Электромеханический преобразователь вентильного электродвигателя

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к многополюсным бесконтактным электродвигателям с встроенным датчиком углового положения. Целью изобретения является упрощение конструкции и увеличение крутизны выходного сигнала датчика углового положения электромеханического преобразователя ве(тильного электродвигателя. Реализация поставленной цели достигается тем, что в многополюсном бесконтактном электродвигателе с встроенным датчиком углового положения, содержащем статор, образованный двумя пакетами 1 и 2, ротор с чередующимися по полярности полюсами 5, обмотку датчика углового положения, состоящую из m фаз, каждая из которых содержит две последова (Л С VI О О х| О Јь

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sf;s Н 02 К 29/12

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 ч г

I»

0» (21) 4649332/07 (22) 08,02.89 (45) 23,12.91. Бюл. М 47 (71) Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики и Завод "Машиноаппарат" (72) В.Н. Бродовский, Ю.M. Беленький, М.И.Лузин и Н.Н.Мрочковский (53) 621.313.292(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1053231, кл. Н 02 К 29/12, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1527689, кл. Н 02 К 29/12, 1988. (54) ЭЛЕКТРОМЕХАНИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ, Ы,:, 1700704 А1 (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к многополюсным бесконтактным электродвигателям с встроенным датчиком углового положения. Целью изобретения является упрощение конструкции и увеличение крутизны выходного сигнала датчика углового положения электромеханического преобразователя ве :тильного электродвигателя, Реализация поставленной цели достигается тем, что в многополюсном бесконтактном электродвигателе с встроенным датчиком углового положения, содержащем статор, образованный двумя пакетами 1 и 2, ротор с чередующимися по полярности полюсами 5, обмотку датчика углового положения, состоящую из m фаз, которых содержит две последова1700704

40 тельно соединенные между собой полуфаэы и составляет с источником переменного напряжения высокой частоты со средней точкой полумастовую схему, каждая катушечная группа якорной обмотки содержит.число катушек п-1, а стаго., состоит из скрепленных между собоЙ двух крайних и, одного среднего пакета, у которага на месте зубцов, расположенных между катушечны, ми группами, закреплены постоянные магниты 4, намагниченные в BKcMBJl üHoì (Изобретение относится к электротехии ке, а точнее к электро-механическим преобразователям вентильных электродвигателей, и может быть использовано как в силовых элек, троприводах, так и в, различных системах автоматики.

Целью изобретения является упроще ние конструкции и увеличение крутизны вы, ходного сигнала датчика углового положения.

На фиг,1 изображена конструкция электромеханическаго преобразователя; на фиг.2 — разрез А — А на фиг,1; на фиг.3— электрическая схема сигнальной части, Электромеханический преобразователь вентильного электродвигателя содер жит статор с числом зубцов Zc = 24,, сос аящий из двух крайних пакетов 1 и 2 (фиг.1 и 2) и одного среднего пакета 3. у

KoTopol o H6 М6сТ6 гл k =- 3 2 = 6 зубцов (где m — число фаз, k — числа катушечных групп в фазе) установлены постоянные магниты 4, намагниченные в аксиальном направлении с чередованием полярности и имеющие толщину, равную толщине среднего пакета 3, ротор с чередующимися по полярности полюсами 2 р = 22, число которых связано с числом зубцов статора сооТношением 2 р = Zc - k = 24-2 = 22, при этом полюсами ротора являются концентраторы

5, установленные между постоянными магнитами 6, намагниченными в тангенциальном направлении и закрепленные вместе с концентраторами 5 на немагнитном кольце

7, трехфазную якорную обмотку, каждая фаза которой состоит из k=2 катушечных групп, которые соединены между собой последовательно-встречно, так как п=4 четное число зубцов в катушечной группе, включая зубцы с постоянными магнитами, а а=3 нечетное число, при этом число катушек 8 в каждой катушечной группе равно и-1 = 4-1=3, так как зубец с постоянным магнитом не

35 направлении с чередованием полярности, при этом на зубцах статора, расположенных между катушечными группами, установлены катушки тахаметрической обмотки, а каждая полуфаза датчика углового положения состоит из последовательно соединенных между сОбОЙ катушек, расположенных В сдвинутых друг от друга на m катушечных гp llï Отверстиях, выполненных В осН086 нии зубцов статора с постоянными магнитами. 3 з.п. ф-лы, 3 ил. содержит катушку якорной обмотки, а катушки каждой катушечной группы соединены между собой последовательно-встречно, обмотку датчика положения, состоящую из

m=3 фаз, каждая из котюрых содержит две последовательно соединенные между собой полуфазы, одна из которых состоит из последовательно соединенных между собой катушек 9.,.9.2 (фиг.3). расположенных в отверстиях, выполненных в основании k=2 зубцов с постоянными магнитами, расположенных друг со смещением друг ат друга на

;"п=3 катушечных групп в одном крайнем пакете 1 статора, так как m=3 нечетное, а п=4 четное число, вторая полуфаза состоит из последовательно соединеннгых между собой катушек 10.", 10.2, расположенных в пакете

2, аналогично вторая фаза датчика состоит из катушек 11.1, 11,2 и 12,1, 12,2, а третья иэ

13,1, 13,2, 14.1, 14.2, сме ценных атнасиT6llbHO fl6p BOA O6MOTKM HB 120 Vl COOTветственно 240 эл. град. трехфазную тахометрическую обмотку,, каждая фаза которой состоит иэ двух последовательно co6- . диненных обмоток, содержащих па две диаметрально расположенных катушки 15, установленные на зубцах с постоянными магнитами, расположенных с обеих сторон. от катушечной группы соответствующей фазы якорной обмотки.

Катушечные группы якорной обмотки электродвигателя при гп и и нечетных соединяются между собой последовательна-согласна, а при гп четном и и любом— последовательно-встречна, Аналогично катушки каждой палуфазы датчика положения при m и и нечетных располагаются поочередно в разных пакетах. т.е, нечетные катушки в одном !laK.;те, а четные в другом, а при!Tl четно и и любом все катушки полуфаэы датчика размещены в Одном пакете статара.

1-1(1 фИ1,) !li»6-Д! ГЯВЛ6НО СОЕДИН ..Н!:; = i.:!".:.,., Д81! ЧИ;(8 It(ЛОBQI (1 ПОЛО>.;6H!! Bl ВЫ f i ""„„,1!1611HG6 ПО ТРекф83110Ё: fiof!gf40CTGBO!4 С с. 16

Где И!> !1сточник i". !Ii "яж» вЂ”,*ия! !160.:. 1!i I СТОТЫ; i "ТРЯ!1Чс.!)Г)Р("1Я QP СО С118Д1! ; —. . ТО 1-:C и

O ня вт;)рич1=.0и,;Q 40T„"" паоаллд ;L.;iä loi-;клгоченны —, к B! QDI4-: (ой Об140тке тоа.:c(I.QI,;1ятО;.а! Г1:!.- ида;.:l И;чн; 1Е фа",;:; p„T,: »i<» каждая из которы>, )Грязует 1!Оду. :,Ост(гву1) схему, состоящую из Г!Ослеу:.ОBBTBBL HQ co-: — 1, динен:1ых межд" (-. !бой втооич:-1ой Q(j;«Iотк; трансформатора, кат„::::..! ек Э.1. 9.2 ПЯ;<ега 1 и катушек . 1,; и !",I..1 пакета 2), BI1алог(.:::1- «! кo туш"" i 1,"4, j,2 !" 1 " - !ес"

B .. 0pH>LHÎ×:. (!б:,!От;;ОЙ! тра-1сформатара 7 со- li „ЗД8101 В теc BIO П ii,i1;QCTOB gIO CXff. i 14ь-.

:.Ценную отнес .Bëüío Ilep";o!4 HB 120 -; ..

i-оЯд,, 6 (а sit/! I(f4 11:., 1, 3.2 1 Ф:, ", тp.—. L!BIQ полумостовую:хем l, смещенную Относитегь»6)вой:;:.1 2!0 зл, град.: Выводные 2 . коном 4;я . — 1)8 1 Qf:r>V ûí!-18 Г QTPBT(TLB 1но между по)1уо!б>".а-:-i(81 и 9.-:, 9.2 14 li, i, 10,2, 11 2 ! 2. :,::. .1 .." 3.1. 13, и 1-4 ::. . "!:,,1 - !,"

Числа катушек В каждсЙ полуфазе:!ятiII4X8 0Pi4iНЯТО 08 В Н Ы(аi ЧИСЛУ К»ЯТУ1чgii;.: ЫХ

«рупп фазы якооь,oI4 o()f40TX!4 для обеспечения сим146три!и якорно:4 обмотки.

Зубцы статооа с постоянными магнита 4I4 не содер>1<ат катуш . якорно.; обм--тки для "меньшания 86 влияния на амплитуду и Зг! фазу Огиоающей4 выходнОГО сиГняля дятчикя положенfl;-, и Н8 выходной сигнал -:ахометрической Обмотки. 78 .(>I(8 для уменьв э .!4я

Влияния пQTQка якорной Обмотки эубць! Ста:-op8 с постояннь11ии,:: гнитами-расположе- >5

НЫ Ме)КДУ (8T >!1!18чнЫ!"1!! ГРУППЯМИ Я1 (ОРНОЙ!

05f!Q! К4, Злек -ромехан1!Чес!

МЯ и т,д, "!ислом маГНИ10В B ЗубЦ8 статооа и соотве-, ствующим число,4 катушек.

Электро(4еханичес! .ий преоб,83088таль может быть вь1пэлнен с одним или дву- 45 мя д14а 481 ОяльHiQ 1)я .пo.:.О)1кет бьгть В,.,11!од нен с кату11,ка1411 5!, якар!-",!!4 Обмотки на -3;/б!1а:< - пс!Отояннь!м!.!

f48Ã>II4T8!4(4. Н(; (: !НОГ!(:.М ВИТКОВ В ЭТИ. КВ-! )o.!К -1Х f÷iеНLШI>I1,,! ЧP.Ivl B ОСТЯЛЬI-!Ь!X KBт 1!Ш <8> . фазы. при ч::,c,;-„(!!83 3!181(тро!,18ханического 55

flр80бр8эiJв8T6!iя рЯBHQм двум Вы;-;о(",ным си! налом ОдноЙ фя 1ы дят !икя является сум" ма преобраэо ванн -!x фазочувствительными выпрямителями выходных сигнал!Ов двух об:4оток датчика, . Выходным сигналом дру.I э"-16! 1 i 31!ос. (ь Выходных сиГналов этих

o5i o; o!(<..(.:С, Лв ИЭООРBТ8НИЯ :. 6:-. ;раме:, .Нн-:эс.кий преобраэова:."Г . :. ПОГ(1 - 1,",<тр)двигателя с ВсТро ,8 t .lxQI4 лового положения, ;- о.:.:ер :.:.Я .:.::,й ста !,,Ор с числом ЗубЦОВ c LT— п„где m — число фаз якорной

001 !(ТГ;и,! — число катушечных групп в фазе, .: -- ч!4сл») =-,:L-LfGB статора в катушечной груп. -:, «,-..-:.".:-)1: HB которых состоит из последор8 BBíQ встречно соединенных между .":.)5Qi«, ка!",(:1ек, охватывающих по одному

3 .,:,,. статора, ротор с чередующимися по г-: )яр:О-.TI4 полюс. ми, число которых 2р =

=- ; + ., 01)1.1отк, датчика углового положе-! ив, содерж=щую гп фяз, каждая иэ которых сс, чего<1!Г две пос !Вдовятельно соединен -Ь16 «8:-.,:„, собой и.:туфаэы и составляет с .,Сточн::::,КО!4 -"-.p8. . е.-;нога H".Пряжения высо ;(1:: ":8с. Оты со с:.;:;дней тсчкo.". полумосто = !IQ « :<8М", С Т Л! . Ч = . Ю Щ!: Й С Я TBM ЧТО, С

ЦЯЛЬЮ УПРОЩЕНИЯ (QHCTPUKLfI4!< И ПОВЫШЕ" ния крутизны вь x;, HQ!.Q сигнала датчика углового поло>кени-!. каждая катушечная г упп якорной i бмс, ки содержит число кат; Li1!:;к !1 — 1, Я стат-,;:;О:Т011Т из скрепленных ме>1<д . собой f ) .- . коайHI4x «8I<8TQB и Одного сред;6! о пакета.:(oTovGIQ на месте эуб ОQB, Оясполo»:еннь1х f48>l<öiif катушечными группами, эакреl1116I!ь. постоянные магниы, чя!4-, ничен«:ые в аксиальном направлении с чер довянием полярности, при этом .-:::". зубцах статсра, расположенных между

;,:- т. Шечнь:ми: —. -1пями, .-.г-"новлены кат . К.4 тахометрической обмотки, а каждая полуфаза дятч:11:=: углового положения сос1эит !13 последовательно соединенных ме:-.<ду собой катушек, расположенных со смещением в окружном направлении одна от другой ня IT! Кэтушечных групп в отверстиях, .выполненных в основании зубцов стяторя с по тоянными магнитами, катушки ка>

Обеих сторон от кету:вечных групп соответст:"- !f .Ощей (f)83!»I яf:QpHQI4 05MGTKI4, ,. . г1()еобраэовятел ь по п,1, о т л и ч а юiLl :. Й - я тем, что при гп=З и п-четном все кяту!i;ки пплуф;3 датчика размещены в одно!4 иэ к08i4!- Iix па1<етОВ cTBTGPB, пРи fTI=3 и 1-нечетном че ные катушки размещены в одном крайнем пакет8, нечетные вдругом, Я Ilpl4 !11=2 при любом и все катушки полуфазь! датчика размещены в одном из крайних пакетов статора, 3. Преобразователь ПО llf!.1 и 2, О T fl ич а ю шийся тем, что каждая катушка1700704

Составитель А.Санталов

Техред M.Mopãeíòàë Корректор С.Черни

Редактор M.Áëàíàð

Заказ 4475 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССр

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гагарина, 101 обмотки датчика состоит из двух половин с равным числом витков, охватывающих основание зубца с обеих сторон.

4. Электродвигатель по пп.1-3, о т л ич а ю щ и Й с я тем, что В части cflNHIKM статора среднего пакета, расположенной против отверстия, выполнен паз, служащий для размещения лобовых частей катушек обмотки датчика положения, а магниты датчика расположены на участке между этим

5 отверстием и поверхностью расточки статора.