Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повышение КПД и эффективности торможения. Указанная цель достигается тем, что в вентильный элек- Сигнал зодаииа fucrnomut ращения тродвигатель введены датчик 47 тока, датчик 48 напряжения источника питания и датчик 49 частоты вращения. Блок управления снабжен нуль-органами , усилителем 30, блоками 40- 41 выделения модуля, двухвходовыми элементами И 32, 44, трехвходовыми элементами И,ИЛИ, НЕ 44, 45, 46. Введение указанных блоков обеспечивает последовательное подключение секций обмотки якоря к источнику при торможении. Это, в свою очередь, дает возможность возвращать энергию, запасенную в инерционной нагрузке, в сеть при частотах вращения ротора, значительно меньших, чем номинальное . 1 ил. 6 сие тепу ния /иююпи ),15,W § (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 Н 02 К 29/06 Н 02 Р 6/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

00 делАм изОБРетений и ОтнРытий

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3985891/24-07 (22) 08. 10. 85 (46) 07.03. 87. Бюл. ¹ 9 (72) Ю.M.Земляной и M.Ê.Êoëáàñîâ (53) 62-83: 621, 313, 13. 014. 2: 621. 382 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР № 525205, кл. Н 02 К 29/00, 1974.

Авторское свидетельство СССР № 1182606, кл. Н 02 К 29/06, 1984, I (54) ВЕНТИЛЬНЫИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение КПД и эффективности торможения. Указанная цель достигается тем, что в вентильный электродвигатель введены датчик 47 тока, датчик 48 напряжения источника питания и датчик 49 частоты вращения.

Блок управления снабжен нуль-органами 35-39, усилителем 30, блоками 4041 выделения модуля, двухвходовыми элементами И 32, 44, трехвходовыми элементами И,ИЛИ, НЕ 44, 45, 46.

Введение указанных блоков обеспечивает последовательное подключение секций обмотки якоря к источнику при торможении, Это., в свою очередь, дает воэможность возвращать энергию, запасенную в инерционной нагрузке, в сеть при частотах вращения ротора, значительно меньших, чем номинальное. 1 ил.

1 129

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для электроприводов, в которых возможна рекуперация энергии в сеть.

Цель изобретения — повьппение КПД и эффективности торможения.

На чертеже представлена блок-схема вентильного электродвигателя.

Электродвигатель содержит ротор с источником намагничивающей силы, например постоянным магнитом, и статор, на котором .расположены две многосекционные обмотки 1 и 2 якоря.

Многосекционная обмотка 1 якоря подключена к первому коммутатору, включающему в себя транзисторы 3-5 анодной группы, транзисторы 6-8 катодной группы, соединенные по мостовой схеме, и мост обратного тока с диодами

9-11 катодной группы и диодами 1214 анодной.группы, подключенный параллельно указанной мостовой схеме, Многосекционная обмотка 2 якоря подключена к второму коммутатору, включающему в себя транзисторы 1517 анодной группы, транзисторы 1820 катодной группы, соединенные по мостовой схеме, и мост обратного тока с диодами 21-23 катодной группы и диодами 24-26 анодной группы, . подключенный параллельно указанной мостовой схеме второго коммутатора, Управляющие цепи транзисторов 3-8 и 15-20 предназначены для соединения с системой управления по положению ротора. Между объединенными выводами диодов 12-14 анодной группы первого коммутатора и объединенными выводами диодов 21-23 катодной группы второго коммутатора включен управляемый ключ 27.

В двигатель введены два дополнительных диода 28 и 29. Первый дополнительный диод 28 включен между транзисторами 6-8 катодной группы и дибдами 12-14 анодной группы первого коммутатора согласно их проводомости

Второй дополнительный диод 29 включен между транзисторами 15-17 анод ной группы и диодами 21-23 катодной группы второго коммутатора согласно их проводимости.

Блок управления снабжен усилителем 30, выход которого образует первый выход 31 блока управления, под; ключенный к управляющему входу ключг

27, двухвходовый элемент И 32, тре" входовый элемент И 33, выход которо5485 2 го подключен к первому входу элемен-, та И 32 и образует второй выход 34 блока управления, подключенный к управляющим цепям транзисторов 3-8 и 15-20 коммутаторов. Блок управления снабжен также нуль-органами 3539, блоками 40-43 выделения модуля, двухвходовым элементом И 44, трехвходовыми элементами И 45 и И-НЕ 46.

10 Вентильный электродвигатель содержит также датчик 47 тока, датчик

48 напряжения источника питания и датчик 49 частоты вращения.

Второй вход элемента И 32 соединен с выходом первого нуль-органа

35, первый вход которого подключен к датчику 47 тока, а второй вход нуль-органа 35 служит для задания уровня тока. Первый вход элемента

И 33 подключен к выходу второго нуль-органа 36, первый выход которого подключен к датчику 48 напряжения, а второй выход нуль-органа 36 — через первый блок 40 выделения модуля к датчику 49 частоты вращения. Второй вход элемента И 33 подключен к выходу третьего нуль-органа 37, входы которого подключены соответственно к второму и третьему блокам

40 и 42 выделения модуля. К третьему входу элемента И 33 подключен выход второго двухвходового элемента И 44, входы которого подключены соответственно к выходам элемента

35 ИЛИ 45 и элемента И-НЕ 46. Одноименные входы элементов 45 и 46 объединены и подключены соответственно к выходам четвертого и пятого нуль-органов 38 и 39 и четвертого блока 43

40 выделения модуля. Входы блока 40 выделения модуля, нуль-органа 39 и nepsoro входа нуль-органа 38 объединены и служат для задания частоты враще45 ния. Входы блоков 43 и 42 выделения модуля и второй вход нуль-органа

38 объединены и йодключены к датчику

49 частоты вращения.

Вентильный электродвигатель рабо5 тает следующим образом.

При разгоне сигнал задания частоты вращения, сигнал обратной связи по частоте вращения и разность этих сигналов имеют один и тот же знак, 55 поэтому на выходе нуль-органов 38, 39 и 42 имеются либо три сигнала логический "0", либо три сигнала логическая "1". При этом на выходе элементов 44 и 32 сформирован сигнал .

5 !

О !

3 129 логический "0", а на выходе управляемого ключа 27 сигнал отсутствует.

Обмотки 1 и 2 якоря вентильного электродвигателя коммутируются транзисто рами 3-8, 15-20, как в обычном вентильном электродвигателе, В установившемся режиме работы сигнал обратной связи по частоте вра. щения равен сигналу задания на частоту вращения для астатической системы либо отличается на величину дУ для статической системы. Сигнал на выходе-элемента 44 может быть как

"0", так и "1". Коэффициент усиления блоков 41 и 42 выбираются таким об,разом, что нуль-орган 37 срабатывает (т.е. выдавал сигнал логическая "1") при разнице сигналов задания и обратной связи большей, чем дБ, что обеспечивает сигнал логической "0" на выходе нуль-органа 37, На входе ключа 27 сигнал отсутствует. Вентильный. электродвигатель работает в обычном режиме с коммутацией по положению.

В тормозном режиме одно из трех напряжений (сигнала задания частоты вращения, сигнала обратной связи и разности этих сигналов) имеет знак, отличный от двух других. Следовательно с выходов нуль-органов 38 и

39 и блока 43 выделения модуля поступают всевозможные комбинации сигналов логический "0" и логическая

"1" на элементы 45 и 46. При этом с выхода элемента 44 на элемент 33 поступает логическая "l с выхода нуль-органа 37 при достаточно большой разности сигналов задания на частоту вращения и обратной связи по частоте вращения также поступает логическая "1" на элемент 32. Если

ЭДС обмоток, о которой судят по сиггалу с датчика 49 частоты вращения, преобразуемом блоком 40 выделения мо дуля, превышает ЭДС источника питания, то с выхода нуль-органа 36 подается логическая "1" на вход логического элемента 33 ° Тогда на управляющие цепи транзисторов 3-14 и

15-20 подается логическая "1". Транзисторы 3-14 и 15-20 запираются, Если ток электродвигателя не преI вышает заданного значения, то нульорган 35 вырабатывает логическую "1".

Тогда логическая "1" с выхода элемента 32, подаваемая через усилитель

30 на управляющий вход ключа 27, открывает его. Ток рекуперации проте5485 4 кает по следующей цепи: обмотка 2, диоды 21-23, ключ 2?, диоды 12-14, обмотка 1, диоды 9-11, источник питания, диоды 24-26. Когда ток двигателя превышает заданный то на вы7 ходе нуль-органа 35 и элемента 32 изменяется логический сигнал. Ключ

27 закрывается, и ток рекуперации

I протекает, уменьшаясь, по следующим цепям: обмотка 1, диоды 9-11, источник питания, диод 30„ диоды 12-14, обмотка 2, диоды 21-23, диод 31, источник питания, диоды 24-26. Как только ток становится меньше заданного значения, вновь открывается ключ 27 и процессы повторяются до тех пор, пока есть воэможность рекуперации. В случае, если ЭДС обмоток якоря станет меньше ЭДС источника питания, на управляющие цепи транзисторов 3-!4 и 15-20 с выхода элемента 32 подается логический "0" и вентильный электродвигатель переводится в режим динамического торможения.

Таким образом за счет последовательного подключения секций обмоток якоря к источнику питания при торможении вентильного электродвигателя в источник питания возвращается энер гия, запасенная в инерционной нагрузке, при частотах вращения ротора значительно меньших, чем номиналь. ное. Это позволяет повысить КПД и

35. эффективность торможения.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор, на котором расположены две многосекционные обмотки якоря, каждая из которых подключена к выходу соответствующего коммутатора, выполненного на транзисторах анодной и катодной групп, соединенных по мостовой схеме, и моста обратного тока с диодами анодной и катодной групп, параллельно подключенного к указанной мостовой схеме, управляющие цепи транзисторов коммутаторов предназначены для подключения к системе, управления по по.ложению ротора, управляеьый ключ, управляющий вход которого подключен к первому выходу блока управления, второй выход которого связан с управляющими цепями транзисторов коммутаторов, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и эффек1295485

Составитель А.Иванов

Редактор Н,Бобкова ТехредЛ.Сердюкова Корректор М.Пожо

Заказ 625/60 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул„ Проектная, 4 тивности торможения, введены датчики напряжения и тока источника питания, датчик частоты вращения, два дополнительных диода, а блок управления снабжен пятью нуль-органами, четырьмя блоками выделения модуля, усилителем, двумя двухвходовыми элемен тами И, трехвходовыми элементами И, И-НЕ, ИЛИ, причем первый дополнительный диод включен между катодной группой транзисторов и анодной группой диодов первого коммутатора согласно их проводимости, второй дополнительный диод включен между катодной группой диодов и анодной группой транзисторов второго коммутатора согласно с их проводимостью, управляемый ключ включен между объединенными выводами диодов анодной группы первого коммутатора и объединенными выводами диодов катодной группы второго коммутатора, выход усилителя является первым выходом блока управления, вход усилителя подключен к выходу первого двухвходового элемента И, к первому входу которого подключен выход трехвходового элемента И, который является вторым выходом блока управления, второй вход первого двухвходового элемента

И подключен к выходу первого нульоргана, первый вход которого соединен с датчиком тока, а второй вход указанного нуль-органа предназначен м для задания уровня тока, первый вход . трехвходового элемента И подключен к выходу второго нуль-органа, первый вход которого подключен к датчику напряжения, а второй вход этого нульоргана через первый блок выделения модуля — к датчику частоты вращения, 10 второй вход трехвходового элемента

И подключен к выходу третьего нульоргана, входы которого подключены соответственно к выходам второго и третьего блоков выделения модуля, 15 к третьему входу трехвходового элемента И подключен выход второго двухвходового элемента И, входы которого соединены соответственно с выходами трехвходовых элементов ИЛИ и

20 И-НЕ, одноименные входы которых объединены и подключены соответственно к выходам четвертого, пятого нульорганов и четвертого блока выделения модуля, входы второго блока выдене25 ния модуля, пятого нуль-органа и первый вход четвертого нуль-органа объединены и предназначены для задания частоты вращения, входы третьего и четвертого блоков выделения модуля

30 и второй вход четвертого нуль-органа объединены и соединены с датчиком частоты вращения.

Вентильный электродвигатель Вентильный электродвигатель Вентильный электродвигатель Вентильный электродвигатель 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных следящих системах

Изобретение относится к электротехнике и является усовершенствованием изобретения по авт

Изобретение относится к области электротехники, а именно к управляемым вентильньп электродвигателям

Изобретение относится к электротехнике , именно к регулируемым вентильным электродвигателям и может найти применение в системах и устройствах , где требуется экстренное торможение , например в позиционном приводе, в приводах робототехники и т.д.Целью изобретения является повышение точности и уменьшение времени останова

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в управляемом вентильном электродвигателе

Изобретение относится к области электротехники и является дополнительным к авт

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрооборудовании самолетов и автомобилей, в звукои видеозаписи , в радионавигации и т.д

Изобретение относится к электротехнике , а именно к эл

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к электрическим двигателям постоянного тока с бескон актной коммутацией

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в позиционных следящих системах

Изобретение относится к электротехнике

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электродвигателям с бесконтактной коммутацией - вентильным электродвигателем (ВД)
Наверх