Вентильный электродвигатель

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (SD 4 Н 02 К 29/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ /:":!

«!;, : м l

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ;-(sin4;a>Ë,à,чпы;)=0

° °

Э«

М (21) 3769575/24-07 (22) 10.07.84 (46) 07.01.86. Бюл. 11 1 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромашиностроения (72) В.М. Гандшу, В.Т. Гращенков, Н.И. Лебедев и Я.И. Явдошак (53) 621.313 ° 13.014.2:621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 487435, кл. Н 02 К 29/02, 1973.

Авторское свидетельство СССР

1(313261, кл. Н 02 К 29/02, 1969. (54)(57) ВЕНТИЛЬНЫ11 ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий Р --полюсный ротор статор с обмоткой якоря, секции которой подключены к цепи питания через полупроводниковый коммутатор, управляющие входы ключей которого связаны с выходами чувствительных элементов датчика положения ротора, подвижная часть которого содержит р основных сигнальных элементов, каждый из которых содержит М дополнительных сигнаЛьных элементов, отличающийся тем, что, с целью повьппения равномерности вращения, дополнительные сигнальные элементы выполнены с различной шириной и расположены симметрично относительно середины основного сигнального элемента, а угол между началом или концом дополнительного сигнального элемента и серединой основного сигнального элемента к1 находятся из системы уравнений где 1 = 1,2,...; М вЂ” номер уравнения {

, — порядок первых Й нечетных гармоник в кривой выходного напряжения коммутатора, о; — отношение амплитуды гармоники порядка 3; к амплитуде первой гармоники в кривой ЭДС холостого хода двигателя.

1203655

-35

Изобретение относится к электри— ческим машинам и может быть использовано в регулируемых вентильных электродвигателях, к которым предъявляются высокие требования по равномерности частоты вращения.

Цель изобретения — повы".ение равномерности вращения электродвигателя.

На фиг.1 представлена функциональная схема вентильного электродвигателя; на фиг.2 — конструктивная схема двухканального датчика положения ротора фотоэлектрического типа для двухполюсного вентильI ного электродвигателя; на фиг.3— диаграммы сигналов с выходов первого и второго каналов датчика положения ротора.

Секции обмотки двигателя 1 подключены к источнику питания через полупроводниковый коммутатор 2, входные цепи ключей которого связаны с выходами усилителей 3 мощности.

Входы усилителей 3 через ключевой элемент 4 подключены к выходу 5 первого канала либо к выходу 6 второго канала датчика положения ротора 7, подвижная часть которого связана с валом двигателя 1. С валом последнего соединен также датчик 8 ча.стоты вращения, выход которого включен в управляющую цепь 9 ключевого элемента 4.

На неподвижной части датчика положения ротора 7 расположены источник 10 излучения, например светодиод, приемник 11 излучения, например фотодиод, первого канала и, соответственно, источник 12 и приемник 13 второго канала. Подвижная часть датчика представляет собой расположенный между источниками и приемниками излучения диск 14 с основным сигнальным 15 и дополнительными 16 элементами.

Сигнальный элемент 15 первого канала выполнен в виде непрерывного прозрачного для излучения участка с угловым размером в пределах от

2г до где 5 — число секций обРВ Р мотки. Сигнальный элемент 16 второго канала выполнен в виде и прозрачпых сигнальных элементов разной ширины.

Вентильный электродвигатель работает следующим образом.

При пуске двигателя ключевои элемент 4 подключает к входам усили. телей 3 мощности фотодиод 11 первого канала 5 датчика 7. При этом, так как работает канал 5 с непрерывным сигнальным элементом 15, вентильный двигатель не имеет мертвых положений ротора и развивает электромагнитный момент при любом положении ротора . Ключевой элемент 4 настроен таким образом, что уже при незначительной частоте вращения по сигналу с датчика 8 частоты вращения он переключает входные цепи усилителей 3 мощности на второй канал 6 датчика положения ротора 7.

Выходные сигналы второго канала представляют собой последовательности широтно-модулированных импульсов, частота и ширина которых выбирается из условий оптимального соответствия выходного напряжения коммутатора и ЭДС двигателя. Если

ЭДС двигателя синусоидальна, то параметры последовательности N импульсов выбираются таким образом, чтобы первые И высших нечетных гармоник отсутствовали или были пренебрежимо малы. При этом учитывается, что из-за индуктивного характера сопротивления обмоток вентильного электродвигателя гармоники более высоких порядков не оказывают влияния на характеристики электродвигателя.

При соответствующем выборе параметров последовательности всего лишь пяти импульсов на половине периода ЭДС в кривой выходного напряжения коммутатора полностью отсутствуют высшие гармоники до семнадцатого порядка включительно.

Таким образом, разбиение сигнальных элементов датчика положения ротора на Н сигнальных элементов различной ширины и симметричных относительно середины основного сигнального элемента, последовательные координаты начал и концов которых, отсчитываемые от середины основного сигнального элемента, определяются из системы приведенных Й уравнений, позволяет максимально приблизить гармонический состав выходного напряжения коммутатора к гармоническому составу ЭДС двигателя.Влагодаря этому пульсации момента в

Составитель А. Санталов

Редактор И. Дербак Техред А.Кикемезей Корректор А. Обручар

Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11 3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 8427/58

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 вентильном электродвигателе в 23 раза меньше, чем у известных электродвигателей с обычным способом широтно-импульсной модуляции, во столько же уменьшается и коэф1203655 4 фициент неравномерности вращения.

При этом положительный эффект достигается более простым способом, чем у известных вентильных электродвигателей.