Вентильный электродвигатель

 

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ , содержащий многофазную обмотку якоря, индуктор и коммутатор с герконами и тиристорами, в котором катод каждого тиристора соединен с началом коммутируемой им фазы обмотки якоря через диод, катоды тиристоров , соединенных с противоположными фазами, соединены через конденсаторы, резисторы и диоды, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, он снабжен дополнительными конденсаторами и ключом. катоды тиристоров соединены через резисторы с концами, а их управляющие электроды встречно включенными диодами - с началами коммутируемых этими тиристорами фаз, причём управляющие электроды тиристоров, связанных с нечетными фазами якорной обмотки , подключены через резисторы к неподвижным контактам первого геркона , управляющие электроды тиристоров , связанных с четными фазами - через резисторы к неподвижным контактам второго геркЬна, катушка управления первого геркона шунтирована конденсатором и подключена через резистор к замыкающему контакту второго геркона, а. кат-ущка управления (Л второго геркдйа с шунтирующим ее конденсатором через резистор - к размыкающему контакту первого геркосоединены с зажимом цепи питания через ключ. 4 4 - Ю

СОЮЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(д ) Н 02 K 29/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,"."Н ABTOPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3659107/24-0/ (22) 05.11.83 (4,6) 07.03.85. Бюл. У 9 (72) В.И.Никулин, А.В.Якушков и Л.В.Волошин (53) 621.313 ° 13.014.2:621.382(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 767909, кл. Н 02 К 29/02, 1979.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 886160, кл. Н 02 К 29/02, 1980. (54)(57) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий многофазную обмотку якоря, индуктор и коммутатор с герконами и тиристорами, в котором катод каждого тиристора соединен с началом коммутируемой им фазы обмотки якоря через диод, катоды тиристоров, соединенных с противоположными фазами, соединены через конденсаторы, резисторы и диоды, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, он снабжен дополнительными конденсаторами и ключом, „„Я0„„1144172 А катоды тиристоров соединены через резисторы с концами, а их управляющие электроды встречно включенными диодами — с началами коммутируемых этими тиристорами фаз, причем управляющие электроды тиристоров, связанных с нечетными фазами якорной обмотки, подключены через резисторы к неподвижным контактам первого геркона, управляющие электроды тиристоров, связанных с четными фазами — через резисторы к неподвижным контактам второго геркбна, катушка управления первого геркона шунтирована конденсатором и подключена через резистор к замыкающему контакту второго геркона, а катушка управления второго геркдна с шунтирующим ее конденсатором через резистор — к размыкающему контакту первого геркона, а подвижные контакты герконов соединены с зажимом цепи питания через ключ.

1144172

Изобретение относится к электротехнике, н частности к электроприводам с бесконтактной конструкцией исполнительного двигателя, широко применяемым в устройствах автоматики. 5

Известны вентильные электродвигатели, содержащие якорь с обмоткой, секции которой соединены с выходом коммутатора, выполненного в виде тиристорного инвертора с отсекающими 1б диодами и нагрузкой в катодных цепях тиристоров, управляющий трансформатор и датчик положения ротора, роль которого выполняет сам якорьГ13.

Недостатком данных конструкций является наличие трансформатора, дополнительной обмотки возбуждения и источника переменного тока, усложня-, ,ющих конструкцию электродвигателя и повышающих его массу и габариты. 2б

Наиболее близким к изобретению по,технической сущности является вентильный электродвигатель, содержащий индуктор, якорь с обмоткой, секции которой, соединены с выходом 25 тиристорного коммутатора, управляемого с помощью делителей, герконов, дополнительных резисторов и конденсаторов и выполненного таким образом

l что катод каждого тиристора соединен с началом коммутируемой им фазы через диод, а с концом — через делитель, состоящий из последовательно соединенных резисторов и зашунтированного другим резистором конденса35 тора, управляющий электрод каж (ого тиристора через диод соединен замыкающим контактом геркона со средней точкой делителя, включенного в соседнюю против хода часовой стрелки фазу, а размыкающим контактом — с началом коммутируемой им фазы (23 °

Однако наличие четырех герконов и большого числа конденсаторов приводит к усложнению. конструкции электродвигателя, понижению надежности коммутатора, повышению его массы и габаритов.

Цель изобретения — упрощение конструкции вентильного электродвига- 50 теля, снижение его массы и габаритов при сохранении функциональных возможностей.

Поставленная цель достигается тем, что вентильный электродвигатель 55 содержащий многофазную обмотку яко-. ря, индуктор и коммутатор с герконами и тиристорами, в котором катод каждого тиристора соединен с на чалом коммутируемой им фазы обмотки якоря через диод, катоды тиристоров, включенных в противоположные фазы, соединены через конденсаторы, резисторы и диоды, снабжен конденсаторами и ключом, катоды тиристоров соединены через резисторы с концами, а их управляющие электроды встречно включенными диодами — с началами коммутируемых этими тиристорами фаз, причем управляющие электроды тиристоров, связанных с нечетными фазами якорной обмотки, подключены через резисторы к неподвижным контактам первого геркона, управляющие электроды тиристоров, связанных с четными фазами — через резисторы к неподвижным контактам второго геркона, катушка управления первого геркона шунтирована конденсатором и подключена через резистор к замыкающему контакту второго геркона, а катушка управления второго геркона с шунтирующим ее конденсатором через резистор — к размыкающему контакту первого геркона, а подвижные контакты герконов соединены с,зажимом цепи питания через ключ.

На чертеже изображена электрическая схема вентильного электродвигателя.

Вентильный электродвигатель состоит из синхронной машины с многофазной обмоткой якоря (фазы 1-4), индуктора 5 и коммутатора на тиристорах 6-9. Катоды тиристоров с началами фаз якорной обмотки соединены диодами 10-13, а с концами фаз — через резисторы 14-17. Коммутирующие конденсаторы 18 и 19 соединяют катоды тиристоров 6,8 и 7,9 между собой. Управляющие электроды тиристоров 6-9 через встречно включенные диоды 20-23 соединены с началами коммутируемых этими тиристорами фаз.

Кроме того, управляющие электроды тиристоров 6 и 8, коммутирующих нечетные фазы якорной обмотки, подключены через резисторы 24 и 25 к неподвижным контактам геркона 26, а управляющие электроды тиристоров 7 и 9, коммутирующих четные фазы, через резисторы 27 и 28 к неподвижным контактам геркона 29. Катушка

30 управления геркона 26 с параллельным к ней конденсатором 31 под- i ключена через резистор 32 к замыкаю1144172

Через замыкающий контакт геркона 40

29 к управляющему электроду тиристора 7 прикладывается напряжение, достаточное для обеспечения условий отпирания тиристора 7. Тиристор 1 отпирается, в.фазе 2 появляется ток, 45 тиристор 9 с помощью коммутирующего конденсатора 19 запирается. Взаимодействие токов в фазах 1 и 2 с магнитным потоком индуктора создает вращающий момент, под действием ко- 50 торого ротор начинает вращение против хода часовой стрелки. Кроме того, к источнику питания оказывается подключенным делитель, состоящий из резистора 32 и катушки 30 управления у герконом 26 . параллельным к ней конденсатором 31 ° Заряд конденсатора 31 до уровня напряжения срабатыщему контакту геркона 29, катушка

33 управления геркона 29 с параллельным к ней конденсатором 34 — через резистор 35 к размыкающему контакту геркона 26. Подвижные контакты герконов 26 и 29 соединены с зажимом источника питания через ключ 36.

Устройство работает следующим образом.

При замыкании ключа 36 происходит отпирание тиристора 6 по цепи:

"+" источника питания, ключ 36, размыкающий контакт геркона 26, резистор 24, управляющий электрод ти- 15 ,ристора 6, резистор 14, "-" источника питания. Аналогично по цепи:"+" источника питания, ключ 36, размыкающий контакт геркона 29, резистор 28, управляющий электрод тиристора 9, 20 резистор 17, "-" источника питания происходит отпирание тиристора 9.

В фазах 1 и 4 появляются токи, взаи.модействие которых с магнитным потоком индуктора 5 создает статический 25 момент ° Одновременно с замыканием ключа 36 напряжение источника питания через размыкающий контакт гер.кона 26 прикладывается к делителю, состоящему из резистора 35 и катушки 33 управления герконом 29 с параллельным к ней конденсатором 34. Конденсатор 34 начинает заряжаться. Как только напряжение на конденсаторе 34 достигнет при его заряде величины, достаточной для создания катушкой 33 управления м.д.с. для срабатывания геркона 29, последний переключается. вания геркона 26 обеспечивает его срабатывание, что приводит к отклю-, чению цепей управляющего электрода тиристора 6 и питания катушки 33 управления герконом 29 от источника питания и подключению к нему цепи управляющего электрода тиристора 8.

Последний отпирается, тиристор 6 с помощью коммутирующего конденсатора 18 запирается.

В фазе 3 появляется ток, что приводит к дальнейшему повороту ротора против часовой стрелки. Ток разряда конденсатора 34 через катушку 33 управления поддерживает некоторое время м.д.с., достаточную для удержания геркона 29 в сработанном состоянии.

При уменьшении тока разряда до тока отпускания геркон 29 возвращается в исходное состояние, подключая цепь управляющего электрода тиристора-.

9 к источнику питания. Тиристор 9 отпирается, в фазе 4 появляется ток, что способствует возрастанию скорости поворота ротора двигателя против часовой стрелки.

Геркон 26 удерживается некоторое время в сработанном состоянии м.д.с., создаваемой током разряда конденса1 тора 31 через катушку 30 управления.

При уменьшении тока разряда до тока отпускания геркон 26 подключает цепь управляющего электрода тиристора 6 к источнику питания, что, в свою очередь, при появлении тока в фазе 1 обеспечивает дальнейшее увеличение скорости, и следовательно ЭДС вращения в фазах обмотки якоря. Как только ЭДС достигнет величины, достаточной для отпирания тирис" торов, ключ 36 размыкают. Дальнейшая коммутация тиристоров осуществляется за счет наведенной ЭДС вращения. Так, в рассматриваемый момент вращения наведение ЭДС в фазе

2 приводит к отпиранию тиристора 7 по цепир"+" ЭДС, диод 21, управляющий электрод тиристора 7, резистор

15, "-" ЭДС, Ток, появившийся в фазе

2, взаимодействует с магнитным потоком индуктора, создает момент, способствующий вращению ротора двигателя против часовой стрелки. ЭДС наводится в фазе 3, что приводит к отпиранию тиристора 8 и появлению тока в фазе 3 и т.д.

1144172

Составитель A. Санталов

Техред Ж. Кастелевич Корректор E. Сир охман

Редактор В.Данко

Заказ .942/43 Тираж 646 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Исключение двух, переключающих герконов и четырех конденсаторов упрощает конструкцию электродвигателя, повышает надежность коммутатора и, как показали результаты экспе римента, увеличивает момент электро двинателя на единицу обьема и веса.