Бесконтактный двигатель постоянного тока с катящимся ротором

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве исполнительного тихоходного электродвигателя автоматических систем с питанием от акку94муляторных батарей. Цель изобретения - повьппение надежности самовозбуждения и величины момента. Бесконтактный двигатель постоянного тока с катящимся ротором содержит статор с обмоткой, разделенной на одинаковые зоны 1 - 4, коммутатор, включающий насьпцающийся трансформатор 5 и транзисторные ключи 6 и 7, нагрузкой каждого из которых являются две соединенные последовательно смежные зоны, параллельно одной из которых включен коммутирующий конденсатор 9 или 8, Насыщающийся трансформатор 5 выполнен в виде трансформатора тока, две одинаковые первичные обмотки которото порознь включены в коллекторные цепи ключей последовательно с их нагрузкой . 1 ил. О сл с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСГ)УБЛИН (g)) 4 Н 02 К 41/06, 29/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

Г10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4209668/24-07 (22) 16.03.87 (46) 07.10.88.Бюл. У 37 (72) М.А.Зайков, В.В.Новиков, В.Ф.Прохоренко и IO.À.Ñòåöåíêî (53) 621.313.292 (088.8) (56) Бертиков А.И., Варлей В.В.

Электрические машины с катящимся ротором. М.: Энергия, 1969, с,46.

Авторское свидетельство СССР

У 637920, кл. Н 02 К 41/06, 1978. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА С КАТЯЩИМСЯ РОТОРОМ . (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве исполнительного тихоходного электродвигателя asтоматических систем с питанием от аккумуляторных батарей. Цель изобретения — повьппение надежности самовозбуждения и величины момента. Бесконтактный двигатель постоянного тока с катящимся. ротором содержит статор с обмоткой, разделенной на одинаковые зоны 1 — 4, коммутатор, включающий насьпцающийся трансформатор 5 и транзисторные ключи 6 и 7, нагрузкой каждого из которых являются две соединенные последовательно смежные зоны, параллельно одной из которых включен коммутирующий конденсатор 9 или 8 °

Насыщающийся трансформатор 5 выполнен в виде трансформатора тока, две одинаковые первичные обмотки которо- Я

9 го порознь включены в коллекторные цепи ключей последовательно с их нагрузкой. 1 ил.

С:, 1429243

Изобретение относится к электрическим машинам и.может быть использовано в качестве исполнительного . электродвигателя автоматических сисгем регулирования.

Цель изобретения — повышение момента и надежности самовозбуждения.

На чертеже показана функциональ: ная схема двигателя. 10

Статорная обмотка двигателя разде: лена на четыре равные эоны 1 †. 4, Коммутатор двигателя состоит из транс-. форматора 5, имеющего, две первичные

:; обмотки и вторичную со средней точ- 15 кой, и транзисторов 6 и 7, к коллек торам ко горых подключены последовательно одна первичная обмотка трансформатора 5 и секция из двух последовательно соединенных смежных зон 1 20

:- и 2 или 3 и.4. Зона 2 шунтирована кон:- денсатором 8 эона 4 — конденсатором

9. Средняя точка вторичной обмотки трансформатора 5 через диод 10 соединена с эмиттерами транэисторных клю" чей 6 и 7.

Двигатель с катящимся ротором работает следующим образом.

При подключении двигателя к источнику питания оба транзистора 6 и 7 оказываются под напряжением и по их коллекторным цепям начинают протекать неуправляемые токи коллекторных переходов. Так как входные сопротивления транзисторов и их коэффициен.ты усиления не могут быть абсолютно одинаковыми, то их коллекторые токи оказываются различными и, следовательно, магнитодвижущие силы коллекторных (первичных ) обмоток трансфор- 40 матора 5 также различны.

В результате неравенства встречно действую|цих магнитодвижущих сил . создается магнитный поток в сердечнике трансформатора, который индукти-д5 рует в его обмотках ЭДС, направленную так, что к базе транзистора, через который первоначально протекает больший ток. (например, транзистора,б), прикладывается отрицательное напряжение, а к базе транзистора, через который при включении протекает меньший ток (например, транзистора 7)— положительное напряжение. Это приво-. дит к еще большему увеличению тока коллектора транзистора б и к запиранию транзистора 7, В результате трани зистор 6 полностью открывается и er o коллектарный ток увеличивается, что вызывает нарастание магнитного потока в сердечнике трансформатора 5. В начале первого полупериода колебаний ток протекает по зоне 1, Зона 2 первоначально шунтирована конденсатором 8.

К концу первого полупериода конденсатор 8 полностью заряжается и в зоне

2 ток возрастает до максимума., Транзистор 6 открыт до тех пор, пока магнитный поток в сердечнике трансформатора не достигнет величины насыщения, Так как в этот момент скорость изменения магнитного пото « ка становится равной нулю (или очень малой), то ЭДС во всех обмотках трансформатора также стает равной нулю.

Резкое уменьшение токов в обмотках после запирания транзистора 6 вызывает появление в обмотках ЭДС противоположной полярности, Теперь вторичная обмотка трансфор матора 5 создает на базе транзистора

7 отрицательное напряжение по отношению к эмиттеру,- что приводит к отпиранию этого транзистора. Процесс протекает лавинообразно и очень быстро .приводит транзистор 7 в режим насьпцения. Таким образом, во вто" ром полупериоде транзистор 6 заперт, а транзистор 7 открыт. Первоначально возбуждается эона 3, а зона 4 шунтируется конденсатором 9. Конденсатор 8 в это время разряжается на обмотку зоны 2, поддерживая в ней ток.

К концу второго полупериода конденсатор 9 полностью заряжается и возбуждается зона 4.

Коммутирующие конденсаторы 8 и 9 позволяют испольэовать двухтактный преобразователь постбянного тока как четырехтактную схему. 3а период колебаний последовательно возбуждаются зоны 1 — 4. Реверс достигается переключением конденсаторов 8 и 9 в параллель другой паре зон двигателя.

Повьппение надежности самовозбуждения достигается за счет включения двух равных первичных обмоток насыщающего трансформатора порознь в коллекторные цепи транзисторов последовательно с их нагрузкой, что обеспечивает положительную обратную связь по току. Повьппение величины момента достигается за счет выполнения насыщающегося трансформатора в виде трансформатора тока, что позволяет исключить электрпческун связь между

1429243

Формула и э о б р е т е н и я

Составитель В. Алфимов

Редактор А. Козориз Техред А. Кравчук Корректор М.Демчик

Заказ 5138/52 Тираж 666 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 рабочими и нерабочими зонами двигателя °

Кроме того, уменьшаются габариты трансформатора, повышается КПД эа счет снижения потерь в трансформаторе и устранения токоограничивающего резистора.

Бесконтактный двигатель постоянного тока. с катящимся ротором, содержащий статорную обмотку, разделенную на четыре равные зоны, и коммутатор, включающий шасыщающийся трансформатор с двумя первичными и вторичиой обмотками и два транзисторных ключа, * базовые цепи которых подключены к выводам вторичной обмотки насыщающего" ся трансформатора, а смежные эоны статорной обмотки соединены в секции по две последовательно, причем одна

as зон в каждой секции шунтирована конденсатором, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения мо» мента и надежности самовоэбуждения, каждая первичная обмотка насыщающегося трансформатора включена последо" вательно между выходом транзисторного ключа и секцией статорной обмотки.