Реверсивный вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к машинам свентиль (Ными коммутаторами.Целью изобретения является упрощение и повьшение надежности . Электродвигатель содержит датчик положения ротора 1, состоящий из диэлектрической обоймы 2, в радиальных пазах к-рой размещены дроссели насыщения, и диска из пост.магнита с секторообразными прорезями 3. Устройство связи имеет каналы 4, резисторы 5,6,7j транзисторы 8,9,10, / Un 19 резисторы 11,12,13. Коммутатор имеет ключи 14, 15, 16, соединенные с секциями якорной обмотки синхронной машины . Преобразователь 19 постоянного напряжения в переменное повышенной частоты имеет выходную обмотку 20, соединенную с замыкающими контактами (к) 21,22 ключа реверса 23. Подвижные К 24, 25 первого и второго переключателя ключа реверса соединены соответственно с общей точкой дросселей насьщения и резисторов 5,6,7.Замыкающие К 26,27 первого и второго переключателей соответственно соединены с корпусом и конденсатором. При i . работе электродвигателя осуществляется изменение подключения выходной (Л С обмотки преобразователя постоянного напряжения в переменное высокой частоты . Это позволяет реверсировать электродвигатель с использованием одного комплекта чувствительных элемен V тов. 3 ил. fin.l

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) А1 (SO 4 Н 02 К 29/О

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3876557/24-07 . (22) 29.03.85 (46) 15.10.86. Бюл. У 38 (72) А.В. Лютый (53) 621.313.13.014.2:621.382(088.8) (56) Патент Японии !1" 48-44-290, кл. 55А42; от 1973 r.

Авторское свидетельство СССР

У 10ф 753, кл. Н 02 К 29/02, 1984. (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к машинам с вентиль ными коммутаторами. Целью изобретения является упрощение и повышение надежности. Электродвигатель содержит датчик положения ротора 1, состоящий из диэлектрической обоймы 2, в радиальных пазах к-рой размещены дроссели насыщения, и диска из пост.магнита с секторообразными прорезями 3.

Устройство связи имеет каналы 4, резисторы 5,6,7, Франзисторы 8,9,10, резисторы 1, 12, 13. Коммутатор имеет ключи 14, 15, 16, соединенные с секциями якорной обмотки синхронной машины. Преобразователь 19 постоянного напряжения в переменное повышенной частоты имеет выходную обмотку 20, соединенную с замыкающими контактами (К) 21,22 ключа реверса 23 ° Подвижные К 24, 25 первого и второго переключателя ключа реверса соединены соответственно-с общей точкой дросселей насыщения и резисторов 5,6,7.Замыкающие К 26,27 первого и второго переключателей соответственно соединены с корпусом и конденсатором. При .работе электродвигателя осуществляется изменение подключения выходной обмотки преобразователя постоянного напряжения в переменное высокой частоты. Это позволяет реверсировать электродвигатель с использованием одного комплекта чувствительных элементов. 3 ил.

I OGNAPCTBEHHblA КОМИТЕТ СССР ф ф „

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

3)

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

64269

3 12

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим . бесконтактным двигателям с вентильными коммутаторами, и может быть использовано при создании реверсивных вентильных электродвигателей (ВД).

Цель изобретения — упрощение и повьппение надежности реверсивного вентильного электродвигателя.

На фиг. 1 представленапринципиаль-, ная электрическая схема ВД; на фиг.2 и 3 — диаграммы напряжений для прямо" .

ro и обратного направлений вращения функции угла поворота ротора.

Устройство содержит датчик 1 положения ротора (ДПР), состоящий из диэлектрической обоймы 2, в радиальных пазах которой размещены дроссель насьпцения, и диска 3 иэ постоянного магнита с секторообразными прорезями, устройство связи 4 с однотипными каналами, резисторы "-7, транзисторы

8-10 o- P — - h — - проводимости, резисторы 11 - 13, коммутатор с бесконтактными ключами 14 — 16, электрическую бесконтактную машину 17 с якорными обмотками, содержащую секции А, В и

;С на статоре, вращакпцийся ротор из постоянного магнита 18, преобразователь 19 постоянного напряжения в переменное повышенной частоты с выходной обмоткой 20, соединенной с замыкающими контактами 21 и 22 ключа 23 реверса, подвижные контакты 24,25 первого и второго переключателя соответственно соеДинены с общей точкой дросселей насьпцения и резисторов 5 - 7, замыкающие контакты 26 и

27 первого и второго переключателя соответственно соединены с корпусом и конденсатором.

Электродвигатель работает следукнцим образом.

При положении переключателя, как показано на фиг. 10 питание дросселей насыщения производится от выходной обмотки 20 преобразователя

19. Выходная обмотка 20 подключена параллельно к обмоткам всех дросселей, насыщения ДПР через развязывающие резисторы 5 — 7. Конструктивная в.-канальная симметричность построения ВД обусловливает rn-фазную повторяемость электромагнитных процессов в устройстве. Поэтому работу устройства рассмотрим на примере одной фазы,А.

Допустим, исходным является положение, при котором дроссель насыщения, связанный с входом транзистора 8, находится против прорези секторообразного магнита ДПР и erb сердечник не пронизывается магнитным полем магнита ДПР. При подаче в устройство питающего напряжения преобразователь,19 напряжения начинает формировать на выходе переменное напряжение прямоу гольной формы и повышенной частоты. Переменное напряжение поступает на обмотку дросселя насьпцения и на вход транзистора 8 через резистор 5.

Индуктивное сопротивление ненасыщенного дросселя больше сопротивления насыщенного дросселя. Поэтому при положительной полуволне большая часть тона, протекающего через резистор 6, ответвляется в базовую цепь транзистора 8 °

Транзистор открывается и находится

20. в открытом состоянии полпериода. Отрицательной полуволновой напряжения . транзистор закрывается. Для принятого исходного положения другие дроссели находятся в. зоне действия маг25 нитного поля магнита ДПР и их сердечники насьпцения. Низкоомным сопротивлением насыщенных дросселей шунтируются входные цепи транзисторов и последние надежно закрыты при любой по"

З0 лярности переменного напряжения.

Дальнейшее преобразование сигнала, поступакпцего с транзистора 8, происходит в канале связи таким образом, что единичными сигналами, поступаю35 щими с выхода канала связи 4, открывается бесконтактный ключ коммутатора 14 и подключается фаза А якорной обмотки к источнику постоянного напряжения. По фазе А начинает протекать ток. От взаимодействия тока с полем постоянного магнита 18 возникаv ет вращающий момент. Ротор электрической машины начинает вращаться. Пусть вращение происходит в направлении ча.45 совой стрелки, при этом подключение следующей фазы к источнику постоянного напряжения происходит в момент нахождения прорези против дросселя насьпцения.

При замыкании переключателем контактов 21,22 питание дросселей насыщения производится от выходной обмотки 20 преобразователя 19. Выходная обмотка 20 через конденсатор подключена последовательно с обмотками всех дросселей насьпцения ДПР, а развязывающие резисторы оказываются подключенными параллельно переходам база— эмиттер транзисторов 8-10. Конструкз 1264 тивная 1-канальная симметричность построения ВД обусловливает tq фазную повторяемость электромагнитных процессов в устройстве. Поэтому работу устройства рассмотрим на примере одной фазы С. За исходное положение ротора ВД принимаем положение, при котором дроссель насыщения, связанный с входом транзистора 10 находится против магнита ДПР и его сердечник 10 пронизывается магнитным полем магнита ДПР ° При подаче в устройство питающего напряжения преобразователь 19 напряжения начинает формировать на выходе переменное напряжение прямо- 15 угольной формы и повьппенной частоты.

Перемещенное напряжение поступает на обмотку дросселя насьпцения и на транзистор 10. Индуктивное сопротивление ненасьпценного дросселя больше сопро- 20 тивления насьпценного дросселя. Поэтому при насьпценном дросселе транзистора 10 постоянным магнитом резко - уменьшается индуктивное сопротивление дросселя и практически все напря-25 жение выходной обмотки 20 прикладывается к переходу база — эмиттер транзистора 10 и на сопротивление 13.

Транзистор 10 открывается и находится в открытом состоянии полпериода.

Отрицательной полуволной напряжения . транзистор закрывается. Для принятого исходного положения другие дроссели находятся в зоне прорези секторообразногс магнита ДПР и их сердечники не

35 пронизываются магнитным полем, сопротивление дросселей велико и к входам транзисторов 8 и 9 с резисторами 11 и 12 прикладывается небольшое напряжение, которое в схеме

40 коммутатора может быть полностью скомпенсировано. Таким образом, транзисторы 8 и 9 при любой полярности переменного напряжения находятся взакрытом состоянии, а на коллекторе транзистора 10 единичный потенциал чередуется с нулевым потенциалом с частотой преобразователя напряжения.

Дальнейшее преобразование сигнала, поступающего с транзистора 10, происходит в канале связи таким образом, что единичными сигналами, поступающими с выхода канала 4 связи, открывается бесконтактный ключ коммутатора 16 и подключается фаза С якорной

5 обмотки к источнику постоянного напряжения. По фазе С начинает протекать ток. От взаимодействия тока с полем

269 4 постоянного магнита 18 возникает вращающий момент. Ротор электрической машины начинает вращаться. Однако вращение ротора происходит в противоположном направлении, так как прорези секторообразного магнита и полюса магнита расположены с угловым сдвигом равным 180 эл.град. Поскольку сигнальные зоны сдвинуты друг относительно друга, то моменты коммутации бесконтактных ключей коммутатора при переключении схемы управления также сдвинуты на 180 эл.град., т.е, двигатель меняет направление вращения. При этом подключение следующей фазы к источнику постоянного напряжения происходит в момент нахождения полюса магнита против дросселя насыщения.

Таким образом, за счет изменения подключения выходной обмотки преобразователя постоянного напряжения в переменное высокой частоты получено реверсивное вращение вентильного электродвигателя как электромагнитным, так и магнитоэлектрическим возбуждением при использовании одного комплекта чувствительных элементов. формула изобретения

Реверсивный вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с .1ч-фазной якорной обмоткой, подключенной к выходу коммутатора с бесконтактными ключами, служащими для подключения фаз обмотки к источнику постоянного напряжения, датчик положения ротора с М чувствительными элементами типа дроссель насьпцения и сигнальным элементом с угловым размером активной части, равным 180 эл.град., 1 -канальное логическое устройство, подключенное между выходами датчика и входами коммутатора, с которыми связаны дроссели насыщения и резисторы, причем обмотки дросселей насыщения и резисторы имеют общие точки, преобразователь постоянного напряже-, ния в переменное высокой частоты, один из зажимов выходной обмотки которого связан с обмотками дросселей насьпцения, а другой зажим соединен с общей шиной коммутатора, и устройство реверсирования, содержащее ключ реверса, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повьппения надежности, он снабжен конденсаФиг З

Составитель А. Санталов

Техред Л.Сердюкова

Корректор E. Сирохман

Редактор Л. Пчелинская

Заказ 5570/54

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

5 12 тором, ключ реверса выполнен в виде синхронизированных между собой первого и второго двухполюсных переключателей, общие точки дросселей насыщения и резисторов соединены с подвижными контактами ключа реверса, причем размыкающий контакт первого переклю64269 в чателя соединен с ы;ходной обмоткой через конденсатор, размыкающий контакт второго переключателя подключен к выходной обмотке непосредственно, замыкающий контакт первого и размыкающий контакт второго переключателей подключены к общей шине.