Синхронизированный вентильный электродвигатель

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик () 8?7725

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 120280 (21) 2881247/24-07 (51)м. к,.з с присоединением заявки Мо

Государствеииый комитет

СССР

Ilo делам изобретеиий и открытий

Н 02 К 29/02 (23) Приоритет—

Опубликовано 301081. Бюллетень Но 40

Дата опубликования описания 301081 (53) УДК 621. 313.13..014.2:621.382 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Е. Вукатова и О. A. Дмитриев

Воронежский политехнический институт (71) Заявитель (54) СИНХРОНИЗИРОВАННЫЙ BEHTHJIbHbIA

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к синхронизированным вентильным электродвигателям (ВД) °

Известен синхронизированный ВД, содержащий полупроводниковый коммутатор с элементами памяти, управляеьым датчиком положения ротора, и фаз9чувствительный элемент, воздействующий на регулятор напряжения, в котором синхронизация частоты вращения двигателя с частотой задающего генератора осуществляется с помощью фазочувствительного элемента, включенного последовательно с эле- 15 ментами памяти коммутатора (1).

Недостаток этого ВД вЂ” неустойчивая работа в переходных режимах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является 20 синхронизированный вентильный электродвигатель, содержащий ротор с источником намагничивающей силы, статор с обмоткой якоря, соединенный с выхо. дом коммутатора, управляющие цепи ключей которого соединены с выходом функционального преобразователя, включающего в себя фазочувствительную схему, первый вход которой соединен с выходом датчика положения 30

2 ротора, а второй вход — с выходом задающего генератора, и элементы памяти 12 1.

Однако известный ВД, не позволяет получить достаточно широкого диапазона изменения скорости вращения вследствие незначительного диапазона регулирования угла включения фаз двигателя. Кроме того, резкое изменение частоты синхронизации, например ее уменьшение, может привести к нарушению синхронной работы двигателя, что снижает надежность его работы.

Цель изобретения — увеличение диапазона регулирования ВД, а, следовательно, и повышение надежности его работы.

Для достижения указанной цели параллельно элементам памяти подключена логическая схема повторного включения фаз, вход которой соединен со схемой контроля включения фаз, соединенной своими входами с выходом памяти и задающим генератором.

На фиг.1 изображена блок-схема трехфазного ВДр на фиг.2 — его элек-. трическая схема, на фиг.3 - эпюры напряжений на элементах схемы ВД.

877725 .

Синхронизированный ВД содержит задающий генератор 1, фазорасщепитель 2, магнитоэлектрический двига-. тель 3, датчик 4 положения ротора, усилителЬ 5 мощности, элементы б памяти, логическую схему 7 повторного включения фаз, схему В контроля включения фаз. Трехсекционная якор-; ная обмотка магнитоэлектрического двигателя 3 подключена к выходу усилителя 5 мощности коммутатора, собраниого на трех элементах ИЛИ н трех усилителях, работающих в режиме класса Д. Одйи входы элементов

ИЛИ подсоединены к выходу логичес- кой схемЫ управления 6, собранной: на трех элементах ИЛИ и трех элементах И. Другие входы элементов

ИЛИ усилителя 5 мощности соединены с выходом логической схемы 7 повторного включения, собранной также на трех элементах ИЛИ и трех элементах

И. Между собой элементы ИЛИ и И соединены по самоблокирующей схеме, т.е выход элемента ИЛИ подсоединен к одному из,входов элемента И, а один иэ его входов - к выходу того же элемента И.

В элементах памяти вторые входы элементов. ИЛИ соединены с выходами фазорасщепителя 2; а вторые входы элементов И вЂ” с выходами датчика 4 положения ротора. В логической схеме повторного включения фаз двигателя вторые входы элементов ИЛИ подключены к выходу схем 8 контроля включения фаз двигателя, собранной на элементах ИЛИ, НЕ и И, а вторые входы элементов И соединены с выходами фазорасщепителя 2.

Входы элемента ИЛИ схемы 8 контроля включения фаз двигателя подсоединены к выходу элементов памяти (к выхОдам элементов И), выход его — ко входу элемента НЕ, выход которого соединен с одним из выходов элемента

И, второй .вход которого подсоединен к. выходу задающего генератора 1, куда также подсоединен вход фазорасщепителй 2. (Позиции эпюр напряжений на фиг..3 соответствует позициям чертежа на фиг.2).

Электродвигатель работает следующим образом.В установившемся режиме (промежуток времени О- t u t2- t4 на фиг.З)

1 включение секций электродвигателя 3 происходит по сигналам задающего генератора 1 и датчика 4 положения ротора (при временном совпадении этих сигналов), а выключение — по

Сигналам датчика 4 положения ротора.

Поэтому при изменении или частоты синхронизации (промежуток времени

Ф г t ) или нагрузки на вапу (промежуток времени t - а4)происходит из4Ь менение фазового сдвига между импульсами задающего генератора 1 и датчика 4 положения ротора, а это вызывает изменение угла включения фаз двигателя. При этом включение очередной секции происходит после выключения предыдущей в соответст-вии с сигналами датчика 4 положения

5 Ротора

В:переходном режиме (пуск изменение нагрузки на валу, изменение частоты синхронизации) может не включаться очередная секция двигателя вследствие временного несовпадения сигналов задающего генератора

1 и датчика 4 положения ротора (на фиг.Ç.сигнай датчика ротора, на который должна была включаться секция

С, заштрихован). В обычном синхрони-. зированном ВД это приводит к наруше.нию режима синхронной работы, из-за чего ухудшается надежность его работы. В предлагаемом электродвигателе в этом случае на выходе эле20 мента HE схем 8 контроля включения фаз появляется сигнал, который пос тупает на вход элемента И. Одновременно на другой вход этого элемента поступает сигнал с задающего генера25 тора 1, в результате чего на выходе схемы 8 контроля появляется сигнал, совпадающий по времени с сигналом фазорасщепителя 2, Поэтому на выходе элементов И логической схемы 7 повторного включения появляются сигналы, по времени совпадающие с сигналами фазорасщепителя 2. Эти сигналы включают соответствующие секции двигателя под напряжение (секция С, затем A и В). Таким обРазом, в этом режиме (промежуток времени tq- c на фиг.З включение и выключение секции электродвигателя происходит по сигналам задающего генератора 1, в результате чего осуществляется ..

40 режим торможения ротора двигателя при помощи замораживания" электромагнитного поля двигателя, при этом порядок включения секций двигателя не нарушается.

45 В дальнейшем при снижении скорости вращения электродвигателя включение секций электродвигателя происходит по сигналам задающего генератора 1 и.датчика 4 положения ротора, 5р а выключение - по сигналам датчика положения ротора.

Введение схем повторного включения фаэ и контроля включения фаз позволяет увеличить диапазон регулирования скорости вращения, значительно улучшить динамические характеристики синхронизированного ВД и повысить надежность его работы.

Формула изобретения

Синхронизированный вентильный электродвигатель, содержащий ротор с источником намагничивающей силы, статор с обмоткой якоря, соединенной

$5 с выходом коммутатора, управляющие

877725 цепи ключей которого соединены с вы- ходом функционального преобразователя, включающего в себя фазочувст,вительную схему, первый вход которой .соединен с выходом датчика положения ротора, а второй вход — с выходом задающего генератора, и элементы памяти, отличающийся тем, что, с целью увеличения диапазона регулирования и повышения его надежности, в схему функционального преобразователя введены логичесКая схема повторного включения фаэ и схе ма контроля включения фаз, причем схема повторного включения фаэ своим выходом и первым входом подключена параллельно элементам памяти, своим вторым входом схема повторного включения фаз соединена с выходом схеьы контроля включения фаз двигателя, вход которой соединен с выходом элементов памяти.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 343643, кл. Н 02 К 29/02, 1970..

2. Авторское свидетельство СССР

У 323077, кл. Н 02 К 29/02, 1970 °

Составитель A. Санталов

Редактор Л.Филь Техред М.Гергель Корректор Г. Назарова

Заказ 9636/82 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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