Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве исполнительного механизма в устройствах сканирования. Целью изобретения является эффективность повышения энергетических показателей и снижение пульсаций вращающего момента. Схема коммутации электродвигателя содержит транзистор, через который секция обмотки якоря подключена к источнику питания постоянного тока. Параллельно база-эмиттерному переходу транзистора подключен конденсатор, база транзистора через резистор связана с чувствительными элементами датчика положения ротора, выполненного в виде оптронов. Питание оптронов осуществляется от источника постоянного тока через стабилизатор напряжения . Параллельно конденсатору включен резистор. После поворота ротора на угол, пропорциональный числу полюсов ротора, оптрон закрывается, напряжение на конденсаторе быстро уменьшается, и при достижении напряжения запирания транзистор закрывается. Конденсатор через резистор разряжается до нуля за время, меньшее длительности закрытого состояния оптрона, в результате чего создается возможность поддержания скорости двигателя только за счет подачи энергии в обмотку статора.3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л И 02 К 9/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4292022/07 (22) 15.06.87

»46) 15,01.91. Бюл. № 2 (72) В.Г. Иняков, А.А.Исаев, А.Н.Сидоренко и В.В.Фролов (53) 621,313.2 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 1277309,,кл,,Н 02 К 29/06, 1985.

П атент Я ион ии ¹ 47-25202, кл. Н 02 К 29/02, 1972. (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве исполнительного механизма в устройствах сканирования. Целью изобретения является эффективность повышения энергетических показателей и снижение пульсаций воащающего момента. Схема коммутации электродвигателя содержит транзистор, через который секция обмотки якоря подключена к источнику питания поИзобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в качестве исполнительного механизма в.устройствах сканирования.

Целью изобретения является эффективность повышения энергетических показателей и снижение пульсаций вращающего момента.

На фиг.1 представлен двигатель, общий вид; на фиг, — то же, вид сверху двигателя; на фиг.3 — схема коммутации энергии постоянного тока в обмотку, Двигатель содержит ротор, состоящий из чашеобразного магнитонепроводящего основания 1 и магнитопроводящего полого цилиндра 2, вал 3 со сквозным осевым от„„5U „„1621 1 25 А1 стоянного тока. Параллельно база-эмиттерному переходу транзистора подключен конденсатор, база транзистора через резистор связана с чувствительными элементами датчика положения ротора, выполненного в виде оптронов. Питание оптронов осуществляется от источника постоянного тока через стабилизатор напряжения, Параллельно конденсатору включен резистор, После поворота ротора на угол, пропорциональный числу полюсов ротора, оптрон закрывается, напряжение на конденсаторе быстро уменьшается, и при достижении напряжения запирания транзистор закрывается. Конденсатор через резистор разряжается до нуля за время, меньшее длительности закрытого состояния оптрона, в результате чего создается возможность поддержания скорости двигателя только за счет подачи энергии в обмотку сТВТОрВ. 3 ил. верстием, установленный в корпусе 4 с вазможностью вращения, однообмоточный статор 5, кронштейн 6, закрепленный на корпусе 4 с возможностью ориентации относительно статора 5, оптронную пару 7, обмотку 8. »»лагнитопровод статора 5 выполнен в виде катушки с одним зубчатым торцом. Магнитопровод ротора выполнен в виде цилиндра 2 с прорезями по образующим со стороны зубчатого торца катушки статора 5, другая сторона цилиндра 2 жестко закреплена в чашеобразном основании

1. Ширина зубцов 9 статора 5 и зубцов 10 цилиндра 2 меньше промежутков между зубцами для того, чтобы не было равного замыкания магнитного потока на два соседних зубца 9 статора 5, 1621125

45

Основание 1 имеет отогнутые наружу лепестки 11, число которых равно числу статорных и роторных зубцов, и жестко закреплено на валу 3.

На кронштейне 6 установлена оптронная пара 7 вместе.с элементами схемы коммутации энергии в обмотку 8 статора 5.

Элементы оптронной пары 7 установлены относительно друг друга с зазором, через который проходят лепестки основания 1 и, прерывая световой поток, синхронизируют коммутацию энергии в обмотку 8 статора 5.

Оптронная пара 7 ориентирована относительно статора 5 так, чтобы коммутация энергии в обмотку 8 статора прекращалась в момент противостояния зубцов статора 5 и цилиндра 2 ротора.

Схема коммутации содержит транзистор 12, через который секция обмотки 8 якоря подключена к источнику питания постоянного тока. Параллельно база-эмиттерному переходу транзистора 12 подключен конденсатор 13, база транзистора через резистор 14 связана с чувствительными элементами датчика положения ротора, выполненного в виде оптронов 7. Питание оптронов осуществляется от источника постоянного тока через стабилизатор 15 напряжения, Параллельно конденсатору 13 включен резистор 16.

Вентильный электродвигатель работает следующим образом.

Ток в обмотку статора подается транзистором 12. Пропускание тока через обмотку

8 синхронизировано с положением ротора относительно статора посредством датчика положения ротора, в состав которого входит оптрон. Оптрон включен s управляющую цепь коммутирующего транзистора 12. При открывании оптрона 7, напряжение со стабилизатора 15 поступает через резистор элемента задержки на базу транзистора 12, конденсатор 13 и резистор 16, в результате чего открывание транзистора 12 происходит с нормированной задержкой, не зависящей от величины напряжения источника постоянного тока, от скорости вращения ротора и от температуры окружающей среды.

После поворота ротора на угол, пропорциональный числу полюсов ротора, ollTpGK закрывается, напряжение на конденсаторе

13 быстро уменьшается, и при достижении напряжения запирания транзистор 12 закрывается, конденсатор 13 через резистор

16 разряжается до нуля за время, меньшее длительности закрытого состояния оптрона.

В результате этого создается возможность поддержания скорости двигателя только за счет подачи энергии в обмотку статора в необходимом количестве, Таким образом, подача импульса тока в обмотку статора задерживается на постоянную величину времени, а прерывание питания строго синхронизировано с положением ротора относительно статора, в результате чего энергия не расходуется на торможение ротора, как это происходит у известных двигателей, и не происходит разгона ротора, поскольку при изменении скорости вращения ротора длительность импульса тока через обмотку статора изменяется, препятствуя изменение скорости вращения ротора.

Применение изобретения позволяет повышать энергетические показатели, устранить отрицательный вращательный момент, т.е. снизить пульсации вращающего момента.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий ротор. статор с обмоткой якоря, каждая иэ секций которой подключена к цепи питания постоянного тока через транзистор, управляющие входы транзисторов связаны с чувствительными элементами датчика положения ротора через резистор, параллельно цепи база-эмиттер каждого иэ транзисторов подключен конденсатор, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью эффективности повышения энергетических показателей и снижения пульсаций вращающего момента, он снабжен. стабилизатором напряжения, чувствительный элемент датчика положения ротора выполнен s виде оптронов, цепь питания которых подключена к цепи постоянного тока через стабилизатор напряжения, а параллельно конденсатору включен дополнительный резистор.

1б21125

Фиг. Р

В

Составитель С. Шутова

Редактор Л. Веселовская Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т, Малец

Заказ 4252 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101