Вентильный электродвигатель

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< н995217

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61)Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 2 60681 (21) 33 07 4 00/24-07 с присоединением заявки М (23) Приоритет .—.

Опубликовано 07.0283. Бюллетень Но 5

Дата опубликования описания 07.0283

151) М. Ка. з

Н 02 K 29/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Ю. В. Осидач и В.И. Ткачук (72) Авторы изобретения

Львовский ордена Ленина политехнически им. Ленинского комсомола (73) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ !,каналов усиления, управляющие цепи которого подключены к выходу датчика положения ротора, и цепь сброса накопленной в секции энергии (21 °

Недостатками укаэанного электродвигателя является низкий КПД, вследствие того, что значительная.часть энергии, запасенной в индуктивности секции якорной обмотки, выделяется на динисторах, а также неблагоприятная форма тока в секции якорной обмотки, что приводит к значительным пульсациям электромагнитного момента.

Цель изобретения — повышение КПД двигателя и снижение пульсаций электромагнитного момента.

Поставленная цель достигается тем, что вентильный электродвигатель, содержащий ротор, cTcLTop с обмоткой, каждая из ю секций которого соединена с одним из полюсов цепи питания через транзистор, управляющие цепи которого подключены к выходу датчика положения ротора, образуя m каналов усиления, и цепь сброса накопленной в секции энергии, снабжен конденсатаром и резистором, цепь сброса накопленной энергии выполнена в виде диодов, подключенных между вторык полюсом источника питания и каждой из сек.,Изобретение относится к бесконтактному регулируемому электроприводу постоянного тока, в частности к электроприводу с вентильными электродвигателями.

Известны .вентильные электродвигатели (ВД), секции якорной обмотки которых подключены через транзисторыоднополупериодного коммутатора к источнику питания. Для защиты от перенапряжений транзисторов в таких электродвигателях применяются цепочки ие последовательно соединенных диода и стабилитрона (1) .

Недостатками такого двигателя является низкий КПД вследствие того, что на стабилитроне рассеиваются практически вся энергия, запасенная в индуктивности секции якорной обмотки, а также неудовлетворительная форма то-, ка секции якорной обмотки, что приводит к значительным пульсациям элект- . ромагнитного момента двигателя.

Наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вентильный электродви-. гатель, содержащий ротор, статор с обмоткой, каждая из m секцйй которой соединена с одним из полюсов цепипитания через транзистор, образуя m ($3) УДК 621.313.13.

014 2 ° 621 382 (.088.8}

995217 ций, и m транзисторов, подключенных каждый силовыми электродами между началом одной и концом другой секции, а базой соединенных со вторьм полюсом источника через резистор и общую для всех каналов цепочку из параллель-5 уо соединенных конденсатора и второго резистора.

На чертеже приведена схема беэконтактного трехфазного ВД.

Секции якорной обмотки 1 - 3 элект- 1О родвигателя подключены к положительному полюсу источника питания через диоды 4 — 6, а к отрицательному - чьреэ транзисторы 7 — 9, управляемые датчиком положения ротора. Конец каж- 5 дой секции якорной обмотки 1 - 3 соединен с началом последующей в направлении вращения ротора через эмиттерколлекторные переходы транзисторов

10 — 12, базы которых через резисторыъО

13 — 15 и общие для всех фаз конденсатор .16 и резистор 17 подключены к положительному. полюсу источника питания.

Предлагаемый ВД работает следующим25 образом.

При закрывании, например, транзистора 7 в секции 1 якорной обмотки наводится. ЭДС самоиндукции, под действием которой конденсатор 16 заряжает« ся по цепи: эмиттер-базовый переход транзистбра 10 — резистор 13 — конденсатор 16 — диод 14. При этом открывается транзистор 10 и при открытом транзисторе 8, коммутирующем ток в последующей в направлении вращения - секции 2, энергия, запасенная в ин-. дуктивности секции 1, передается в секцию 2. Происходит форсированное отключение тока в секции 1 и форсированное включение тока в секции 2. 40

ЭДС самоиндукции снижается до величины питакщего напряжения. В этот момент транзистор 10 запирается, а конденсатор 16 начинает разряжаться на резистор 17. При запирании транзисто- 45 ра 8 цикл повторяется.

Изобретение позволяет повысить КПД вследствие того, что часть энергии, запасенной в индуктивности отключаемой секции, через эмиттер-коллектор- 5О ные переходы транзисторов 10 - 12 пе.редается в последующую включаемую секцию.

Снижение уровня пульсаций электромагнитного момента достигается путем обеспечения формы тока в секциях, близкой к прямоугольной, вследствие того, что при отключении секции наводимая в ней ЭДС самоиндукции через эмиттер-коллекторные переходы транзисторов 10 - 12 прикладывается к включаемой, секции и обеспечивает, тем самым, форсированное нарастание тока секции.

По результатам проведенных лабораторных исследований КПД изготовленного макетного образца трехфазного ВД тока увеличился в 1,25 раза., а уровень пульсаций электромагнитного момента снизился в 1,5 раза по сравнению с электродвигателем (2).

Использование предлагаемого бесконтактного m-фазного двигателя постоянного тока особенно эффективно в

ВД, электромеханический преобразователь которых выполнен в виде реактивной синхронной машины.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой, каждая из m секций которой соединена с одним из полюсов цепи питания через транзистор, управляющие цепи которо го подключены к выходу датчика положения ротора, образуя m каналов усиления, и цепь сброса накопленной в секции энергии, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения энергетических показателей и равномерности вращения, двигатель снабжен кон денсатором и резистором, цепь сброса накопленной энергии выполнена в виде диодов, подключенных между вторым полюсом источника питания и каждой из секций, и m транзисторов, подключенных каждый силовыми электродами между началом одной и концом другой обмотки, а базой соединенных со вторым полюсом источника через резистор и общую для всех каналов цепочку из параллельно соединенных конденсатора и второго резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Балагуров В.Д. и др. Бесконтактные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами. М., Энергия,.

1975, с. 23.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 420057, кл. Н 02 К 29/02, 1972. — 995217

Составитель A. Санталов

Редактор Л. Пчелинская Техреду.Костик Корректор Л. Бокшан

Тираж 685 Подписное

ВНВИПИ Росударственного комитета СССР ио .делам изобретений и открытий

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

Заказ 665/40

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