Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах с вентильными электродвигателями. Цель изобретения - повышение удельных энергетических показателей. Вентильный электродвигатель содержит электрическую машину 1 с числом пар полюсов P- и M-секционной разомкнутой обмоткой якоря, мостовой коммутатор 3, состоящий из (M + 1) ветвей, мост 4 обратного тока, связанный с шинами источника 5 питания через стабилитроны 6 и 7, формирователь 8 управляющих сигналов с 2(M + 1) выходными каналами 9 - 16, подключенными к цепи управления ключей мостового коммутатора. Новым в электродвигателе является расположение секции обмотки якоря с угловым сдвигом, равным 2φ/PM, и выполнение формирователя управляющих сигналов с возможностью реализации в каждом выходном канале сигналов на периоде повторяемости 2φ/P, причем длительность управляющих сигналов в двух первых и двух последних каналах равна 2φ/PM, а в остальных каналах 3φ/PM. 4 ил.

А1

„SU„„3 571728 д р Н 02 К 29/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕИИЯ

Н А ВТОРОИОМУ ОВИДЕТИЙЬС7ВМ

ГОСУДАРСТВЕИИЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И О1"ИРЬ7ИЯМ

1 1РИ ГКНТ ССЙ»

1 (21) 4437946/24-07 (22) 12.04.88 (46) 15.06.90. Бюл, Ф 22 (72) В.И.Ка" àåâ,,B.Ê.Ëîçåíêî и В.Ф.Шалагинов (53) 621.313.292 (088.8) . (56) Авторское свидетельство СССР

М 1259430, кл. Н 02 К 29/06, 1986.

Авторское свидетельство СССР

У 1156204, кл. Н 02 К 29/06, 1985. (54) ВЕНТИЛЬНИЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электро.технике и может быть использовано в электроприводах с вентильными электродвигателями. Цель изсбретения— повышение удельных энергетических показателей. Вентильный электродвигатель содержит электрическую машину 1 с числом пар полюсов р и ш-секционной

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрсприводах с вентильными электродвигателями.

Целью изобретения является повы-шение удельных энергетических показателей.

На фиг.1 изображена блок-схема вентильного электродвигателя; на фиг.2 — эпюры напряжений управляющих сигналов электродвигателя;на фиг.3— условное изображение пространственного расположения намагничивающих сил секций обмотки якоря электродви- гателя; на фиг.4 — схема формирователя сигналов, пример выполнения.

На фиг.1 показан один из возможных вариантов электродвигателя, который

2 разомкнутой обмоткой якоря, мостовой коммутатор 3„ состоящий из (а+1) ветвей, мост 4 обратного тока, связанный с шинами источника 5 питания через стабипитроны 6 и " формирователь 8 управляющих сигналов с 2 (m+1) выходными каналами 9-16, подключенными к цепи управления ключей мостового коммутатора, Новым в электродвигателе является расположение секции обмотки якоря с угловым сдвигом, равным

2Т/рш, и выполнение формирователя-управляющих сигналов с воэможностью реализации в каждом выходном канале сигналов на периоде повторяемости

2п/р, причем длительность управляющих сигналов в двух первых и двух последних каналах равна 2к/pm, а в осталь- ных каналах 37/pm. 4 ил.

1ваМ содержи:; электрическую машину 1 с числом пар полюсов p=1 и трехсекционной (ш=З) разомкнутой обмоткой 2 якоря, подключенной к выходу мостового коммутатора З,который содержит (в+1), т.е. четыре, ветви имост 4 обратного тока, связанный с шинами источника 5 О© питания через стабилитроны 6 и 7, . формирователь 8 управляющих сигналов с 2 (ш+1)=8 выхсдннми каналами 9-16, подключенными соответственно к цепям упр а вле ния ключей 1 7-24 мс cто в о го коммутатора 3. Секции 25-27 обмотки якоря расположены с угловым сдвигом, равным 2п/Зр, а формирователь 8 уп— равляющих сигналов выполнен с возможностью реализации в каждом выходном канале сигналов на периоде псвтс ряе157172

3 мости 2V/р, причем длительность управляющих сигналов в двух первых 9 и 10 и двух последних 15 и 16 каналах равна 2 /3Р,а в остальных каналах ю/р.

Передние фронты управляющих сигналов на ключах 19 и 20 второй ветви смещены относительно сигналов на ключах 17 и 18 первой ветви на угол 37/pm на ключах 23 и 24 последней ветви отно- 1g сительно сигналов на ключах 21 и 22 третьей ветви на угол 5«/pm на ключах

21 и 22 относительно сигналов на ключах 19 и 20 на угол i/рш.

На фиг.2 показан алгоритм переклю- 15 чения ключей мостового коммутатора. для создания однонаправленного электромагнитного момента. Наличие единичного сигнала в выходном канале формирователя 8 свидетельствует о том, что ключ, цепь управления которого подключена к указанному каналу, находится в проводящем состоянии. Приведенный алгоритм управления обеспечивает вращение вектора намагничивающей 25 силы якоря в направлении против часовой стрелки (фиг.3), На фиг ° 2 и 3 римскими цифрами показаны номера межкоммутационных интервалов на электрическом обороте ротора. Векторы F, F, Р . соответствуют протеканию тока s пРямом направлении, à Fq, Ргь«Fq в обратном.

На фиг.4 показан один из возможных примеров реализации формирователя 8 управляющих сигналов. Формирователь 8 содержит датчик 28 положения ротора с шестью каналами 29-34 и восемь логических сумматоров 35-42.

Электродвигатель работает следую- 4р щим образом.

При вращении ротора против часовой стрелки в каналах датчика 28 положения ротора. поочередно формируются единичные логические сигналы длительностью 7/mp, причем на межкоммутационном интервале I (фиг.2) сигнал присутствует в канале 20, на интервале

II a канале 30 и так далее по кольцевой схеме. Это обеспечивает появление 5О .на выходах каналов 9, 10 и 15, 16 двухвходовых сумматоров управляющих сигналов длительностью 2« /Эр на периоде повторяемости 2«/р,. а на выходах

11-13 трехвходовых сумматоров — управляющих сигналов длительностью « /р л 55 на этом же периоде повторяемости, На угловом интервале 0- Ф, (фиг.2), соответствующем межкоммутационному интер8 4 валу I в канале 29 датчика 28 положения ротора присутствует управляющий сигнал. Этот сигнал поступает через логические сумматоры 36, 37 и 40 соответственно на выходы каналов 10, 11 и 14 формирователя 8 и обеспечивает проводящее состояние ключей-18, 19 и 22. При этом секции 25 и 26 омываются токами и создаются намагничивающие силы F секции и F 6 (см.фиг.3, наличие черты наверху означает, что ток в секции 25 течет к выводу, обозначенному точкой на фиг.1). Указанные намагничивающие силы образуют регулирующую намагничивающую силу F(. При угловом положении ротора Ф в канале

29 исчезает, а в канале 30 появляется единичный сигнал. Это обусловливает исчезновение на выходе 10 и появление на выходе 15 формирователя 8 управляющего сигнала. На угловом интервале

M oL проводят ключи 19, 22 и 23 и создается намагничивание Г и Fzz (фиг.3). Их результирующая (F2) повернута относительно F на угол «/3р в направлении против часовой стрелки.

Аналогичным образом при соблюдении алгоритма переключения (фиг,2) обеспечивается перемещение намагничивающей силы статора, которая при взаимодействии с намагничивающей силой ротора создает однонаправленный электромагнитный момент.

Изменение схемы подключения секций обмотки якоря к мостовому коммутатору, а также алгоритма работы ключей позволяет увеличить использование обмотки якоря электродвигателя. В трехсекционном двигателе использование изобретения позволяет в каждый мо- мент времени параллельно источнику питания подключать две секции, При этом при сохранении массогабаритных показателей электрической машины создаваемые электромагнитный момент и мощность увеличиваются в -H pa3.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий электрическую машину с 2рполюсной m-секционной разомкнутой обмоткой якоря, подключенной к выходу мостового коммутатора, который содержит (ш+1) ветвей и мост обратного тока, связанный с шинами источника питания через стабилитроны, формирователь управляющих сигналов с 2 (m+1) выходными каналами, подключенными к цепям управления ключей мостового

5 5717 коммутатора, нечетные выходы фрмирователя подключены к управляющим входам ключей первой, а четные - второй группы, формирователь для генерирования сигналов, смещенных на угол 7/р на выходах, соединенных с ключами одной ветви, отличающийся тем, что, с целью повышения удельных энергетических показателей, секции обмотки якоря расположены с угловым сдвигом, равным 2 «/pm, а формирователь управляющих сигналов выполнен с воэможностью реализации в каждом выходном канале сигналов на периодЕ повторяемости 2а/р, длительность которых в двух первых и двух последних каналах равна 2 /рш, а в остальных каналах—

3 «/pm, а передние фронты управляющих сигналов на ключах второй ветви смещены относительно сигналов на ключах первой на угол Зв/pm, на ключах последней ветви относительно сигналов на ключах предпоследней на угол 5«/pm, а на ключах каждой из остальных последующей ветви относительно сигналов рЪ на ключах предыдущей — на угол «/pm.

- 1571728

ФЬг4

Составитель А.Санталов Редактор Л,Веселовская Техред И.Ходанич Корректор О. Кравцова

Типаж 441

Заказ 1520

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат Патент, r. Ужгород, ул. Гагарина, 1 1

II ll ,О,