Вентильный электродвигатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,1i!1 55G734

Сова Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.04.75 (21) 2127376, 07 с присоединением заявки №вЂ” (51) M. Кл.з Н 02 К 29 02

Совета Министров СССР па делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.13,014. .2:621.382 ! (088.8) Опубликовано 15.03.77. Бюллетень № 10

Дата опубликования описания 04.01.77 (72) Авторы изобретения

В. В. Омельченко, В. М. Пожидаев, Р, Н. Ковалев, В. А. Прозоров, В. В. Путников, И. А. Солнцева и Е. А. Петров (71) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области электротехники.

Известны вентильные электродвигатели, содержащие синхронную машину, секции обмотки якоря которого, сдвинутые на 18 эл. град., соединены параллельно и подключены к источнику питания через ключи коммутатора.

Управляющие цепи ключей подсоединены к датчику положения ротора (ДПР) с сигнальным сектором, равным 180 эл. град. (1 и 2).

Недостатком этих электродвигателей являются низкие энергетические показатели, обусловленные пульсациями тока.

Известны электродвигатели, содержащие секции якоря, соединенные с ключами полупроводникового преобразователя частоты, и дроссель в цепи питания (3). Недостатком данного двигателя являются низкие энергетические показатели вследствие отсутствия жесткой связи между положением ротора и углом включения ключа коммутатора.

Наиболее близким к предлагаемому по решаемой задаче и технической сущности является электродвигатель, описанный в (1).

В целях устранения указанного недостатка в предлагаемом электродвигателе между общими точками сдвинутых на 180 эл. град. секций якорной обмотки включен дроссель, средняя точка обмотки которого соединена с зажимом источника питания, На чертеже показана схема предлагаемого вентильного электродвигателя, содержащего транзисторные ключи 1 — 4 коммутатора, секции 5 — 8 якорной обмотки, дроссель 9 с обмот5 ками 10 и 11. Секции 5, 6 так же, как и 7, 8, сдвинуты между собой на 180 эл. град. В свою очередь, пары секций 5, 6 и 7, 8 также сдвинуты между собой на фиксированный угол (например, на 90 эл. град.). К общей точке об10 моток 10, 11 дросселя 9 подключен зажим источника питания. Другой зажим источника подсоединен к ключам 1 — 4, управляемым от

ДПБ (на схеме не показан).

При подаче на схему напряжения от источ15 ника питания в соответствии с сигналами

ДПБ транзисторные ключи 1 — 4 начинают коммутировать токи в секциях 5 — 8 якорной обмотки, что создает электромагнитный момент, приводящий ротор двигателя во враще20 ние. Токи работающих в противофазе секций

5, 6 протекают одновременно и по обмотке 10 дросселя 9. Аналогично токи секций 7, 8 протекают по обмотке 11 дросселя. При этом намагничивающие силы (н.с.), создаваемые ука25 занными токами в обмотках 10 и 11, направлены встречно друг другу.

Если бы токи секций 5, 6 и 7, 8 имели прямоугольную форму (что может иметь место прн прямоугольной противо ЭДС), результиру30 ющие ампервитки дросселя были бы равны ну.

550734

Составитель А. Санталов

Редактор Т. -10рПп1ова Техред И. Карандашова Корректор А. Степанова

Заказ: 614/15 Изд. № 293 Тираж 899 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2 лю. В действительности же обратная ЭДС секций имеет форму, близкую к синусоидальной, что обусловливает значительные пульсации тока в секциях. Вследствие фазового сдвига токов пар секций 5, 6 и 7, 8 ампервитки в обмотках 10, 11 не компенсируют один другой, причем направление результирующей н.с. обмоток дросселя меняется с частотой, кратной числу пар секций. Указанное обстоятельство приводит к периодическому перемагничиванию сердечника дросселя и индуцированию ЭДС в его обмотках. Эта ЭДС всегда действует согласно с ЭДС вращения переключаемой в данный момент пары секций и встречно с ЭДС включенной в этот же момент секции другой пары.

В итоге дроссель обеспечивает практически прямоугольную форму результиру1ощей противо ЭДС в подключаемой секции и вольтодобавку к приложенному. напряжению включенной секции другой пары. В результате пульсации тока в секциях сводятся к минимуму, а энергия, периодически накапливаемая в дросселе, способствует увеличению мощности на валу электродвигателя.

Так как дроссель в процессе работы двигателя перемагничивается по полному циклу с частотой, превышающей частоту KQMMvTBIJHH тока в секциях, то его масса и габариты будут минимальными.

Наиболее явно положительный эффект сказывается при угле сигнального сектора ДПР, равном 180 эл. град.

5 Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий синхронную машину, секции обмотки якоря которого, сдвинутые на 180 эл. град., соединены параллельно и подключены и цепи питания че10 ред ключи коммутатора, управляющие цепи которых соединены с датчиком положения ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей, он дополнительно снабжен дросселем с секциониро15 ванной обмоткой, соединенной с общими точками сдвинутых на 180 эл. град. секций обмотки якоря, а общая точка последовательно соединенных секций дросселя подключена к цепи питания.

23 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. И. Е. Овчинников, Н. И. Лебедев «Бесконтактные двигатели постоянного тока автоматических устройств»., М., «Наука», 1966, стр. 16.

25 2. A. А. Дубенский «Бесконтактпые двигатели постоянного тока», М., «Энергия», 1967, стр. 29.

3. Патент США № 3826966, кл. 318 — 696, 30.07.74.