Бесконтактный электродвигатель постоянного тока для привода маховичного исполнительного органа системы ориентации и стабилизации летательных аппаратов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сотоз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТГЛЬСТВУ (61) дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 2105-70 (2l) 15 I 96)5/07 с присоединением заявки № (23) Ириоритет— (43) Опубликовано 250977. Бюллетень И (45) Дата опубликования описания 221177

2 (53) М. КЛ.

Н (2 К 29/02

Говвдвввтввввый вомвтвт

Свввтв Мввввтров СССР во аеааа вво6Рвтвввй в отврнтвй (т ) УДК 621. 3 I 3.13, .014.2:621,382 (088.8) (72) Авторы изобретения

И.Е. Ов винников и А.А, Сочивко (71) Заявитель (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛГКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

ДЛЯ ПРИВОДА МАХОВИЧНОГО ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО ОРГАНА СИСТЕМЫ

ОРиентАции. и стАБилизАции летАтельных А11НАРАтОВ

Изобретение относится к области электромашиностроения, а именно к электродвигателям постоянного тока.

Известны бесконтактные электродвигатели постоянного тока, регулирование скорости вращения которых осуществляется за счет торможения двигателя при отключении его от сети.

Недостаток такого двигателя низкие энергетические показатели при работе в широком диапазоне частот вращения.

Известен и другой бесконтактный электродвигатель постоянного тока для привода маховичного исполнительного органа, который содержит многофазную обмотку на статоре, подключенную к шинам источника питания через транзисторный коммутатор и вспомогательные силовые ключи.

Недостаток этого бесконтактного двигателя постоянного тока — большая величина потребляемой от источника энергии и пускового тока.

Цель изобретения — снижение потребляемой от источника энергии и пускового тока.

Это достигается тем, что общая точка фаз статорной обмотки подключена через силовой ключ к шине источника питания и к той же шине через индивидуальные силовые ключи подключены средние точки фаз этой обмотки.

На чертеже изображена электричес6 кая схема предлагаемого электродвигателя.

На схеме 1 и 2 — полуобмотки двигателя. Нижние концы полуобмоток 1 подключены через транзисторные. ключи 3

10 коммутатора к плюсовой шине источника питания E„ Общая точка полуобмоток 2 подключена к минусовой шине источника E „ через транзисторный ключ 4, который благодаря диодам 5

16 обладает способностью коммутировать ток, протекающий в любом направлении

Транзисторный ключ 6 через развязывающие диоды 7 подключается к минусовой шине полуобмотки 1. Транзисторные

20 ключи 3 коммутатора отпираются датчиками 8 положения ротора 9 (постоянного магнита) относительно статора, Изменение направления вращения двигателя осуществляет схема 10 реверса. Для

26 управления ключами 3 и 6 используется специальная схема 11.

На первой ступени разгона открыт ключ 4 и закрыт ключ 6. Ток, коммутируемый транзисторными ключами 3, протекает по последовательно включен577614 ным полуобмоткам 1 и 2 двигателя.

Полуобмотки имеют одинаковое количество витков и равное омическое сопротивление, поэтому при пуске двигатель потребляет ток, вдвое меньший пускового тока одной полуобмотки, и требуемый пусковой момент обеспечивается за счет большого числа витков. Однако по этой же причине вдвое увеличивается противо-ЗДС, уменьшается скорость идеального холостого хода и максима10 льный кинетический момент исполнительного органа. Для достижения требуемой максимальной скорости вращения маховика применяется вторая ступень разгона, при которой заперт ключ 4 и открыт ключ 6.

Развязывающие диоды 7 исключают при этом из работы полуобмотки 2 и позволяют подвести напряжение источника пи ания к полуобмотке 1. Включение этих обмоток в работу происходит после разгона маховика, когда их противо-ЗДС приблизительно вдвое меньше напряжения источника питания.

Поэтому ток, текущий по ним при включении второй ступени разгона, близок по величине к пусковому току.

После разгона маховика амплитУда

ЭДС полуобмоток 1 и 2 примерно вдвое превышает напряжение „, что позволяет при торможении осуществлять некоторое время зарядку источника питания (аккумуляторной батареи) током двигателя, работающего в это время в режиме генератора. 35

Для осуществления режима рекуперации на первой ступени торможения достаточно закрыть ключ 6 .и открыть ключ 4. Инверсный режим работы транзисторных ключей 3 коммутатора 40, исключается благодаря диодам 12, включенным для зарядного тока в проводящем направлении. В режиме рекуперации скорость маховика снижается примерно наполовину. На второй ступени осуществляется электродинамическ-е торможение двигателя без потребления энергии из сети. Для этого ключи 4 и 6 запираются, и с. Помощью схемы 10

Реверса осуществляется переключениа датчиков положения на противовращение. Транзисторы коммутатора отпираются при этом в те моменты времени, когда к их коллекторам приложен минус

ЭДС обмоток. Вызванный ЭДС ток протекает по обмоткам, транзисторным ключам 3 и диоду 13, включенному параллельно двигателю, создавая тормозящий момент.

Таким образом, в предлагаемом бесконтактном двигателе осуществляются экономичные режимы разгона и торможения маховика, что позволяет снизить потребляемую от источника энергию и пусковой ток.

Формула изобретения

Бесконтактный электродвигатель постоянного тока для привода маховичного исполнительного органа системы ориентации и стабилизации летательных аппаратов, содержащий многофазную обмотку на статоре, подключенную к шинам источника питания через транзисторный коммутатор и вспомогательные силовые ключи, отличающийся тем, что, с целью снижения. потребляемой от источника энергии и снижения пускового тока, общая точка фаз статорной обмотки подключена через силовой ключ к шине источника питания и к той же шине .через индивидуальные силовые ключи подключены средние точки фаэ этой обмотки.

5?7614

Г

Составитель С. Шутова

Редактор Т. Загребельная Техоед А.Богдан Корректор ра "е"ко

Заказ 4194/40, Тираж 91? Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра ская наб. д. 4 5

L ь P"

Филиал ППП Патент, г. Ужгород., ул. Проектная, 4