Вентильный электродвигатель
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 4
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ
К АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО делАм изОБРетений и ОтнРытий (61) 886160 (21) 3698862/24-07 (22) 26.12.83 (46) 15.0 1.86. Бюл. № 2 (?2) В.И.Никулин, А.В. Якушков и
С.И.Шеленок (53) 621.313 ° 323(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 886160, кл. Н 02 К 29/02, 1981. (54)(57) ВЕНТИЛЬНЬ!Й ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ по авт. св.. № 886160, о т л и ч а— ю шийся тем, что, с целью повышения точности управления за счет обеспечения фиксации координат перемещения, в цепи делителей, соединяющих катоды каждого тиристора с концом коммутируемой им фазы, введен общий ключ, один контакт которого соединен .с концами коммутируемых фаз, а другой — с точкой соединения конденсатора и шунтирующего его резистора указанных делителей.
12052ЗВ
Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано в устройствах автоматики и является усовершенствованием изобретения по авт. св. " 886160.
Белью изобре-ения явля" òñ:ÿ повышение точности управления вентильным электродвигателем за счет обеспечения фиксации координаг перемещения..
На чертеже представлена принципиальная электрическая "õåìà вентильного электродвигателя.
Вентильный электродвигатег.:ьсодержит синхронную машину с многофазной якорной обмоткой 1-4, индуктором 5, коммутатор,, выполненный на тиристорах 6-9. Катоды тиристоров соединены с началами фаэ якорной обмотки через диоды 10-13 и с делителями, составленными из резисторов 14-17 и конденса-.îðîâ 18-21, зашунтированных резисторами 22
25. управляющие электроды тиристоров 6-9 через диоды 26-29 и замыкающие контакты герконов 30-33 подключены к средним точкам указанных делителей сооответственно„ а через замыкающие контакты герконов — к началам фаз якорно.л обмотки 1-4.
Кроме того, управляющий электрод транзистора 6 соединен через последовательно вклю:енные резистор 34, конденсатор 35 с зажимом источника питания, а управляющий электрод тиристора 9 поцключен к источнику питания через резистор 36 и конденсатор 37. Катушка 38 управления ,герконами 30-33 соединена с зажимами источника питания через ключ 39.
Коммутирующие конденсаторы 40 и 41 соединяют катоды тиристоров 6, 8 и
7, 9 между -собой. Делители снабжены общим ключом 42, .подвижный контакт которого соединен с общей точкой конденсатора и резистора указанных де лителей, а неподвижный контакт ключа 42 соединен с общей точкой концов фаз якорной обмотки 1-4.
Вентильный электродвигатель ра,ботает следующим образом.
При подключении электродвигателя к источнику постоянного тока происхо дит отпирание тиристора 6 по цепи:
".+" источника питания, конденсатор 35 резистор 34, управляющий электрод тиристора 6, резисторы 14 и 22, кгаоч
42, "-" источника питания. Напряже5
° O
ЗО
5О
55 ние источника питания прикладывается к первой фазе якорной обмотки через диод 10 и к делителю, составленному из резистора l4 и конденсатора 18. В фазе появляется ток, конденсатор 18 начинает заряжаться. Одновременно происходит заряд конденсатора 40 по цепи: "+" источника питания, открытый тиристор 6, диод
10, конденсатор 40, третья фаза якорной обмотки, -" источника питания., При этом конденсатор 40 заряжается до величины напряжения источника питания. Аналогично происходит отпирание тиристора 9 ° Последнее происходит к появлению тока в четвертой фазе якорной обмотки, началу заряда конденсатора 21 делителя и заряду конденсатора 41 до величины напряжения источника питания. Взаимодействие токов, имеющих место в первой и четвертой фазах якорной обмотки с магн1лтным потоком индуктора 5, создает статистический момент. Если теперь замкнуть ключ Э9, то благодаря накопленному заряду на конденсаторе 18 через замыкающий контакт
".еркона 31 к управляющему электроду тиристора 7 прикладывается напряжение, достаточное для обеспечения условия отпирания тиристора, Тиристор 7 отпирается, в результате чего конденсатор 41 оказывается подключенным к тиристору 9. Так как открыты оба тиристора, то возникает ток разряда конденсатора 41, направленный навстречу току тиристора 9.
В цепи разряда конденсатор 41 отсутствуют реактивные элементы, поэтому ток разряда нарастает быстро, снижая ток через тиристор 9 до величины, меньшей тока удержания тиристора.
Тиристор 9 выключается. Через тиристор 7 начинает протекать ток перезаряда конденсатора 41 и ток второй фазы якорной обмотки, происходит заряд конденсатора 19. Взаимодействие токов в первой и второй фазах с магнитным потоком индуктора создает вращающий момент, под действием которого ротор начинает вращение против хода часовой. стрелки. Как только напряжение на конденсаторе 19 достигает при его заряде вел чины, достаточной для отпирания тиристора
8, последний отпирается, а тиристор
6 с помощью коммутирующего конденса,тора 40 запирается..Механизм запира(;ния тиристора 6 аналогичен механиз1205238
Составитель А.Головченко
Техред А.Ач Корректор М.Максимишинец
Тираж 645 Подписное
Редактор М.Цыткина
Заказ 8537/56
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
Му запирания тиристора 9 с помощью конденсатора 41. В третьей фазе появляется ток, что способствует возрастанию скорости поворота ротора электродвигателя против часовой стрелки. Заряд конденсатора 20 до уровня напряжения отпирания тиристора приводит к отпиранию тиристора 9, что, в свою очередь, при появлении тока в четвертой фазе обеспечивает дальнейшее увеличение скорости, и, следовательно, ЭДС вращения в фазах якорной обмотки. Как только ЭДС вращения достигает величины, достаточной для отпирания тиристоров, ключ
39 размыкается. Управляющие электроды подключаются к началам фаз якорной обмотки через замыкающие контакты
,герконов, а наведенная ЭДС в четвертой фазе в рассматриваемый момент вращения приводит к отпиранию тиристора по цепи: "+" ЭДС, размыкающий контакт геркона 33, диод 29, управляющий электрод тиристора 9, резистор 17, конденсатор 21, ключ 42, ЭДС. Ток. появившийся в четвертой фазе, взаимодействует с магнитным потоком индуктора, создает момент, способствующий вращению ротора электродвигателя против часовой стрелки. ЭДС наводится в первой фазе и приводит к отпиранию тиристора
6, выключению тиристора 8, появлению тока в первой фазе и т.д.
Для осуществления фиксированного останова двигателя необходимо разомкнуть ключь 42. При этом размыкаются цепи управления тиристоров 1-6.
Тиристоры, сработавшие до размыкания ключа, например, тиристоры 6 и 9 остаются во включенном состоянии, т.к. в коммутируемых ими фазах .протекают токи, превышающие токи удерживания тиристоров во включенном состоянии.
Взаимодействие токов в первой и четвертой фазах с магнитным потоком индуктора 5 создает статический момент, под действием которого ротор электродвигателя удерживается в фиксированном положении. Ключ 42 можно вернуть в исходное состояние, подключив концы делителей к концам фаз якорной обмотки. Через делите1п ли, подключенные к катодам тиристоров 6 и 9; протекает ток, конденсаторы 18 и 21 заряжаются.
Для осуществления пуска и положения фиксированного останова замыкают ключ 39. К управляющему электро-. ду тиристора 7 через замыкающий КоНтакт геркона 31 прикладывается напряжения заряда конденсатора 18, что приводит k,oòïèðàíèþ тиристора 7.
Тиристор 9 с помощью коммутирующего конденсатора 41 запирается, во второй фазе появляется ток, что приводит к созданию вращающегося момента,под действием которого ротор .начинает вращение против хода часовой стрелки.
Таким образом, введение ключа 42 в вентильный электродвигатель поэволлет при использовании его в следящих системах обеспечить режим запоминания или фиксации координат перемешения, что дает воэможность получить некоторую гарантированную величину статического синхрониэирующего момента или восстанавливающей
35 силы для надежного обеспечения требуемой статической точности при отработки программы и, следовательно, осуществления старт-стопного режима работы. Наряду с этим улучша40 ются динамические характеристики электродвигателя в переходном режиме при останове электродвигателя, что также повышает точность управления вентильным электродвигателем в
45 следящих системах.
