1976.

3. Сборник статей под ред.

И.Е. Овчинникова. Двигатели постоянного тока с полупроводниковыми коммутаторами. Л., "Наука", 1972, с. 144.

4. Патент США У 3693143 кл. 318-254, 1Ч72.

1001344

Составитель А. Санталов

Редактор 0. Ковач Техред Е. Харитончик Корректор С. щекмар

Заказ 1435/68 Тираж 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам Изобретений и открытий

113035, Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4