Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к вентильнь1м электродвигателям (ВД-jf;, Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения формирования механической характеристики , близкой к характеристике равной мощности. ВД содержит секции 1-4 якорной обмотки, подключенные к источнику питания 5 через транзисторы 6-9 коммутатора. Управляющие входы транзисторов 6-9 через устр-во 10 задержки подключены к выходу датчика 11 положения ротора. В цепь питания двигателя включен датчик 2 потребляемого тока, уравляющий вход к-рого подключен к выходу устр-ва управления 13, а выход - к. входу устр-ва 10 задержки. Устр-во задержки может быть вьтолнено в виде управляемого дросселя насыщения на двух сердечниках. Величина постоянного тока в обмотке смещения дросселя обеспечивает выход ВД на естественную механическую характеристику. Сигнал обратной связи обеспечивает время задержки сигнала на управляющие входы транзисторов, пропорциональное току двигателя, и в -результате приближение к характеристике равной мощности. 3 ил. i (Л IsD СО О (Риг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 К 29/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3869788/24-07 (22) 20.03.85 (46) 15.12.86. Бюл. ))- 46 (72).В.В. П)упрута, В.В Омельченко, В.M. Пожидаев, В.В Путников и Г.Б. Михайлов (53) 62).313.93.014.2:621.382(088 .8) (56) Овчинников И.Е., Лебедев Н.И.

Бесконтактные двигатели постоянного тока. Л.: Наука, 1979, с. )27.

Патент Великобритании Ф 1227025, кл. Н 2 А, 1971. (54) ВЕНТИЛЬНЬ)И ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к вентильным электродвигателям (ВД ). Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения формирования механической характеристики, близкой к характеристике равной мощности. ВД содержит секции 1-4 якорной обмотки, подклю„„SU„, 1277309 А1 ченные к источнику питания 5 через транзисторы 6-9 коммутатора. Управляющие входы транзисторов 6-9 через устр-во 10 задержки подключены к выходу датчика 11 положения ротора. В цепь питания двигателя включен датчик 12 потребляемого тока, уравляю- щий вход к-рого подключен к выходу устр-ва управления 13, а выход — к входу устр-ва 10 задержки. Устр-во задержки может быть выполнено в виде управляемого дросселя насыщения на двух сердечниках. Величина постоянного тока в обмотке смещения дросселя обеспечивает выход ВД на естест- . венную механическую характеристику.

Сигнал обратной связи обеспечивает время задержки сигнала на управляющие входы транзисторов, пропорциональное току двигателя, и в .результате приближение к характеристике равной мощности. 3 ил.

1277309

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в тяговых электроприводах, в которых необходимы механические характеристики, близкие к характеристике равной мощности.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем обеспечения формирования механической характеристики, близкой к характеристике равной мощности.

На фиг. 1 изображена схема вентильного электродвигателя (ВД); на фиг. 2 — временные характеристики, поясняющие принцип работы ВД; на фиг. 3 — механические характеристики ВД.

ВД (фиг. 1) содержит секции 1-4 якорной обмотки, подключенные к источнику 5 питания через транзисторы

: 6 — 9 коммутатора. Управляющие входы транзисторов 6 — 9 через устройство 10 задержки подключены к выходу датчика

11 положения ротора (ДПР). В цепи питания двигателя содержится датчик

12 потребляемого тока, управляющий вход которого подключен к выходу устройства 13 управления, а выход — к входу устройства 10 задержки.

Устройство 10 задержки не пропускает сигнал с выхода ДПР ll на управляющие входы транзисторов 6-9 в течение времени, которое определяет3 ся величиной сигнала обратной связи по току, поступающего .с выхода датчика 12 тока. Так как потребляемый двигателем ток пропорционален моменту нагрузки, время задержки пропорционально моменту нагрузки двигателя, Глубина сигнала обратной связи по току определяется величиной сигнала, поступающего с устройства 13.

Рассмотрим вначале работу ВД при фиксированном времени задержки t з при отсутствии обратной связи по то ку (временные диаграммы на фиг. 2).

При вращении ротора ВД с частотой оЗ ДПР 11 вырабатывает двухполярное напряжение U с периодом Т 3 — 2Tl(u3 . В момент скачкообразного изменения напряжения U на выходе

ДПР (фиг. 2Q, напрмер, при t :=О) начинается отсчет времени задержки (фиг. 2Б), в течение которого устройство задержки не пропускает сигнал ДПР на управляющие входы транзисторов 6-9 коммутатора, и якорная обмотка ВД отключена от источника,) . )! сД- относительная частота вращения ротора ВД; где - о

t3

45 относительное время за держки,

ВД; 1„ — пусковой момент.

На фиг. 3 пунктирными линиями по55 казаны механические характеристики

ВД при различных значениях времени задержки, 7,, рассчитанные по выражению (1) . питания. По окончании времени t Уст ройство задержки разрешает прохожде ние сигнала с выхода ДПР, что приводит к скачкообразному увеличению тока 1 Я в цепях управления тех транзисторов коммутатора, которые соответствуют положению ротора ВД (фиг. 2&). При t = "lu) происходит изменение полярности напряжения U на

10 выходе ДПР (фиг. 2ц ) . С этого момента снова начинается процесс формирования времени задержки, в течение которого ток 13 в цепях управления транзисторов коммутатора не

l5 протекает (либо очень мал), и они снова оказываются закрытыми (фиг.28; при t )1 !д ). В дальнейшем при вращении ротора ВД описанные процессы повторяются. Величина времени 1 „, в течение . которого протекает им-у пульс тока в цепях управления транзисторов коммутатора, зависит от времени задержки t и частоты вращения о . При увеличении частоты вращения, например, из-за уменьшения момента нагрузки на валу ВД уменьется период Т изменения сигналов

ДПР (фиг. 26). При фиксированном времени tq,ýòo приводит к уменьше50 нию относительной длительности импульсов тока iS в цепях управления транзисторов, что в итоге приводит к снижению уровня среднего напряжения, .подводимого к секциям якорной обмотки ВД. Для этого случая выражение для механической характеристики ВД в относительных единицах имеет вид

1277309 а)

Puz, 2

При наличии сигнала обратной связи от датчика 12 тока относительное время задержки пропорционально току двигателя, который в свою очередь пропорционален моменту нагрузки. Тог- 5 да, подставляя значение Т = К1ц (К— коэффициент пропорциональности или, другими словами, глубина обратной. связи) в выражение (1), получаем вы10 ражение для механической характеристики предложенного ВД

1 1 -1ц (2)

1 +yp

Величина К задается величиной сиг15 нала устройства 13 управления.

На фиг. 3 сплошными линиями показаны механические характеристики ВД, рассчитанные по выражению (2) при различной глубине К обратной связи

20 по току. При достаточной величине К характеристики приближаются к характеристике равной мощности.

Устройство задержки можно выполнить, например, в виде управляемого дросселя насыщения на двух сердечниках, как в известном устройстве. При этом дроссель.. должен иметь обмотку смещения, величина постоянного тока в которой должна обеспечивать вывод

ВД на естественную механическую характеристику. Выход датчика тока подключается к обмотке управления дросселя, намотанной встречно с обмоткой смещения. В этом случае при увеличении сигнала с датчика тока (при увеличении момента йагрузки ) величина относительного времени задержки увеличивается.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор, секции якорной обмотки которого подключены к источнику питания через транзисторы коммутатора, управляющие входы которых через устройство задержки с управляющим входом подключены к выходу датчика положения ротора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения формирования механической характеристики, близкой к характеристике равной мощности, в него введен датчик потребляемого тока, выход которого подключен к управляющему входу устройства задержки.

1?77309

1О

0,6

0,4

0,2

0О 0608 10

07иа. 3

Составитель А, Санталов

Техред В.Кадар

Корректор М. Демчик

Редактор Н. Швьщкая

Подписное

Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6755/52

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4