Двигатель поперечного поля

 

Изобретение относится к области специальных электродвигателей постоянного тока, используемых в автоматических системах регулирования. Цепью изобретения является расширение функциональных возможностей 7 t 3 с Ф /) -п

СО(ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) Ai (. 1) 4 Н 02 К 23/20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3858791 /24-07 (22) 07 .01 . 85 (46) 15. 08 .86. Бюл. Ф 30 (72) В.С.Тюрин, Б.В.Новоселов и Ю. В .Ap сеньев (53) 621.313 .236.1 (088. 8) (56) Горяинов Ф.А. Электромашинные усилители . М,-Л .: Госэнергоиздат, 1962, с. 139-196.

Микроэлектродвигатели для систем автоматики . Технический справочник.,7

Под ред. Э.A.Ëîäo÷íèêîâà и Ю,Н.Юферева. М.: Энергия, 1969, с. 79-97.

Борисов В.А. Исследование работы электромашинного усилителя с поперечным возбуждением. — Электричество, 1949, с. 64-66.

Авторское свидетельство СССР

1(868939, кл . Н 02 К 23/20, 1980. (54) ДВИГАТЕЛЬ ПОПЕРЕЧНОГО ПОЛЯ (57) Изобретение относится к области специальных электродвигателей пос- тоянного тока, используемых в автоматических системах регулирования.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей

1251243 двигателя путем получения информации о направлении вращения двигателя. Двигатель содержит якорь 1, в пазах которого расположена якорная обмотка 2 . По крайней мере две группы пазов, служащих информационными, выполнены с шириной шлица, равной зубцовому делению якоря. Группы информационных пазов отделены друг

or друга по меньшей мере тремя штат" ными пазами, каждый информационный

Изобретение относится к производству специальных электрических двигателей потоянного тока, используемых в автоматических системах регулиров ания . 5

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей двигателя поперечного поля путем получения информации и направлении вращения якоря двигателя . l0

На фиг.1 представлена схема двигателя .на фиг ° 2 — графики изменения магнитного сопротивления.(R ) цепи магнитопроводящего зубца, изменение магнитного потока в этом зубце (Р) 15 и последовательность импульсов ЭДС в сигнальной обмотке.

Чередование разных по длительности пауз — отсутствия сигналов и групп сигналов, разных по числу импульсов 20

ЭДС в сигнальной обмотке, при противоположных направлениях вращения различно, Этот эффект используется в электронной схеме управления следящим электроприводом . 25

А

Е пазах зубчатого якоря 1 расположена якорная обмотка 2, соединенная с коллектором, на котором установлены две пары щеток: продольные и поперечные, причем поперечные щетки замк- З0 нуты на активное сопротивление. В магнитопровод статора 3 уложены обмотки возбуждения 4, обмотки управления 5, компенсационная обмотка 6 и обмотка добавочного плюса 7 (в об- ЗЗ щем случае). В больших пазах магнитопровода статора 3 по продольной оси

Ы расположены магнитопроводящий зубец 8 с сигнальной обмоткой 9 для паэ в группе отделен друг от друга одним штатным пазом, число информационных пазов в группах возрастает, Зубец статора выполнен с шириной наконечника, равной зубцовому делению якоря, а сигнальная обмотка выполнена с возможностью получения информации о направлении врашения якоря, при этом во многих случаях отпадает необходимость использовать другие элементы обратной связи. 2 ил. получения информации о частоте вращения якоря и его угловом положении

P и магнитопроводящий эубей с широким наконечником 0 с сигнальной обмоткой 11 для получения информации о направлении вращения якоря. Магнитопроводящий зубец 8 имеет ширину наконечника, равную или меньше ширины шлица штатных пазов 12 якоря 1. Магнитопроводящий зубец 10 имеет ширину наконечника, равную эубцовому делению. якоря. Йирина шлицов информационньп пазов 13 также равна зубцовому делению якоря. На якоре имеются несколько групп информационных пазов 13, например, две, при этом в первой группе — один информационный паз, во второй — два. Первая группа отделена от второй группы информационных пазов не менее, чем тремя штатными пазами 12, а информационные пазы в каждой группе (в примере — во второй грунпе) — одним штатным пазом 12.

При отсутствии добавочных полюсов по оси q маг нитопроводящие зубцы могут быть также установлены в пазах по оси q, С целью повышения амплитуды импульсов в сигнальных обмотках, сигнальные обмотки могут быть подключены к источнику питания постоянного тока.

При работе двигателя через магнитопроводящне зубцы 8 и 10 проходит часть магнитного потока, создаваемая обмотками возбуждения 4.

Магнитное сопротивление цепи, включаюшей магнитопроводящий зубец

Р с узким наконечником, ширина кото12512чЗ рого равна или меньше ширины шпица штатных и информационных пазов, магнитное сопротивление статора 3 и якорь 1, импульсно изменяется при вращении якоря двигателя, Этому изменению магнитного сопротивления соответствует изменение магнитного потока в зубце 8, что приводит к появлению импульсов ЭДС в сигнальной обмотке 9. Частота следования импульсов ЭДС прямо пропорциональна частоте вращения якоря двигателя, Это следует из выражения для импульсов ЭДС в сигнальной обмотке:

1 где W — число витков в сигнальной обмотке;

%, — постоянная частота магнитного потока в зубце; — амплитудное значение переменного по величине магнитного потока через зубец; — частота вращения якоря.

Таким образом, магнитопроводящий зубец 8 с сигнальной обмоткой 9 выдает информацию о частоте вращения якоря. Если обеспечить счет импульсов от какого-то начального момента времени> то можно получить информацию об изменении углового положения якоря.

Магнитное сопротивление цепи, включающей магнитопроводяший зубец

10 с широким наконечником-; равным по ширине зубцовому делению якоря, магнитопровод статора 3 и якоря 1, импульсно изменяется только при прохождении под наконечником зубца

l0 информационных пазов 13, имеющих ширину шлица, также равную зубцовому делению якоря. Импульсное изменение магнитного сопротивления цепи приводит к изменению магнитного потока в зубке 10, что обеспечивает появление импульсов ЭДС в сигнальной обмотке 11.

Чередование этих импульсов имеет закономерность, связанную с расположением информационных пазов на якоре. В случае рассматриваемого примера, импульсы ЭДС следуют в соответствии с кодом, изображенным на фиг.2, так при вращении якоря против часовой стрелки будут два

5 !

О

Двигатель поперечного поля, содержащий пазовый якорь с обмоткой и магнитопровод статора, в пазах которых размещены обмотки возбуждения, обмотки управления, компенсационная обмотка и обмотка добавочных полюсов, и в котором имеются по крайней мере по одной из осей магнитопроводящие зубцы с расположенными на них сигнальными обмотками для получения информации о частоте вращения якоря двигателя и его угловом положении, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей двигателя путем получения информации о направлении вращения якоря двигателя, в последнем по крайней мере две группы пазов, служащих информационными, выполнены с ширинои шлица, равнои зубцовому делению якоря, причем группы информационных пазов отделены друг от друга по меньшей мере тремя штатными пазами каждый

55 имплуьса, затем короткая пауза, »етыре имгульса, затем длинная пауза и снова повторение кода. При вращении по чассвой стрелке будут четыре импульса, затем короткая пауза, два импульса, затем длинная пауза и снова повторение кода. Операция обработки импульсной информации достаточно просто реализуется в системах автоматического регулирования.

Предлагаемое изобретение позволяет значительно расширить функциональные возможности двигателя поперечного поля без изменения его габаритов и массы, без изменения момента инерции якоря за счет получения информации о частоте и направлении вращения и угловом положении якоря.

При этом во многих случаях отпадает необходимость использовать другие элементы обратной связи, пристраиваемые к двигателю, что существенно упрощает его конструкцию, повышает надежность и точность выполнения задач. Возможность получения с двигателя импульсных сигналов о положении якоря относительно числа импульсов о частоте вращения и его направлении в ряде случаев позволяет исключить из привода элементы синхронной связи и замыкать привод непосредственно через вычислительную машину.

Формула изобретения информационный паз в группе отделен

1251243

Составитель A.Тропутнева!

Редактор И.Сегляник Техред A.Kðëâ÷óê Корректор Г.Решетник

Заказ 4422/54 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 друг от друга одним штатным пазом, . а число информационных пазов в груп—

И-4 пах возрастает по закону ?, где и = 1, 2, 3 и т.д, — номер группы информационных пазов, прп этсм один магнитопроводяший зубец статора выполнен с шириной наконечника, равной зубцовому делению якоря двигателя, а его сигнальная обмотка выполнена с возможностью получения информации вращения яко ря.