Бесконтактный электропривод постоянного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()980223 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 10.0578 (21) 2763559/24-07

Р М g+ з

H 02 К 29/02

Н 02 P 6/02 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 07.12.82.Бюллетень ¹ 45 (S3j УДК 6 21 31 8 °.888.072 (088.8) Дата опубликования описания 07.1232

N.È. Герасимов, A.Ê. Иуконин, А.И. à и Н.Я. Юрьев

М ч

Ю

Ею .

Воронежский политехнический инст тут . (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54> SECKOHTAKTHblA ЭЛЕКТРОПРИВОД

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к бесконтактныь| электроприводам постоянного тока.

Известен бесконтактный электропривод постоянного тока, содержащий трехфазный электродвигатель, фазные обмотки которого подключены к двухполупериодному транзисторному коммутатору, и три датчика положение ротора, установленные через 120 в направлении его вращения (1 1.

Недостатки укаэанного электропривода — большое количество транзисторов в коммутаторе и сложность схемы управления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является бесконтактный электропривод постоянного тока, содержащий трехфазныйэлектродвигатель: с реактивным ротором и статорными обмотками на транзисторах и три датчика положения ротора, установленные через 120о в направлении его вращения 3 2 3.

К недостаткам известного электропривода следует отнести его низкий

КПД.

Цель изобретения — повышение КПД злектропривода.

Поставленная цель достигается тем, что в бесконтактном электроприводе, содержащем трехфазный электродвига5 тель с реактивным ротором и статорными обмотками, соединенными в звезду и подключенными к однополупериодному транзисторному коммутатору, и три датчика положения ротора, сдвинутых между собой по окружности статора на 120, одна из статорных обмоток включена встречно по отношению к двум другим и в устройство введены дополнительно еще три датчика положения ротора, каждый иэ которых сдвинут на

60о относительно соответствующего основного датчика положения, и три сумматора, входы каждого сумматора соединены с выходами соответствующих диаметрально расположенных основного и дополнительного датчиков положения, а выход каждого сумматора связан с соответствующим транзистором коммутатора.

На фиг. 1 представлена схема бесконтактного электропривода постоянного тока; на фиг. 2 - графики токов в статорных обмотках электродвигателя и зависимость электромагнитного

ЗО момента от угла поворота ротора;

980223 на фиг. 3 — распределение í.с. в зависимости от угла поворота ротора.

Бесконтактный электропривод постоянного тока содержит трехфазный электродвигатель 1 с реактивным ро тором (фиг. 1). Статорные обмотки 5

2 — 4 соединены в звезду, причем обмотка 4 включена встречно по отношению к статорным обмоткам 2 и 3. Статорные обмотки электродвигателя подключены к выходу коммутатора, выпал- 10 ненному на транзисторах 5 — 7, диодах 8 — 10, соединенных по однополупериодной мостовой схеме. Один входйой зажим коммутатора через дроссель 11 подключен к плюсовому зажиму источника питания, а другой входной зажим через стабилитрон 12 соединен .с минусовым зажимом источника питания и нулевым выводом статорных обмоток электродвигателя.

Электропривод содержит три основных датчика 13 — 15 положения ротора, сдвинутые между собой по окружности статора на 120, и три дополнительных датчика 16 — 18 положения ротора, каждый из которых сдвинут относихельНо соответствующего ему основного датчика положения на 600.

Выходы диаметрально расположенных основного датчика 13 положения ротора и дополнительного датчика 16 положения ротора подключены к соответствующим входам сумматора 19. Выходы диаметрально расположенных основного датчика 14 положения ротора и дополнительного датчика 17 положения рото-З5 ра подключены к соответствующим входам сумматора 20. Выходы диаметрально расположенных основного датчика

15 положения ротора и дополнительного датчика 18 положения ротора под- 40 ключены к соответствующим входам сумматора 21.

Выходы сумматоров 19 — 21 подключены к транзисторам 5 — 7 соответственно. 45

Бесконтактный электропривод работает следующим образом.

При угле поворота ротора cL разном

Т

0 — открыт транзистор 5, транзис50 торы б и 7 заперты. Ток i (фиг. 1 и 2) протекает по обмотке 1 ° Вектор н.с. направлен по оси A (фиг. 3).

В момент, когда угол поворота ротора

cL равен нулю, продольная ось d(фиг.3) ротора отстает от вектора н.с. на

76". При: вращении ротора электромагнитный момент изменяется пропорционально синусу двойного угла поворота, достигая максимального значения при угле поворота ротора, составленном вектором н.с. и продольной осью ротора и равном 45 .

После поворота ротора на угол

Т

cL = — происходит отпирание транб эистора б и запирание транзистора 5, Ток начинает протекать по обмотке 2.

Вектор н.с. поворачивается на 60 .

При угле d равном — — — вектор н с т т

6 3 направлен по оси В (фиг. 3) . График изменения момента изображен на фиг. 2.

После поворота ротора на угол д,= — отпирается транзистор 7, а транзистор б запирается. При угле А т т равном — — — вектор н. с. направлен по оси С (фйг. 3).

После поворота ротора на угол т д. = — отпирается транзистор 5 и запирается транзистор 7. Вектор н.с. снова направлен по оси A. При угле

d, равном — угол между продольной т г осью d ротора и вектором н.с. тот же, что и при угле d., равном нулю.

Так как реактивный ротор симметричен относительно его поперечной оси, то электромагнитный момент направлен в ту же сторону, что и ранее.

При угле d. равном — — — ток протет гт г 3 кает по обмотке 1, при угле c(, равном — — по обмотке 2 и т.д. гт т 5 b

Из графика момента (фиг. 2 ) следует, что величина среднего момента в данном электроприводе больше, чем в известном электроприводе, а следовательно, и КПД электропривода выше.

Формула изобретения

Бесконтактный электропривод постоянного тока, содержащий трехфазный электродвигатель с реактивным ротором и статорными обмотками, соединенными в звезду и подключенными к однополупериодному коммутатору, выполненному на транзисторах, три основных датчика положения, сдвинутых между собой по окружности статора на 120, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД, одна из статорных обмоток включена встречно по отношению к двум другим и в устройство введены три дополнительных датчика положения, каждый из которых сдвинут относительно соответствующего ему основного на 60о, и три сумматора, входы каждого сумматора подключены к выходам соответствующих диаметрально расположенных. основному и дополнительному датчикам положения, а выход каждого сумматора связан с соответствующим транзистором коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Свчинников И.Е.„ H.È.

Бесконтактные двигатели постоянного тока автоматических устройств.

М.-Л., "Наука", 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 420057, кл. Н 02 Х 29/02, 1974.

980223 т т rgz гну т у.

4Ьг Р

А

МИИПИ Заказ 721 Тираж 721 Подписное

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