Вентильный электродвигатель

 

Использование: в лентопротяжных механизмах магнитофона, проигрывателях и в системах автоматики. Сущность: вентильный электродвигатель снабжен синусной и косинусной сигнальными обмотками, которые в работе, встречно включаясь с соответствующими силовыми обмотками, позволяют исключить направленное вращение электродвигателя. Кроме того, в режиме пуска обеспечивается автосинхронный режим , что приводит к форсированному разгону Электродвигателя до тех пор, пока суммарные потери в нем становятся равными его мощности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 К 29/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4868971/07 (22) 25.09.90 (46) 30,04.93,Бюл,N- 16 (71} Специальное конструкторское бюро

"Искра" (72} С,С,Гончаров, E.À.Ñîêîë и А.Б.,Хахулин (56) Авторское свидетельство СССР

hL 416807, кл. Н 02 К 29/00, 1972. . Авторское свидетельство СССР

М 1693706, кл. Н 02 К 29/06, 1989, Авторское свидетеЛьство СССР

N 1210187, кл, Н 02 К 29/00, 1986; (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к бесконтактным двигателям . постоянного тока и может использоваться, например, в приводных электродвигателях лентопротяжного механизма магнитофона, в механизмах вращения пластинки проигрывателей, а также в системах автоматики, не допускающих неоднозначность направлений вращения двигателя, Цель изобретения- повышение КПД пу- . тем улучшения использования меди обмоток и уменьшение пульсаций вращающегося момента.

На фиг,1 изображена структурная схема вентильного электродвигателя; на фиг,2 а-б — векторные диаграммы напряжений в цепях вентильного электродвигателя, иллюстрирующие соответственно однозначность запуска и вращения в заданном направлении и невозможность запуска в другом направлении. Ж. 1812599 А1 (57) Использование: в лентопротяжных механизмах магнитофона, проигрывателях и в системах автоматики. Сущность: вентильный электродвигатель снабжен синусной и косинусной сигнальными обмотками, которые в работе, встречно включаясь с соответствующими силовыми обмотками, позволяют исключить направленное вращение электродвигателя. Кроме того, в режиме пуска обеспечивается автосинхронный режим, что приводит к форсированному разгону электродвигателя до тех пор, пока суммарные потери в нем становятся равными его мощности. 2 ил. где Uy> — напряжение косинусной силовой обмотки

Оф2 — напряжение синусной силовой обмотки

Uct — напряжение косинусной сигнальной обмотки

0а — напряжение синусной сигнальной обмотки

Ос1 2 — напряжение Ucl, проинтегриро ванное вторым интегратором

Uc2 1 — напряжение Ucz, проинтегрированное первым интегратором, Вейтильный электродвигатель содержит ротор 1 с постоянными магнитами, синусную силовую обмотку 2 статора, косинусную силовую обмотку 3 статора, синусную сигнальную обмотку 4, косинусную сигнальную обмотку 5, первый и второй интеграторы 6 и 7, первый и второй сумматоры

8 и 9, пороговый блок 10, инвертор 11, 1812599

Вентильный электродвигатель работает вращении ротора 1 в одном направлении, следующий образом, Оф опережает Оф2 на 90, à 0«опережает

Предположим, что при включении ис- ОС2 90О, При этом Офг противоположно по точникапитания,навыходепороговогобло- фазе U«, à Оф совпадает по фазе с 0,2,; ка 10, выполненного, например, по схеме 5 Напряжения с сигнальных обмоток 4 и 5, триггера Шмитта, установится низкий уро- проходя через соответствующие интегратовеньнапряжения,которыйинвертируясьдо ры 6 и 7, изменяют свою фазу на 90, а высокого уровня, становится близким к на- именно, 0« г совпадает по фазе с Uy<, à U,2> пряжению питания. С выхода инвертора 11 . совпадает по фазе с Uyz, т.е. соблюдается напряжениечерез второй сумматор 9 и вто- 10 баланс фаз для возбуждения фазных сигрой интегратор 7 поступает на.косинусную нальных обмоток 4 и 5 и приведения ротора силовую обмотку 3. Одновременно напря- 1 во вращение. Реверсионное вращение жение с выхода второго интегратора 7 через вентильного электродвигателя невозможно, первый сумматор 8 и.первый интегратор 6 т.к. при этом (см.фиг,2б) Оф1 противоположпоступает на синусную силовую обмотку 2, 15 но по фазе О« г и Офг противоположно по

При этом, когда напряжение с выхода ин- фазе Ua r, а это тормозной режим, СледоеерТора 11 поступит на второй интегратор вательно, достигается однозначность на7, напряжение на выходе последнего начи- правления запуска и вращения ротора 1, нает расти, а также начинает расти напря- С началом вращения в сигнальных обжение на выходе первого интегратора 6, 20 мотках 4 и 5 наводятся ЭДС, которые соотко орое поступает на вход порогового блока ветственно поступают через сумматоры 8 и

10. Когда оно достигнет уровня срабатыва- 9 на соответствующие интеграторы 6 и 7, ния порогового блока 10, то он перейдет в При этом на вь1ходах интеграторов 6 и 7 состояние с высоким уровнем на его выходе. образуются синхронные сигналы, фазы коПри этом напряжение на выходе второго 25 торых будут сдвинуты на 90 относительно интегратора 7" будет падать, но пока оно фаз сигналов соответствующих сигнальных положительно, а напряжение на выходе обмоток 4 и 5, а амплитуда постоянной и не первого интегратора 6 продолжает расти. зависящей от частоты вращения ротора 1, При переходе выходного напряжения вто- Электродвигатель переходит в автосинхрого интегратора 7 через ноль, напряжение 30 ронный режим, когда фаза напряжения пона выходе первого интегратора б6 также . ступающего на силовую обмотку 2 и 3 начинает падать, и при его достижении дру- совпадает с. фазой ЭДС этой же обмотки. гогоуровня срабатывания порогового блока . Момент вращения электродвигателя возра iO, последний устанавливается в состояние стает и он форсированно разгоняется до тех с низким уровнем напряжения на выходе. 35 пор, пока суммарные потери в двигателе

При этом напряжение на выходе второго станут равными его мощности, интегратора 7 начинает расти, а напряже- Достоинством вентильного электроние на выходе первого интегратора 6 еще двигателя наряду с увеличением КПД, улучнекоторое время падает до момента, когда шением использования меди обмоток, напряжение на выходе второго интегратора 40 уменьшением пульсаций вращающегося

7 переходит через ноль. Затем напряжение момента, является его способность к само. на выходе первого интегратора 6 растет и в . запуску при возможной не санкционирован Моментегодостижения первого порогасра- ной остановки (превышение допустимой батывания порогового блока 10, последний нагрузки) без дополнительного включения устанавливается в свое первоначальное со- 45 питания. стояйие и описанный процесс повторяется. Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

Таким образом, напряжение питание на вы- . Вентильный электродвигатель, содерходах интеграторов 6 и 7 преобразуется в жащий ротор с постоянйыми магнитами и синхронные переменные напряжения, фазы статор с синусной и косинусной силовыми которых сдвинуты относительно друг друга 50 обмотками, два интегратора и пороговый на 90О. Благодаря поступленйю этих напря- элемент, вход которого подключен к выходу жений на силовые обмотки 2 и 3, появляется первого интегратора, отличающийся синхронный момент вращения и ротор 1 тем, что, с целью повышения КПД путем йачинает вращаться. Причем встречное улучшения использования меди обмоток и включение синусной силовой обмотки 2 и 55 уменьшения пульсаций вращающего мокосинусной сигнальной обмотки 5, а также мента, статор дополнительно снабжен си. согласное включение косинусной силовой нусной и косинусной сигнальными обмотки 3 с синусной сигнальной обмоткой обмотками и введены инвертор и два сумма4 позволяет исключить неправильное вра- тора, первые входы первого и второго сум. щение двигателя, Из фиг.2 видно, что при матора подключены соответственно к

1812599

Ис2 ф1

Составитель И.Грачева

Техред М,Моргентал

Редактор Т,Горячева

Корректор Т.Вашкович

Заказ 1578 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 синусной и косинусной сигнальным обмоткам, а выходы — к входам первого и второго интеграторов, выходы которых соединены соответственно с синусной и косинусной силовыми обмотками, второй вход первого сумматора соединен с выходом второго интегратора, а второй вход второго суматора через инвертор подключен к выходу порогового элемента, синусная силовая и косинусная сигнальная обмотки включены

5 встречно, а косинусная силовая и синусная сигнальная обмотки — согласно.