Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к вентильным электродвигателям. Цель изобретения повышение надежности электродвигателя (Э). Э содержит ротор, статор с обмоткой якоря, один из зажимов каждой из m секций которой соединен с одним из полюсов цепи питания через силовой ключ однополупериодного полупроводникового коммутатора. Другие зажимы секций связаны с другим полюсом цепи питания через диод. Управляющая цепь коммутатора подключена к выходу датчика положения ротора через усилительное устройство. Э содержит, дополнительные диоды, один из электродов каждого из которых подключен к общей точке силового ключа и секции. Другие электроды дополнительных диодов объединены и связаны с общей точкой транзистора (Т) и конденсатора (К). Управляющая цепь Т связана с выходом блока выявления совпадений сигналов смежных каналов. Зажимы Т и К соединены с другим полюсом цепи питания. Вся энергия магнитного поля, запасенная в индуктивности отключаемой секции, при отключении последней запасается в электростатическом поле конденсатора , а при включении последующей секции передается во включенные секции , выполняя полезную работу с одновременной защитой ключей от перенапряжений . 2 ил. а « СО 4 ьо «: СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1246265 дц 1 Н 02 К 29/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3814427/24-07 (22) 19.11.84 (46) 23.07.86. Бюл. № 27 (71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) Ю.В.Осидач и В.И.Ткачук (53) 621.313.13.014.2:621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 1105986, кл. Н 02 К 29/02, 1983.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1092672, кл. Н 02 К 29/02, 1983. (54) ВЕНТИЛЬНЬ1Й ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентипьным электродвигателям. Цель изобретения повьппение надежности электродвигателя (Э). Э содержит ротор, статор с обмоткой якоря, один из зажимов каждой из m секций которой соединен с одним из полюсов цепи питания через силовой ключ однополупериодного полупроводникового коммутатора. Другие зажимы секций связаны с другим полюсом цепи питания через диод.

Управляющая цепь коммутатора подключена к выходу датчика положения ротора через усилительное устройство.

Э содержит, дополнительные диоды, один из электродов каждого из которых подключен к общей точке силового ключа и секции. Другие электроды дополнительных диодов объединены и связаны с общей точкой транзистора (Т) и конденсатора (К). Управляющая цепь Т связана с выходом блока выявления совпадений сигналов смежных каналов. Зажимы Т и К соединены с другим полюсом цепи питания. Вся энергия магнитного поля, запасенная в индуктивности отключаемой секции, при отключении последней запасается в электростатическом поле конденсатора, а при включении последующей секции передается во включенные секции, выполняя полезную работу с одновременной защитой ключей от перенапряжений. 2 ил.

1246265

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильным электродвигателям, Целью изобретения является повышение надежности вентильного электродвигателя.

На фиг. 1 приведена схема электродвигателя; на фиг. 2 — диаграмма работы транзисторов ключей (наличие положительного сигна- U„ U» Цб словно обозначает открытое со13 стояние соответствующего ключа) и осциллограммы токов секций якорной обмотки двигателя.

Вентильный электродвигатель содержит синхронную машину, например, с пассивным ротором, секции 1-3 якор ной обмотки которой соединены в звезду и подключены к одному из полюсов источника питания через силовые ключи 4-6 однополупериодного полупроводникового коммутатора, управляющие цепи которых подключены к выводам трехканального датчика 7 положения ротора с углом активной зоны сигнального сектора, большим

120 зл.град., через усилительные устройства 8-10. Схема преобразования запасенной в секциях электромагнитной энергии состоит из блока выявления совпадения сигналов каналов датчика положения, выполненного в виде логических элементов И 11-13, диодов 14-16, конденсатора 17, диода 18 и дополнительного транзистора 19, причем через диод 18 к другому полюсу источника питания подсоединена общая точка секций 1-3, которая через транзистор 19 подключена к общей точке диодов 14-16.

Силовая цепь транзистора 19 шунтирована последовательно соединенными конденсатором 17 и диодом 18, общая точка которых подключена к выводу для подключения источника питания.

Блок выявления логического попарного совпадения сигналов смежных каналов датчика положения ротора состоит из логических двухвходовых элементов И 11-!3, входы которых подключены к выходам смежных фаз датчика положения ротора 7, а выходы соединены с входами логического элемента ИЛИ 20, выход которого через усилительное устройство 21 подключен к управляющей цепи транзистор 19.

Работа вентильного электродвига-. теля происходит следуюшим образом.

Предположим, что в настоящий момент времени сигналом датчика 7 положения ротора запирается транзисторный ключ 4. Одновременно с ним запирается транзистор 19. Ток секции 1 якорной обмотки под действием ЭДС самоипдукции начинает проте)о кать через диод 14, конденсатор 17, диод 18, заряжая при этом конденсатор 17. Происходит форсированное спадание тока в секции 1 (фиг. 2).

Энергия магнитного поля, накопленная в индуктивности секции 1, накапливается в электростатическом поле конденсатора 17. Причем ток секции практически мгновенно перехватывается цепью заряда конденсатора, что значительно уменьшает динамические потери на переключение тран. зистэров коммутатора. Одновременно осуществляется защита силовых ключей

4-6 от перенапряжений. По окончании процесса спадания тока в секции 1 конденсатор 17 заряжается до определенного напряжения, которое при идеальных элементах схемы сохранится до последующего изменения структуры схе30

При повороте ротора на определенный угоп сигнал датчика 7 положения ротора и сигнал выхода блока выявления логического попарного совпадения сигналов смежных фаз датчика положе35 ния ротора одновременно открывают силовой ключ 6 коммутатора и транзистор 19. К секциям 2 и 3 обмотки якоря прикладывается напряжение источника питания и последовательно

4 согласно с ним включенное напряжение конденсатора 17 через диод 18, транзисторные ключи 5 и 6 соответственно и транзистор 19. При этом конденсатор 17 разряжается, отдавая энергию, накопленную в электростатическом поле в секции 2 и 3 якорной обмотки, а ток в секциях нарастает форсированно.

При дальнейшем повороте ротора

50 запираются силовой ключ 5 и транзистор 19, и цикл повторяется.

С выходов датчика 7 положения ротора сигналы поступают на входы элементов И ll 13 и при совпадении сигналов любых смежных фаз датчика положения на выходе одного из элементов

11-13 появляется сигнал, который через логический элемент ИЛИ 20 и уси12 лительное устройство 21 подается на транзистор 19.

Практически вся энергия магнитного поля, запасенная в индуктивности отключаемой секции, при отключении последней запасается в электростатическом поле конденсатора, а при включении последующей секции передается во включенные секции, выполняя, таким образом, полезную работу, с одновременной защитой ключей коммутатора от перенапряжений.

Использование вентильного электродвигателя позволяет повысить его надежность, по сравнению с известным, вследствие того, что при обеспечении практически таких же энергетических показателей уменьшено число полупроводниковых элементов коммутатора.

Вентильный электродвигатель целесообразно испольэовать в маломощных

I регулируемых электроприводах, а также в приводах средней мощности.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой

46265 4 якоря, один иэ зажимов каждой иэ m секций которой соединен с одним из полюсов цепи питания через силовой ключ однополупериодного полупроводникового коммутатора, другие зажимы секций — с другим полюсом цепи питания через диод, управляющая цепь коммутатора подключена к выходу датчика положения ротора с углом актив1п ной зоны сигнального сектора, большим 2 "/m и меньшим 4

+)) 1246265

Составитель А.Санталов

Техред Н.Бонкало

Редактор А.Ворович

Корректор Е. Сирохман

Заказ 4015/50

Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4