Вентильный электродвигатель

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ е f (») 518843

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ByN 445104 (22) Заявлено 27.07.73. (21) 1950466/24 — 7 (51) М. Кл.

Н 02 К 29/04 с присоединением заявки №

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР во делам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК

621.313 (088.8) (43) Опубликовано 25.06.76. Бюллетень № 23 (45) Дата опубликования описания 17 07.76. (72) Авторы изобретения

Е. Н. Баранов и Ю. Г. Шерстняков

Московское ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени высшее техническое училище им. Н. Э. Баумана (71) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электроприводу.

Известен вентильный электродвигатель по авт. св. N 445104, на магнитопроводах статора которого размещены обмотки возбуждения, подключенные к однофазной сети переменного тока первичные обмотки динамического трансформатора и первичные обмотки управляющего трансформатора, а на роторе — совмещенные с вторичными обмотками динамического трансформатора секции якорной обмотки электродвигателя, замкнутые полупроводниковыми ключами, например тиристорами, к управляющим цепям которых подключены вторичные обмотки управляющего трансформатора.

Магнитопровод ротора выполнен с торцовой рабочей поверхностью и состоит из отдельных ферромагнитных элементов, разделенных по всей длине аксиальными воздушными зазорами, в которых размещены активные проводники секций якорной обмотки, а магнитопровод статора системы возбуждения состоит из ленточных кольцевых сердечников, замкнутых П вЂ” образными ферромагнитными элементами, каждый из которых снабжен обмоткой возбуждения.

Однако в известном электродвигателе имеется специальный магнитопровод для размещения обмоток управляющего трансформатора.

Целью изобретения является упрощение кон5 струкции электродвигателя.

Для этого первичные обмотки управляющего трансформатора соединены последовательно и согласно и размещены на магнитопроводах обмоток возбуждения, а его вторичные обмотки — рав10 номерно в пазах ротора.

Изобретение пояснено чертежами.

На фиг. 1 приведена конструкция двигателя; на фиг. 2-разрез А-А, на фиг. 1; на фиг. 3 — схема секции обмоток якоря; на фиг. 4 — схема вторичной

15 обмотки управляющего трансформатора.

Вентильный электродвигатель содержит ротор 1 с торцовой рабочей поверхностью, закрепленный на валу 2. Ротор 1 имеет по окружности вырезы, в которых размещаются ферромагнитные элемен20 ты магнитопровода 3, разделенные по всей длине аксиальными воздушными зазорами. На роторе 1 размещены вторичные обмотки динамического трансформатора, которые одновременно являются обмоткой якоря 4 и вторичные обмотки управ25 ляющего трансформатора. На роторе 1 размещены также переключающие элементы (например тнристоры) 5.

Статор состоит из двух фланцев 6, 7 выполненных из немагнитного материала, в пазах которых помещены ленточные сердечники тороидального типа 8, 9. Фланцы и тороидальные сердечники 8, 9 имеют вырезы, в которых помещаются магнитопроводы 10, 11 (см. фиг. 2) динамического трансформатора с первичными однофазными обмотками переменного тока 12, 13, соединенными последовательно и встречно.

Магнитопровод системы возбуждения содержит ленточные сердечники 8, 9 и "àïèðàþùèå их :П вЂ” образные элементы 14, 15 с обмотками возбуждения 16, 17, соединенными последовательно и встречно. Здесь же расположены и рвичные обмотки 18, 19 управляющего трансформатора, соединенные последовательно и согласно (см. фиг. 1) .

Обмотка якоря выполнена с диаметральным шагом (см. фиг. 3). Концы каждой секции замкнуты парой встречно включенных тиристоров 20, 21.

Контур секции обмотки якоря сцепляется ". двумя переменными магнитными потоками и двумя магнитными потоками возбуждения (возможенмногополюсный вариант двигателя) . Зоны действия

22, 23 переменных магнитных потоксв динамического трансформатора условно ограничены пунктиром.

Число вторичных управляющих обмоток равно числу тиристоров. Вторичные обмотки управляющего трансформатора располагаются равномерно в лазах ротора (см. фиг. 4).

Электродвигатель работает следующим образом.

Первичные обмотки 12, 13 динамического трансформатора создают два переменных магнитных потока, изменяющихся в противофазе. Сцепляясь с контуром секции обмотки якоря, они создают в ней суммарную перемгнну о з.д.с. При включении одного из тиристоров 20, 21 по обмотке протекает выпрямленный пульсирующий Т0К. Активные проводники обмотки якоря находятся ":-. зон= действия двух магнитных потоков возбуждения разных направлений, содаваемых постоянными токами, протекающими в обмотках 15, 17, что приводит к возникновению вращающего электромагнитного момента.

Для управления тиристорами используется управляющий трансформатор, на первичные обмотки 18, 19 которого подаются формируемые; правляющим блоком короткие одногьолярныг импульсы, частота следования которых равна частоте питающего переменного напряжения. Совпадение во времени импульса на управляющем электроде и положительной полуволны э.д.с. наводимой и секции обмотки якоря, обеспечивается лишь для одного из двух тиоисторов, соответствующих данной секции, что и приводит к протеканию в обмотке якоря выпрямленного тока.

При прохождении данной секции через линию геометрической нейтрали машины изменяется на

180 эл. град. фаза э.д.с, наводимой в секции пере5 меттными магнитными потоками динамического трансформатора. Следовательно, совпадение во времени импульса на управляющем электроде и положительной полуволны э,д.с.обеспечивается уже для другого тиристора, что и приводит к коммутации тока в секции обмотки якоря.

Управление скоростью двигателя и реверс осуществляются сдвигом по фазе последовательности импульсов, управляющих тиристорами по отношению к эд,с, индуктируемой в секции обмотки якоря.

Указанные соединения первичных обмоток управ-ляющего трансформатора, первичных обмоток динамического трансформатора и обмоток возбуждения позволяют исключить э.д.с, наводимые в отдельных витках вторичной обмотки управляющего трансфор® матора переменными потоками динамического трансформатора, потоками реакции якоря, а также э.д.с. вращения.

Равным образом взаимно компенсируются э.д.с, наводимые в обмотках возбуждения, в секциях об25 мотки якоря и в первичных обмотках динамического трансформатора потоком управляющего трансформатора.

Равномерное распределение вторичных обмоток управляющего трансформатора по пазам ротора по30 зволяет при достаточно большом суммарном числе витков свга н к .чнимуму число витков, находя;.;- чремснно в зоне действия переменных, . токов динамического трансформатора, что обеспеивает ничтожно малый уровень наводимой в обмот 5 ко переменной э.д.с. при возможной несимметрии в работе динамического трансформатора. и.- я ноомальной работы двигателя необходимо, чтобы импульсное управляющее напряжени:, снимаемое с вторичных обмоток управляющего транс";р форматора, не изменяло своей полярности в процессе вращения. В данной конструкции выполнение этого ус .овин " свивается тем, что поток управляющего транс "рмэтора является аксиально замкнутым.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель по авт. св. "l" 445104, о т лича ющий ся тем,что, с целью упрощения конструкции, первичные обмотки управляющего трансформатора соединены последовательно . >, ласно и размещены на;;.:и итог"лах пз. зток возбуждс.:ыя, г ". =-. ", г". .ь1г тки — равномеря нов з я"

518843

22

2,7

Составитель В. Лозенко

Редактор Л. Мордухович Техред А. Богдан Корректор

Заказ 2611/264 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП " Патент ", r. Ужгород, ул. Проектная, 4