Бесконтактный электродвигатель постоянного тока со стабилизацией скорости

 

28,8110

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено ОЗ.Ч11.1969 (№ 1342798/24-7) Кл. 21d>, 39

21с, 59!10 с присоединением заявки №

МПК Н 02k 29/02

Н 02р 5 16

УДК 621.313.292(088.8) Приоритет

Опубликовано ОЗ.Õ11.1970. Бюллетень ¹ 36

Дата опубликования описания 26.1.1971

Комитет по делам изобретений н открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

С. Д. Терентьев, В. С. Ваков, В. В. Федорин, А. М. Садовников и Н. С. Забелин

Заявитель

БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

СО СТАБИЛИЗАЦИЕЙ СКОРОСТИ

Изобретение относится к бесконта ктным электродвигателям постоянного тока со стабилизацией скорости, содержащим полупроводниковый коммутатор, управляемый трансформаторными датчиками потожения ротора и вспомогательным кольцевым коммутатором, выполненным на триодах и транзисторах и подключенном к исгочнику опорной частоты.

На трансформаторных датчиках установлены дополнительные выходные обмотки, подключенные к базам триодов вспомогательного кольцевого трансформатора.

На чертеже приведена схема предложенного двигателя.

Обмотки 1, 2, 8 двигателя, включены в коллекторные цепи триодов,,состоящих из двух полупроводниковых элементов 4 и 5, б и

8 и 9. Поочередчое включение и выключение составных триодоз производится соответствующими .сигналамп от датчиков положения и ог генератора опорной частоты. Сигналы генератора опорной частоты воздействуют на работу составных триодов через вспомогательный кольцевой коммулатор, собранный на триодах 10 — 12 и тиристорах 18 — 15. Вспомогательный кольцевой коммутатор обеспечивает поочередную работу составных триодов строго синхронно с импульсами генератора опорной частоты (не показан). Синусоидальное напряжение от генератора опорной частоты подается на входные клеммы а, б коммутатора. ПолуIIpoB07H тковый триод lб и стабилитрон 17 служат для формирования сигналов генератора опорной частоты определенной амплитуды, управляющих работой вспотмогательного кольцевого коммутатора.

В двигателе применены датчики 18, 20 положения трансформаторного типа. Каждый датчик положения представляет собой феррито>0 вый сердечник, на котором намотаны три обмотки: одна первичная и две вторичные. На датчике 18 положения расположены обмогки 21 — 23, на датчике 19 — обмотки 24 — 26, на датчике 20 †обмот 27 — 29.

15 Первичные обмотки 21, 26, 29 датчиков положения, соединенные последовательно, питаются,от преобразователя напряжения, собранного на полупроводниковых триодах 80, 31.

Напряжение на вторичной обмотке датчика

20 по.тожения возникает только тогда, когда ферритовый сердечнтек находится вне магнитного поля, т. е. не насыщен. Насыщение ферритовых сердечников осуществляется магнитом иидуктора датчиков положения, жестко связан25 ного с ротором двигателя. Ферритовые сердечники, включающ:те в работу соответствующие обмотки двигателя, расположены по окружности через 120 . За один оборот ротора двигателя каждый ферритовый сердечник нахо30 дится в ненасыщенном состоянии в положении

288110

135, прп этом на его вторичных обмотках наводится э.д.с. В данном случае величина угла, равного 135, выбирается из условия отсутствия мертвых зон двигателя.

Напряжение, снимаемое со вторичных обмоток 24, 27, 22 датчиков положения, после его выпрямления двухполупериодными мостами, собранными на полупроводниковых диодах

32 — 43,воздействует на работу вспомогательного кольцевого коммутатора. Емкости 44 — 46 не допускают подмагничивания датчиков положения постоянной составляющей тока. Напряжение, снимаемое со вторичных обмоток

23, 25, 28 датчи ков положения служат для управления работой тиристоров 47 — 48, которые включены непосредственно в базовые цепи составных триодов. Емкости 50 — 55, так же как и сопротивления 56 — 61, предназначены для настройки вспомогательного кольцевого коммутатора.

Источник смещения, необходимый для обеспечения режима отсечки,составных триодов, выполнен на базе преобразователя частоты и включает в себя диоды 62, 68 и емкость 64.

В начальный момент сигналы от генератора опорной частоты и от датчиков положения не поступают. Прп этом составные триоды заперты напряжением смещения,,подаваемым на их базы через. сопротивления 65 — 67. Полупроводниковые триоды 10 — 12 вспомогательного .коммутатора находятся в открытом состоянии за счет тока, протекающего от источника постоянного напряжения через соответствующие сопротивления 68 — 70 и участки база — эмпттер этик триодов.

При поступлении сигнала, например, от датчика 19 положения триод 10 закрывается за счет того, что напряжение, снимаемое со вторичной обмотки 24 после его выпрямления мостом, включающим в себя диоды 32 — 35, в соответствующей, полярности прикладывается к участку база — эмиттер этого триода.

Потенциал точки в относительно точки а (минуса источника питания) при этом,понижается, и сипнал от генератора опорной частоты, который имеет определенную амплитуду, определяемую стабилитроном 17, поступает на открытие только тиристора 14 вспомогательного кольцевого коммутатора, Через тиристор 14 и триод 11 начинает протекать ток, величина которого, определяемая величинами сопротивлений 71 и 72, выбирается больше тока отключения тирнсто ра 14.

Одновременно с закрытием триода 10 сигналом от датчика 19 положения, снимаемым со вторичной обмотки 25, происходит откры-тие тири стора 48. Следовательно, через учас5

40 ток база †эмитт соста вного триода 6 — 7, и тиристор 48 начинает протекать ток. Составной триод открывается, и через обмотку 2 дзигателя течет ток, который, поворачивает ротор двигателя и жестко связанный с ним магнита индуктора датчиков положения. Поворот магнита индуктора датчиков положения вызывает появление сигнала на вторичных обмотках датчика 20 положения, что влечет за собой запирание триода 11 и перевод в проводящее состояиие тир истора 49. Запирание триода 11 напряжением, снимаемым с обмотки 27 ведет за собой запирание составного триода б — 7 и, следовательно, прекращение тока, протекающего через обмотку 2 двигателя. Триод 10 открывается при равенстве нулю сигнала, снимаемого со вторичной оомотки 24 и трансформатора датчика положения, которое вызывается намагничиванием феррптового сердечника этого трансформатора. При этом потенциал точки в относительно точки а возрастает.

Следующий сигнал от генератора опорной частоты;поступает только на открытие тиристора 15, так как потенциал точки г относительно точки а понизился при запирании триода 11. Перевод тиристора 15 в проводящее остояние ведет к открытию составного триода

8 — 9 и, следовательно, к протеканию тока через обмотку 3 двигателя. Ротор двигателя поворачивается. Далее процесс работы повторяется до полного разгона двигателя.

При повышении двигателем скорости стаонлнзац ии, определяемой частотой генератора опорной частоты, сигналы от генератора опорной частоты будут запаздывать относительно соответствующих сигналов от датчиков положения и составные триоды, а следовательно, и обмотки 1, 2, 3 двигателя будут работать меньший интервал времени, т. е. осуществляется широтно-импульсное регулирование.

Предмет изобретения

Бесконтактный электродвигатель постоянного тока со стабилизацией скорости, содержащий полупроводггиковый ком мутатор, управляемый одновременно трансформатор ными датчиками .положения ротора и вспомогательным кольцевым коммутатором, выполненным на триодах и тиристорах и подключенным к источнику опорной ча стоты, отлияа10щий ся тем, что, с целью упрощения схемы и повышения надежности, на указанных датчиках установлены дополнительные выходные обмот,ки, подключенные к базам триодов вспомогательного кольцевого коммутатора.

288110

Составитель В. Ратайко

Текред А. А. Камышникова Корректор T. А. Джаманкулова

P еда ктор Е. Дай г

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3942/15 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открыгий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4 5