Вентильный электродвигатель

 

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ по авт. св. f 550734, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены пороговое устройство и секционированная обмотка, расположенная на дросселе н имеющая направление намотки , согласное с направлением намотки секций обмотки дросселя, а общая точка последовательно соединенных секций введенной обмотки дросселя подключена к цепи питания через реле, управляющий вход которого подключен к выходу порогового устройства, а входы порогового устройства подключены к концам секций обмотки якоря электродвигателя. tank € (Л СО

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК др Н 02 К 29 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР по делАм изОБРетений и ОткРытий (61) 550734 (21) 3618696/24-07 (22) 11.07.83 (46) 15.10.84. Бюл. № 38 (72) В. В. Путников, В. Д. Косулин, Г. Б. Михайлов и В. В. Омельченко (53) 621.313.13.014.2:621.382 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 550734, кл. Н 02 К 29/02, 1975. (54) (57) ВЕНТИЛЬНЫй ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ по авт. св. № 550734, отличаюи ийся тем, что, с целью расширения функ„„SU„„1119130 А циональных возможностей, в него дополнительно введены пороговое устройство и секционированная обмотка, расположенная на дросселе и и.меющая направление намотки, согласное с направлением намотки секций обмотки дросселя, а общая точка последовательно соединенных секций введенной обмотки дросселя подключена к цепи питания через реле, управляющий вход которого подключен к выходу порогового устройства, а входы порогового устройства подключены к концам секций обмотки якоря электродвигателя.

1119130

Изобретение относится к электротехнике.

По основному авт. св. № 550734 известен вентильный электродвигатель, содержащий синхронную машину, секции обмотки якоря которого, сдвинутые на 180 эл. град., соединены параллельно и подключены к цепи питания через ключи коммутатора, управляющие цепи которых соединены с датчиком положения ротора, дроссели с секционированной обмоткой, соединенной с общими точками сдвинутых на 180 эл. град. секций обмотки якоря, а общая точка последовательно соединенных секций дросселя подключена к цепи питания 11).

Недостатками данного двигателя является увеличение индуктивности секций якоря двигателя за счет последовательно включенных обмоток дросселя и увеличения активного сопротивления коммутируемых секций якоря двигателя.

Увеличение активного сопротивления секций вентильного двигателя (ВД) снижает

КПД двигателя, а увеличение индуктивности секций приводит к повышению коммутационных перенапряжений на транзисторах, что требует дополнительных мер для их защиты. В двигателе пусковой ток определяется активным сопротивлением последовательно включенных секций обмотки дросселя и секции обмотки якоря. Ограничение пускового тока посредством импульсного регулирования невозможно из-за коммутационных перенапряжений на ключах коммутатора. Все это снижает функциональные возможности известного вентильного электродвигателя.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей вентильного электродвигателя.

Цель достигается тем, что в вентильный двигатель дополнительно введены пороговое устройство и секционированная обмотка, расположенная на дросселе и имеющая направление намотки, согласное с секциями обмотки дросселя, а общая точка последовательно соединенных секций введенной обмотки дросселя подключена к цепи питания через реле, управляющий вход которого подключен к выходу порогового устройства, а входы порогового устройства подключены к концам секций обмотки якоря двигателя.

На фиг. 1 показана схема вентильного электродвигателя; на фиг. 2 — механическая характеристика вентильного двигателя.

Вентильный электродвигатель содержит транзисторные ключи 1 — 4 коммутатора секций 5 — 8 якорной обмотки, дроссель 9 с секционированными обмотками 10 — 13, реле

14 и пороговое устройство 15. Управляющий вход реле 14 подключен к выходу порогового устройства 15, входы которого подключены к концам секций 5 — 8 обмотки яко5

55 ря двигателя. Общая точка обмоток 12 и

13 дросселя 9 подключена к зажимам источника через реле 14. Число витков обмоток 12 и 13 в общем случае не равно числу витков обмоток 10 и ll н определяется величиной вольтодобавки в заданном диапазоне частот вращения.

При подаче на схему напряжения питания от источника в соответствии с сигналами датчика положения ротора транзисторные ключи 1 — 4 начинают коммутировать токи в секциях 5 — 8 якорной обмотки, что создает электромагнитный момент, приводящий ротор двигателя во вращение. Реле 14 нормально разомкнуто. Ток в двигателе протекает по секциям 5 — 8 якорной обмотки и последовательно включенным обмоткам

10 и 11 дросселя 9. Сопротивление обмоток

10 и 11 рассчитывается так, чтобы суммарное сопротивление якорной цепи ВД определяло максимально возможный пусковой ток двигателя из условия нормальной работы транзисторных ключей 1 — 4.

Механическая характеристика ВД в этом случае изображена на фиг. 2 в виде прямой АВ.

При достижении заданной частоты вращения ротора двигателя, например, точка

С на фиг. 2, срабатывает пороговое устройство 15 и нормально разомкнутые контакты реле 14 замыкаются, в результате чего подключаются обмотки 12 и 13 дросселя 9.

Активное сопротивление секционированных обмоток 12 и 13 минимально возможное, а число витков определяется частотой вращения вала двигателя выше точки С. Так как обмотки 10 и 1! включены параллельно обмоткам 12 и 13, то общее активное сопротивление обмоток дросселя можно сделать значительно меньше активного сопротивления секций 5 — 8 якорной обмотки ВД.

Механическая характеристика в этом случае изображается в виде кривой ЕДВ. При изменении момента на валу двигателя работа схемы происходит в обратном порядке.

При коммутации реле 14 перенапряжение на ключевых элементах не происходит, так как благодаря индуктивной связи обмоток

10 — 13 реактивная энергия из коммутируемых секций 12 и 13 иереходит в секции 10 и 11 и через какой-лйбо включенный элемент (1 — 4) замыкается через источник.

В качестве реле 14 может быть использован любой управляющий полупроводниковый элемент (транзистор, тиристор и т п.) а в качестве порогового устройства — операционный усилитель в режиме компаратора, триггер Шмидта, стабилитрон и т. п.

Вентильный электродвигатель целесообразно использовать в приводах с длительным режимом работы при фиксированной нагрузке и автономними источниками питания, например насосах, вентиляторах и т. п.

1119130

Редактор Л. Веселовская

Заказ 7469/42

Составитель А. Санталов

Техред И. Верес Корректор О. Тигор

Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4