Вентильный электродвигатель

 

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ по авт.св. 1003262, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации и увеличения диапазона регулирования при четном числе секций якорной обмотки преимущественно равном четырем, в него введены по числу секций дополнительные диоды, одни одноименные выводы которых соединены по отдельности с выводными концами секций, а другие соединены между сббой и через резистор подключены ко входу сравнивающего устройства.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН з(51 1 Н 02 К 29/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР, ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1003262 (21) 3416852/24-07 .(22) 05.04.82

1 (46) 23.08. 83. Бюл. р 31 (72) В.В. Омельченко, В.M. Пожидаев, В.В.Шупрута, В.В.Путников и Е.A.Ïåòðoâ (53) 621.313.13.014.2:621.382(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

l0 1003262., кл, Н 02 K 29/02, 1981. (54)(57) BEHTHJIbHblA ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ по авт.св. 9 1003262 о т л и ч а ю„„SU„„, 1037375 А шийся тем, что, с целью повышения точности стабилизации и увеличения диапазона регулирования при четном числе секций якорной обмотки преимущественно равном четырем, в него введены по числу секций допол-. нительные диоды, одни одноименные выводы которых соединены по отдельности с выводными концами секций,. ,а другие соединены между собой и через резистор подключены ко входу сравнивающего устройства.

1037375 Изобретение относится к электротехнике.

По основному авт.св. Р 1003262 известны вентильные электродвигатели (ВД), секции якорной обмотки которых подключены к источнику питания через последовательно включенные транзисторы коммутатора и регулирующий орган. Вход регулирующего органа этих ВД подключен к выходу сравнивающего устройства. На входе сравнивакицего .устройства действуют сигналы задатчика и измерителя частоты вращения, выполненного в виде выпрямителя ЭДС секций ВД. Диоды выпрямителя соединены между собой попарно пос- 15 ледовательно-.встречно,а точки соединения диодов разных пар подсоединены к выводным концам секций якорной обмотки. Общие точки соединения диодов каждой пары через резисторы подсое- 7О динены ко входу сравнивающего уст.ройства Р13.

Недостатком известных ВД является сравнительно небольшой диапазон регулирования и невысокая точность стабилизации частоты вращения при четном числе секций якорной обмотки., например равном четырем, и синусоидальной форме ЭДС в них. Это обусловлено тем, что в этих ВД амплитуда . пульсаций сигнала, пропорционального частоте вращения ротора, на входе сравнивающего устройства является значительной и, например, для четырехсекционного двигателя с синусоидальной формой ЭДС составляет около 17,1%.

Целью изобретения является повышение точности стабилизации и увеличение диапазона регулирования частоты вращения ротора электродвигателя. 40

Поставленная цель достигается тем, что в вентильном электродвигателе, секции обмотки якоря Которого подключены к источнику питания через последовательно соединенные транзисторы коммутатора и регулирующий орган, вход которого подключен к выходу сравнивающего устройства, первый вход которого подключен к з,адатчику, а второй к выходу измерите-- " . ля ЭДС секций, диоды которбго соединены попарно последовательно-встречно, а точки соединения диодов разных пар подключены к секциям. якорной .обмотки, а точки соединений диодов каждой пары через реэистфры подключены Ко входу сравнивакицего устройства, введены дополнительные" диоды,число которых равно числу секций, .одни одноименные выводы которых сое- 60 динены по отдельности с выводными концами секций, а другие соединены между собой и через резистор подключены к входу сравнивающего устройства. 65

На фиг. 1 представлена схема ВД; на фиг. 2 — временные диат раммы, поясняющие работу схемы.

Электродвигатель (фиг. 1) содержит секции 1-4 якорной обмотки, транзисторы 5-8 коммутатора, диоды 9-16 измерителя частоты вращения, резисторы 17-20, сравнивающее устройство 21, задатчик 22 частоты вращения, регулирующий орган 23. Питание ВД осуществляется от источника 24 постоянного напряжения.

Секции 1-4 через транзисторы 5-8 и регулирующий орган 23 подключены параллельно к источнику питания.

Геометрические оси пар секций 1,2 и 3,4 сдвинуты между собой в расточке статора на 90 эл. град., а геометрические оси секций в каждой паре .сдвинуты между собой на 180 эл. град, Функции измерителя частоты вращения выполняют секции 1-4 якорной обмотки ВД совместно с диодами 9-16 и резисторами 17-19. Диоды,10 и 11,12 подсоединенные к секциям, сдвинутым друг относительно друга на 180 эл. град., соединены между собой попарно последовательно-встречно. Общие точки пар этих диодов по отдельности через резисторы 17 H 18 подсоединены ко входу сравнивающего устройства.

Введенные дополнительные диоды 13-16 выпрямителя одними одноименными выводами соединены по отдельности с выводными концами секций 1-4, а другими соединены между собой и через резистор 19 подключены к входу сравнивающего устройства.

При вращении ротора ВД в секциях 1-4 якорной обмотки индуктируются синусоидальные ЭДС, амплитуда которых пропорциональна частоте вращения ротора.

В нерабочие для каждой секции полупериоды зти ЭДС выпрямляются диодами 9-16 и через резисторы 17-19 подаются на вход сравнивающего устройства (резистор 20).

Временные диаграммы (фиг. 2) иллюстрируют напряжения, действующие на резисторах 20.

Диаграмма напряжения (фиг. 2а) показывает напряжение, обусловлен.йое протеканием тока, вызванного ЭДС йары секций 1 и 2, выпрямленной диодами 9 и 10 (.U 1),,На фиг. 2б представлена диаграмма напряжения, обусловленного протеканием тока, вызванйого ЭДС пары секций 3 и 4, выпрямленной диодами 11 и 12 (U ) .

Напряжение на резисторе 20, обусловленное протеканием тока, вызванного ЭДС секций 1-4, выпрямленной диодами 13-16 (U ), определяется наибольшей из ЭДС секций 1-4, так как диоды, подсоединенные к секциям с меньшей ЭДС,заперты.

1037375

) 91Ì1,4

lU LJ )81иЦ+д„, сОЫ)+О„

)соМ(20 где U . 20 — минимальное значе1

М1И ние напряжения 0с„ (фиг. 2г).

Таким образом; данное техническое решение увеличивает.по сравне25 нию с известным примерно в 1,7 раза величину среднего напряжения на входе сравнивающего устройства, повьааая тем самым крутизну сигнала, пропорционального частоте вращения

ЗО ротора ВД, и снижает более чем в

3 раза уровень пульсаций укаэанного напряжения, что в конечном итоге ведет к повышению точности стабили-. зации и значительному увеличению

35 диапазона регулирс>вания частоты вращения ротора ВД.

Это обусловлено тем, что одноименные выводные концЬ диодов 13-16 сое1динены между собой непосредственно и через общий резистор подсоединены ко входу сравнивающего устройства.

Так. как сопротивление резисто-.ров 17-19 выбирается намного больше где а = И - угол поворота ротора ВД, эл..град, c6. - частота вращения ротора.

Временная диаграмма напряжения 0 представлена на фиг. 2 г. Исследуя выражение для 0 „ на экстремум, можно определить, что оно имеет максимум при

g (26,5,+ 90 к) эл.град. и ,) (63,5 + 90 к) эл. град. (К * 0,1,2,...), равный () 0 „(вм Яб,6 + Яс0з 2б,б ) Я.,<57 () „, где 0 „ 0„„„ 0 „U - амплитудное

И> bl> значение каждого из напря. жений 04, 02.i 03 °

Среднее значение напряжения U, (фиг. 2г), вычисленное по формуле

Ю > )4

4p f Ugy(M (Х(з1 <С+ 2cOSef)® входного сопротивления сравнивакщего устройства (резистора 20 ), то на резисторе 20 выделяется напряжение 0 у, равное сумме напряжений 0, 0, 0> . Это напряжение может быть выражено зависимостью (+ >>+4к>; 7 >>-ф.к>) (оЯ, сЩ 4 ". 1 к>фнок> к*щ

I в 1,707 раз выше,>чем в ВД известного устройства,-а его пульсации составляют примерно 5,4%,. так как

Ф ! >>, «г в ()мак 0ш1э Я„Й570 () „.0 „„а,%370,уо, 054 >

1037375

Редактор П.Коссей аказ 6024/56 Тираж 687 Подписное

ВНИИПИ .Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

0 3

Составитель A.Ñàíòàëoâ

Техред К.Иыцьо Корректор А.Зимокосов

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная, 4