Вентильный электродвигатель

 

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ по авт.св. № 762102, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости вращения и повьшения точности регулирования , в него введены полностью управляемый ключ, инвертор и встречно-последовательно соединенные между . собой стабилитрон и диод, анод которого подключен к зажиму источника питания, соединенному с общей точкой секций обмотки статора, а анод стабилитрона подключен к общему вьгооду одной из групп диодов выпрямителя фазных ЭДС, общий вывод второй группы диодов которого подключен к другому зажиму источника питания, силовые входы полностью управляемого ключа подключены к укаэанньм выводам диодов выпрямителя фазных ЭЙС, а управляющий вход ключа через инвертор связан с выходом компаратора, снабженного дополнительньм входом для подачи виб- 2 рационного сигнала. (Л

СОЮЗ СОВЕТСИИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (19) (11) 4(51) H 02 Р 6 02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

{61) 762102

{21) 3601368/24-07 (22) 16.04.83 (46) 15.04.85. Бюл. Y 14 (72) В.Е.Григорьев, А.Г.Куличенко, Т.А.Куличенко и М.N.Èèíêèí (53) 316. 718. 5 (088. 8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

 762102, кл. Н 02 К 29/02, 1980. (54)(57) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ но авт.св. В 762102, о т л н ч а юшийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости вращения и повышения точности регулирования, в него введены полностью управляемый ключ, ннвертор и встречно-последовательно соединенные между, собой стабилитрон и диод, анод которого подключен к зажиму источника питания, соединенному с общей точкой секций обмотки статора, а анод стабилитрона подключен к общему выводу одной из групп диодов выпрямителя фазных ЭДС, общий вывод второй группы диодов которого подключен к другому зажиму источника питания, силовые входы полностью управляемого ключа подключены к указанньм выводам диодов выпрямителя фазных ЭДС, а управляющий вход ключа через инвертор связан с выходом компаратора, снабженного дополнительным входом для подачи виб- рационного сигнала, 1150725

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стабилизированном вентильном электродвигателе с зависимым однополупериодным инвертором. 5

По основному авт.св. 9 762102 известен вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой, секции которой соединены с зажимами для подключения к источнику питания 10 через ключи инвертора,датчик положения ротора с чувствительными элементами, выпрямитель фазных ЗДС,выполненныйв виде двух групп диодов, одни зажимы диодов указанных групп соединены 15 между собой соответственно и с общей точкой из секций обмотки статора и ключа инвертора, вторые зажимы диодов, в каждой группе объединены, причем общая точка соединения зажимов диодовщ одной группы соединена с одним из входов цепи отрицательной обратной связи, выход которой соединен с управляющими входами ключей инвертора, при этом цепь отрицательной обратной 25 связи выполнена в виде последовательно соединенных Сумматора, интегрирующего звена, компаратора и двухвходовых схем совпадения, входы сумматора соединены с общими точками диодов 30 ,указанных групп; источник опорного напряжения, подключенный к одному из входов компаратора, выход которого соединен с одним из входов схем совпадения, второй вход каждой из которых подключен к чувствительному элементу датчика положения ротора, а выход — с управляющим входом одного из ключей инвертора j1) .

Недостатками известного вентиль- 40 ного электродвигателя являются небольшой диапазон регулирования скорости вращения и низкая точность регулирования, так как механические характеристики таких электродвига- 45 телей в идеальном случае имеют вид прямых, веерообразно расходящихся иэ точки холостого хода .двигателя.

Целью изобретения является расширение диапазона регулирования ско- 50 рости вращения и повышение точности регулирования.

Указанная цель достигается тем, что в вентильный электродвигатель введены полностью управляемый ключ, 55 инвертор и встречно-последовательно соединенные между собой стабилитрон и диод, анод которого подключен к зажиму источника питания, соединенному с общей точкой секций обмотки статора, а анод стабилитрона подключен к общему выводу одной из .групп диодов выпрямителя фазных ЭЦС, общий вывод второй группы диодов которого подключен к другому зажиму источника питания, силовые входы полностью управляемого ключа подключены к укаэанным выводам диодов выпрямителя фазных ЗДС, а управляющий вход ключа через инвертор связан с выходом компаратора, снабженного дополнительным входом для подачи вибрационного сигнала.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема вентильного электродвигателя.

Вентильный электродвигатель содержит ротор с постоянными магнитами 1 и статор с обмоткой 2, секции которой соединены в общую точку, подключенную к отрицательному зажиму источника питания. Выводы секций подключены к силовым входам ключей 3-5 инвертора соответственно, другие силовые входы которых подключены к пОложительному зажиму источника питания. Управляющие входы ключей 3-5 инвертора соединены с выходами соответствующих двухвходовых схем совпадения 6-8 цепи отрицательной обратной связи. Точки соединения выводов секций обмотки статора и ключей инвертора связаны с точками соединения диодов выпрямителя 9 фазных ЗДС, общий вывод диодов одной группы которого соепинен с положительным зажимом источника питания а общий вывод диодов другой группй подключен к аноду стабилитрона 10, соединенному последовательно встречно с диодом 11, анод которого соединен с отрицательным зажимом источника питания. К указанным общим выводам групп диодов выпрямителя 9 фазных

ЗДС подключены выводы конденсатора

12 выполняющего функции сумматора и интегрирующего звена цепи отрицательной обратной связи, и через резистор 13 — силовые входы полностью управляемого ключа 14. Управляющий вход ключа 14 подключен к выходу компаратора 15 через инвертор 16, соединенному с одним из йходов схем совпадения 6-8, вторые входы которых подключены к чувствительньм элементам датчика положения 17 ротора. Второй вход комцаратора 15 подключен к

1150725

Составитель А. Головченко

Редактор С. Тимохина Техред С.Легеза Корректор С. Черни

Заказ 2158/42

Тираж 646

Подписное. ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул..Проектная, 4 источнику опорного напряжения, первый вход компаратора соединен с анодом стабилитрона 10, а третий дополнительный вход компаратора служит для подачи вибрационного сигнала 0 . Полностью управляемый ключ 14 выполнен в виде транзистора.

Устройство работает следующим образом.

Компаратор 15, на один вход кото- 1О рого подан периодический вибрационный сигнал Оьс, представляет собой широтно-импульсный модулятор. Наиболее целесообразной формой вибрационного сигнала с точки зрения линейности 15 регулировочной характеристики является сигнал пилообразной формы с крутым задним фронтом с частотой, превышающей частоту сигнала чувствительного элемента датчика положения ротора. 20

Длительность импульсов на выходе компаратора зависит от разности задающего опорного напряжения и напряжения; снимаемого с конденсатора 12. При наличии импульса на выходе компаратора он 25 проходит в зависимости от сигнала на выходе датчика положения 17 ротора через одну из схем совпадения 6-8 и открывает соответствующий ключ инвертора. В результате по секции обмотки статора вентильного электродвигателя протекает ток, создающий положительный вращающий момент. Так как на базу транзистора 14 выход. компаратора 15 подключен через инвер. тор 16, то транзистор !4 на этом интервале закрыт и, следовательно, отсутствует цепь для протекания тока от ЭДС вращения. остальных секций обмотки статора электродвигателя. 40

Вредный тормозящий момент отсутствует.

По окончании действия импульса на выходе компаратора 15 силовой ключ инвертора закрывается, а напряжение на нем не превышает напряжение пробоя стабилитрона 10, так как- ток от

ЭДС индукции, наводимой в отключаемой секции, замыкается через диод 11.

Во время паузы, когда импульс на выходе компаратрра отсутствует, открыт транзистор 14 и тем самым создается цепь для замыкания ЭДС вращения всех секций обмотки статора электродвигателя через выпрямитель 9 фазных

ЭДС, транзистор 14 и резистор 13.

Электродвигатель динамически тормозится, а конденсатор 12 заряжается до значения выпрямленной ЭДС вращения секций обмотки статора. В дальнейшем процесс повторяется. Так как во время действия импульса на выходе компаратора

15 транзистор 14 закрыт,то отсутствует цепь для разряда конденсатора 12,а диод

11 исключает влияние источника питания -на заряд конденсатора !2 как при наличии, так и при отсутствии импульса на выходе компаратора 15. Следовательно, напряжение на конденсаторе

12 пропорционально скорости вращения электродвигателя и подается на один из входов компаратора 15.

В результате механические характеристики электродвигателя принимают вид прямцх, параллельных предельной механической характеристики электродвигателя, причем происходит ужесточение механических характеристик, что в конечном итоге приводит к расширению диапазона регулирования скорости вращения и повышению точности регулирования.