Вентильный электродвигатель

 

Оп ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к ввт. сеид«ву(22) Заявлено 081074 (21} 2066073/24-07 (51)М. Кл. с присоединением заявки М

Н 02 К 29/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23} Приоритет—

Опубликовано 150779. Бюллетень Ио 26 (53) УДК 621.313. . 13 .014 .2: 621. . 382 (088. 8) Дата опубликованйя описания 20.07.79 (72) Авторы

В.М, Пожидаев, В.В. Омельченко, B.Ê. Лозенко изобретения и В. B. Путников (71) Заявитель (5 4 ) ВЕНТИЛЬН6!Й ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам с бесконтактной коммутацией.

Известны вентильные электродвигатели (ВД), управляющие цепи ключей преобразователя частоты которых соединены с выходом датчика положения ротора (ДПР) с углом активной эоны сигнального элемента, равным 120 электрических градусов (1), B этих вентильных электродвигателях, при использовании обычных датчикЬв положения ротора, невозможно реализовать преобразователь частОты на магнитно-транзисторных ключах

{NTK), имеющих наиболее простую электрическую схему.

Наиболее близким к изобретению является вентильный электродвигатель, содержащий синхронную машину, секции якорной обмотки которой подключены к источнику с помощью магнитно-транзисторных ключей коммутатора, каждый из которых выполнен на двух транзисторах и одном токовом трансформаторе, и датчик положения ротора с дросселями насьхдения на статоре и постоянйым . магнитом на роторе (2) °

Недостатками этого электродвигателя являются его"низкие- энергетичес.кие показатели при использовании обычных ДПР. Угловые размеры магнита

ДпР здесь относительно велики (около 200 электрических градусов - для

ВД с четным числом секций и около

240 электрических градусов — для ВД с 3-х секционной якорной обмоткой) .

Изготовление ДПР с магнитамИ таких размеров, при соблюдении требования минимальности уровня полей рассеивания за пределами сигнального сектора, со значительными конструктивными трудностями что ведет к усложнению ВД, увеличению его габаритов, усложнению технологии и снижению надежности.

Целью настоящего изобретения является повышение энергетических показателей вентильного электродвигателя при одновременном улучшении технологичности изготовления его ДПР.

Поставленная цель достигается тем, что обмотка дросселя насыщения вклю- чена между концами первичных обмоток токового трансформатора соответствующего ИТК, а средняя точка обмотки дросселя соединена с секцией якорной обмотки электрической машины. Такое подключение дросселя придает МТК свойство включаться при приближении к сердечнику дросселя магнита и выключаться - при удалении последнего, что, в конечном итоге, позволяет повысить энергетические показатели ВД, уменьшить угловые размеры магнита и, 5 следовательно, упростить конструкцию и снизить габариты его ДПР.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена электрическая схема электродвигателя. Сек-10 ции 1, 2, 3 якорной обмотки синхронной машины подключенй к источнику постоянного тока через дроссели насыщения 4, 5, 6 и магнитно-транзисторные ключи, выполненные на трансформаторах 7, 8, 9 и транзисторах 11, 12, 13, 14, 15.

Диод 16 служит для блокировки включе.ния МТК. Дроссели насыщения 4, 5, б установлены на роторе ДПР и управляются его постоянным магнитом 17.

Средняя точка обмоток каждого дросселя насыщения соединена с концом секции якорной обмотки синхронной машины.

Каждый NTK собран по схеме автогенератора с трансформаторной поло-, жительной обратной связью. Во включенном состоянии транзисторы, например 10 и 11, переключаются, обеспечивая протекание тока в секции 1.

Работа электродвигателя состоит ЗО в следующем. При подключении источника питания NTK дроссель насыщения которого насыщен магнитом 17, возбуждается и начинает работать, то есть его транзисторы будут по- 35 очередно переключаться с высокой частотой. Напряжение источника питания почти полностью прикладывается к соответствующей секции обмоткн синхронной машины. В результате взаимо- 40 действия тока статора с магнитным полем индуктора возникает вращающий момент, приводящий последний во вращение.Когда вследствие ухода магнита

ДПР сердечник дросселя выхОдит из на-, „ сыщения,происходит срыв работы NTK эа счет резкого увеличения падения напряжения на обмотках дросселя и вызываемого им резкого снижения ЭДС трансформации в базовых обмотках токового трансформатора.. Сопротивление эмиттер-коллекторного перехода транзисторов резко возрастает и соответствующая секция обмотки статора отключается от источника питания. NTK начинает вновь работать, когда его 55 щ оссель при вращении ротора снова будет насыщен.

При работе любого МТК на диоде 16 будет создаваться падение напряжения, которое активно запирает транзисторы неработающих в это время NTK, Так как NTK возбуждается и подключает к т источнику секцию обмотки машины лишь при н а сыщении магнит ом сердечни ка соответствующего дросселя насыщения, то угловой размер полюса магнита ДН существенно уменьшается: для 3-х секционного ВД вЂ” с 240 электрических градусов до 120 электрических градусов, а для 4-х секционного ВД вЂ” с 200 электрических градусов до 160 элек трических градусов. Кроме того, уменьшаются габариты ДПР и, следовательно, всего двигателя; существенно облегчается задача снижения уровня полей рассеяния магнита ДПР, упрощается его конструкция, повышается надежность.

Следует отметить еще одно положительное свойство двигателя, а именно: при случайном размагничивании сигнального элемента ДПР (постояннога магнита) ток, потребляемый машиной, будет минимальным и будет определяться током запертых транзисторов МТК. В известных ВД с NTK при тех же условиях ток двигателя достигнет значения, опасного как для самого двигателя, так и для источника.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий синхронную машину, секции якорной обмотки которой соединены с зажимами, служащими для подключения к источнику питания с помощью магнитотранзисторных ключей, каждый из которых выполнен на двух транзисторах и одном токовом трансформаторе, первичные обмотки которого включены в выходные цепи транзисторов и связаны с обмоткой дросселя насыщения датчпка положенич ротора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей дви гателя, обмотка дросселя насыщения включена между концами первичных обмоток токового трансформатора„ а средняя точка:. обмотки дросселя насыщения соединена с секцией якорной обмотки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Крывой В.Н. и др. Бесконтактные электродвигатели постоянного тока

М,, Информэлектро, 1970, стр.30.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 450291 кл. Н 02 К 29/02, 1972. б74164 ,.Составитель A. Санталов

Редактор Д. Иепуришвили Техред 3. Фанта Корректор О. Билак

Закаэ 4101/53 Тираж 85б Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, Ул. Проектная, 4