Бесконтактный электродвигатель постоянного тока (его варианты)

 

СОВХОЗ СОНЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ11УБЛИН (5D 4 H 02 К 29 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4 /

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61) 535676 (21) 3935989/24-07 (22) 30.07.85 (46) 07.01.87. Бюл. №- 1 (72) В.В.Омельченко, Д.В.Усейнов, С.Г.Арнаут, В.В.Путников, Г.В.Михайлов и В.В.Шупрута (53) 621. 313. 13.014. 2: 621. 382(088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 535676, кл. H 02 К 29/06, 1974.

„„SU„„1282272 A 2 (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

ПОСТОЯННОГО ТОКА (ЕГО ВАРИАНТЫ) (57) Изобретение относится к области электротехники, а именно к вентильным электродвигателям, называемым также бесконтактными электродвигателями постоянного тока (БДПТ) и является дополнительным к а.с. № 535676.

Целью изобретения является повыше1383272 ние надежности и .энергетических показателей путем уменьшения бросков тока при переклю чениях секций якорной обмотки. Секции якорной обмотки 1, 2, расположенные друг относительно друга под уг.п1м 180 эл. градусов, и транзисторы 5, 6 образуют первую ячейку БДГГТ, а пара секций

3 и 4 совместно с транзисторами 7, 8 образуют вторую ячейку БДПТ. Ячейки соединены последовательно через диод 11. Точка соединения диода 11 и первой ячейки через нормально разомкнутый контакт первого ключа 9 соединена с одним полюсом источни— ка питанйя 18. Точка соединения диода 11 и второй ячейки через нормально разомкнутый контакт второго ключа

10 соединена с вторым полюсом источника питания 18. Управляющие цепи

Изобретение относится к области электротехники, а именно к венз;1льным электродвигателям или бесконтактным электродвигателям постоянного тока (БДПТ) и является дополнительным к авт. св. - 535676, Целью изобретения является повышение надежности и удельных энергетических показателей БДПТ путем уменьшения бросков тока при переключениях секций якорной обмотки.

На фиг. 1 приведена функциональная схема БДПТ, первый вариант с одним датчиком тока; на фиг. 2 то же, второй вариант с двумя датчиками тока.

БДПТ содержит секции 1-4 якорной обмотки, транзисторы 5-8 коммутато— ра, первый и второй кличи 9 и 10 соответственно, диоды 11-15, пороговые устройства 16 и 17, источник 18 питания, первый и второй датчики 19 и 20 тока соответственно.

Пара секций 1 и 2, расположенных одна относительной другой под углом

180 эл. град.,и транзисторы 5 и 6 образуют первую ячейку БДПТ, а пара секций 3 и 4, также расположенных одна относительно другой под углом

180 эл. град., совместно с транзисключей 9, 10 через пороговые устройства 16 и 17 подсоединены к измерителям мгновенной ЭДС ячеек и входу первого датчика тока 19, Из.:еритель

ЭДС первой ячейки образован парой секций 1, 2 совместно с диодами 12, 13, а измеритель ЭДС второй ячейки парой секций 3, 4 совместно с диодами 14, 15, с выходов измерителей снимаются выпрямленные ЭДС секций якорной обмотки. В процессе работы

БДПТ происходит переключение секций якорной обмотки с параллельного соединения на последовательное и обратно, что обеспечивает уменьшение бросков тока в секциях, облегчение режима работы силовых транзисторов коммутатора, увеличение надежности и энергетических показателей. 2 с.п. ф-лы, 2 ил. торами 7 и 8 образуют вторую ячейку БДПТ. Первая и вторая ячейка соединены между собой после,1овательно через диод 11. Обшая точка соединения диода 11 и первой ячейки через замыкающий контакт первсго ключа 9 соединена с одним полюсом источника 18 питания. Общая точка соединения диода и второй ячейки через замыкаюший контакт второго ключа 10 соединена с вторым полюсом источника 18 питания. На фиг. 1 управляющие цепи ключей 9 и 10 через пороговые устройства 16 и 17 подсоединены к выходам измерителей мгновенной ЭДС первой и.вчорой ячеек соответственно и к выходу первого датчика 19 тока, Измеритель ЭДС первой ячейки образован парой секций 1 и 2 совместно с диодами 12 и 13, а измеритель ЭДС второй ячейки — парой секций 3 и 4 совместно с диодами 14 и 15. С выходов измерителей ЭДС снимаются выпрямленные

ЭДС секций якорной обмотки.

На фиг. 2 показано, что в соответствии с вторым вариантом изобретения выход первого датчика 19 тока подключен к второму входу первого устроиства 17, а выход второго датчи1282272

При увеличении момента нагрузки на валу БДПТ произойдет увеличение тока в секциях якорной обмотки.При достижении уровня настройки пороговых устройств произойдет переключение секций якорной обмотки на последовательное соединение, и ток в секциях станет резко уменьшиться.

55 ка тока 20 — к второму входу второго порогового устройства 16.

БДПТ, выполненный согласно первому варианту с одним датчиком тока (фиг. 1) работает следуюшим образом.

В исходном состоянии контакты ключей 9 и 10 разомкнуты. При подаче напряжения от источника 18 питания осуществляется пуск электродвигателя. Так как в момент пуска двигателя 10 ток якорной обмотки имеет большую величину, то сигнал отрицательной обратной связи по току, поступающий на выходы пороговых устройств от датчика,19 тока, надежно удерживает контакты ключей 9 и 10 в разомкнутом состоянии, несмотря на наличие на выходах измерителей мгновенных

ЭДС больших всплесков ЭДС самоиндук— ции секций якорной обмотки в момент 20 их коммутации по сигналам датчика положения ротора. При этом разгон двигателя осуществляется по схеме с последовательным соединением ячеек (секций).

По мере разгона БДПТ увеличиваются ЭДС секций якорной обмотки и сигнал обратной связи по скорости, а сигнал обратной связи по току уменьшается. Как только любой из 30 этих сигналов достигнет уровня настройки пороговых устройств, на входы ключей 9 и 10 начинают поступать сигналы приводящие к изменению струкФ туры силовой части БДПТ. При этом 35 ток в секциях а следовательно, и ток, проходящий через датчик тока, увеличиваются. При достижении уровня настройки пороговых устройств происходит переключение пар секций 40 с параллельного соединения на последовательное. Сигнал по току опять уменьшается, что приводит к изменению структуры силовой части БДПТ.

Это будет продолжаться до тех пор, 45 пока сигнал по скорости или по току не обеспечит такое состояние пороговых устройств, при котором двигатель будет устойчиво работать при параллельном включении секций. 50

Пороговые у тпойства срабатывают и переключают секции якорной обмотки на параллельное соединение.

Ток в секциях двигателя снова резко увеличивается, что снова приводит к срабатыванию пороговых устройств и переключению секций на последовательное соединение. Так будет продолжаться до тех пор,пока не будет обеспечена устойчивая работа БДПТ при последовательном соединении ячеек (секций).

Следует отметить, что в БДПТ с одним датчиком тока не полностью устраняются пульсации тока в секциях якорной обмотки, так как ЭДС секций первой и второй ячеек сдвинуты на 90 эл. град., а оба пороговых устройства управляются датчиком тока, измеряющим ток в одной и той же ячейке. Поэтому в другой ячейке всплески тока сглаживаются не полностью.

Во втором варианте БДПТ выполнен с двумя датчиками тока (фиг. 2), управление каждым из пороговых устройств осуществляется от датчиков тока соответствующих ячеек.В этом случае существенно снижаются броски тока во всех секциях якорной обмотки.

Таким образом, в БДПТ обеспечивается изменение структуры силовой части БДПТ при изменении тока в секциях в заданных пределах относительно некоторого среднего значения, задаваемого настройкой пороговых устройств.

При этом облегчаются режимы работы силовых транзисторов коммутатора, так как устраняются большие броски тока в секциях якорной обмотки и не допускаются перегрузка БДПТ, что в итоге приводит к увеличению надежности и улучшению удельных энергетических характеристик электродвигателя.

Формула изобретения

1. Бесконтактный электродвигатель постоянного тока по авт.св. 11 535676, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и энергетических показателей путем уменьшения бросков тока при переключениях секций якорной обмотки, он снабжен датчиком тока, пороговые устройства снабжены вторыми входами, датчик тока подключен между общей точкой эмит5 н t оными вх одами I; (. p ii;ilii д . т -ii ).к (т ) k(H полк почел между общей точ ой =- (ий первой я-Ipéê i и замыкающи 1 к.-.: ьктеров транзисторов второй ячейки замыкающим контактом первого ключа,, соединенного с зажимом источника питания, выход датчика подключен к вторым входам пороговых устройств. том первого ключа, второи ..-" .ик тока подключен между обще-. точкой транзисторов второй я ейкя и замы2. Бесконтактный электродвигакаюшим контактом «торо о ключа,выход первого датчика ток-, подклю

И - 535676, отличающийся тем, что,с целью повышения надежности и энергетических показателей путем уменьшения бросков тока npv. переключениях секций якорной обмотки, он снабжен двумя датчиками тока, пороговые устройства снабжены к второму входу первого порогового устройства, выход которога св:зан с управпяющей целью второго к тюча, выход второго дат-iHKH тока соединеli с вторым входом второго порогового устройства, выход которогО связан с управляющей цегью первого ключа. л i

1 ("Уf/ р

Сос га -.итал и- !>, Санталов корректор 11. Са Ф ор сная!

» . ь.р» я в» ук (p хо ад

Редактор С.Патрушева

Заказ 7282/55

Тираж 60 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква,, %-35, Гаушская наб, д, 4,. 5

Производственно-полиграфическое предприятие, r . Ужгород„ ул „ Пр(=i" i;ая,