Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к бесконтактным электродвигателям с питанием, например , от сети постоянного тока с полупроводниковыми коммутаторами, управляемыми датчиками углового положения ротора, которые применяются в качестве исполнительных электродвигателей .в следящих системах. Целью изобретения является упрощение изготовления электродвигателя и уменьшение магнитного потока рассейв ания постоянных магнитов . Вентильный электродвигатель (ВД) построен на основе электромеханического преобразователя, содержащего ротор 1, постоянные магниты, смещенные вдоль оси, внешнее ярмо 4 и магнитопровод статора, состоящий из двух частей с зубчатыми йолюсами 6- 41 , . в пазах которого уложены катушки 42- 77 обмотки якоря,которые образуют три фазы. Датчик углового положения ротора содержит катушки первичной обмотки и катушки трехфазной вторичной обмотки, расположенные на полюсах 6-41. Данный ВД имеет улучшенные массогабаритные показатели и более простую конструкцию за счет установки постоянных магнитов вместе с распределенной обмоткой якоря. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. i (Л с:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 Н 02 К 29/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

76 77 Ф2

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 3961645/24-07 (22) 09 ° 10.85 (46) 23.01.89. Бюл. № 3 (72) А.В.Демагин, Л.А.Дмитриев, Б.С.Зильберман, В.В,Русаков, В.Н.Щербаков и Е.П.Федосеева (53) 621.313.392; 621.382 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 215304, кл. Н 02 К 29/08, 1966.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1279023, кл. Н 02 К 29/06, 1974. (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным электродвигателям с питанием, например, от сети постоянного тока с полупроводниковыми коммутаторами, управляемыми датчиками углового положения ротора, которые применяются в качестве исполнительных электродвигателей в следящих системах. Целью изобретеÄÄSUÄÄ 1453540 А1 ния является упрощение изготовления электродвигателя и уменьшение магнитного потока рассейвания постоянных магнитов. Вентильный электродвигатель (ВД) построен на основе электромеханического преобразователя, содержащего ротор 1, постоянные магниты, смещенные вдоль оси, внешнее ярмо 4 и магнитопровод статора, состоящий из двух частей с зубчатыми Полюсами 641, в пазах которого уложены катушки 4277 обмотки якоря, которые образуют три фазы. Датчик углового положения ротора содержит катушки первичной обмотки и катушки трехфазной вторичной обмотки, расположенные на полюсах

6-41. Данный ВД имеет улучшенные ф массогабаритные показатели и более простую конструкцию за счет установки постоянных магнитов вместе с распределенной обмоткой якоря. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1453540

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным электродвигателям с питанием от сети постоянного тока, с полупроводниковыми коммутаторами, управляемыми датчиками углового положения ротора, которые применяются в качестве исполнительных электродвигателей в следящих системах.

Цель изобретения — упрощение изготовления электродвигателя и уменьшение магнитного потока рассеяния постоянных магнитов, улучшение массогабаритных показателей двухфазного и трехфазного электродвигателей.

На фиг. 1 показаны статор и ротор трехфазного вентильного электродвигателя; на фиг. 2 — электродвигатель, вторая проекция; на фиг. 3 — схемы обмотки якоря и обмоток датчика углового положения ротора.

Вентильный электродвигатель построен на основе электромеханического преобразователя (фиг.1 и 2), содержащего ротор 1, постоянные магниты 2 и 3, внешнее ярмо 4 и магнитопровод статора, состоящий из двух частей 5.1, 5.2, с зубчатыми полюсами 6-41 (в пределе полюс представля30 ет собой один зубец), н пазах которого уложены катушки 42-77 обмотки якоря, соединенные по схеме, приведенной на фиг. 3, и образующие фазы ах, by, cz обмотки якоря и датчик углового положения ротора, катушки первичной обмотки fg (фиг.3) и вторичной обмотки he, dk, 1m расположены на полюсах 6-41 и соединены между собой по той же схеме.

Электродвигатель работает следующим образом.

При подаче на первичную обмотку датчика углового положения ротора

fg переменного напряжения высокой частоты магнитные потоки, создаваемые катушками первичной обмотки, расположенными на полюсах 6-41, сцепляются с катушками вторичной обмотки, находящейся на этих же полюсах. В результате этого в них наводятся ЭДС

Взаимоиндукции амплитуды которых при вращении ротора изменяются в соответствии с изменением проводимости воздушного зазора под полюсами 6-41.

Соединение катушек, показанное на фиг. 3, исключает индуктивную связь этих катушек и магнитных потоков от постоянных магнитов и от обмотки якоря ах, by, cz и обеспечивает также периодическое изменение фазных ЭДС вторичной обмотки Ье, dk, 1m при вращении ротора, сднинутых друг относительно друга на соответствующий фазовый угол (например, равный 1/3 зубцового деления ротора, т.е. на

2П/3 эл.град) и имеющих нулевые значения при повороте ротора на каждую половину зубцового деления ротора с изменением после каждого такого нуленого значения фазы напряжения несущей частоты на Г эл.град. Полученная система m-фазных ЭДС несет в себе информацию об угловом положении ротора вентильнога электродвигателя.

При подключении вторичной обмотки

he, dk, 1m к полупроводниковому коммутатору, от которого осуществляется питание фаз обмотки якоря злектроднигателя, токи в фазах изменяются в соответствии с изменением угла поворота ротора, создавая вращающий момент.

Таким образом, изобретение позволяет создавать вентильный электродвигатель на основе электромеханического преобразователя с постоянными магнитами, расположенными вместе с распределенной обмоткой якоря на статоре, обладающий улучшенными массогабаритными показателями.

Формула изобретения

1. Вентильный электродвигатель, содержащий магнитомягкий зубчатый ротор, статор, включающий в себя магнитомягкий магнитопровод с активными зонами н виде полюсов с зубцами, mфазную обмотку якоря, соединенную с выходом коммутатора, управляющие цепи которого связаны с выходом датчика углового положения ротора, и выполненную н виде катушек, охватывающих полюса, магнитомягкое ярмо и постоянные магниты, отличающийся тем, что, с целью упрощения изготовления электродвигателя и уменьшения магнитного потока рассеивания постоянных магнитов, он снабжен внешним магнитомягким ярмом, магнитопровод статора выполнен и виде двух половин, смещенных в аксиальном направлении, с числом полюсов на каждой половине, пропорциональном 2m зубцы соседних полюсов смещены на i/2m зубцовых делений ротора, а каждая фаза обмотки якоря состоит из четного числа катуО з 145354 шек, охватывающих m полюсов, соединенных последовательно встречно и смещенных относительно катушек других фаэ на одно полюсное деление посто5 янные магниты расположены между внешней поверхностью каждого из магнитопроводов статора и внутренней поверхностью внешнего ярма и намагничены в противоположных направлениях радиаль- 1О но, а зубцы ротора одной половины магнитопровода статора смещены на

1/2 зубцового деления ротора относительно зубцов на его другой половине.

2. Электродвигатель по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения массы и габаритов двухфазного электродвигателя, датчик углового положения ротора выполнен в

Виде дополнительных катушек распо 2О ложенных на магнитопроводе статора и соединенных в однофазную первичную обмотку и двухфазную вторичную, число полюсов магнитопровода статора пропорционально восьми, на каждой 25 паре соседних полюсов расположено по две дополнительные катушки датчика углового положения ротора, при этом катушки первичной обмотки датчика углового положения ротора выполнены Зр с возможностью намагничивания полюсов разных половин магнитопровода в противоположных направлениях и все катушки соединены последовательновстречно, а катушки каждой иэ двух фаз вторичной обмотки датчика через одну соединены последовательно-встречно.

3. Электродвигатель по п.1, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью снижения массы и габаритов трехфазного электродвигателя, датчик углового положения ротора выполнен в виде дополнительных катушек, расположенных на магнитопроводе статора и соединенных в однофазную первичную и трехфазную вторичную обмотки, число полюсов магнитопровода статора пропорционально двенадцати, на каждой паре соседних полюсов расположено по две дополнительных катушки датчика углового положения ротора, при этом катушки каждой из трех фаэ вторичной обмотки датчика углового положения ротора выполнены с воэможностью намагничивания полюсов разных половин магнитопровода в противоположных направлениях и соединены через две последовательно-встречно, а все катушки первичной обмотки соединены между собой последовательно-встречно. ф

1453540 О

111 1 ц

Составитель А.Санталов

Редактор Н.Лазаренко Техред А.Кравчук Корректор 3.Лончакова

Заказ 7296/52 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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

1 1

1 1

1 (I