Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных объектах для привода насосов и вентиляторов. Целью изобретения является повышение КГЩ и надежности . С этой целью вентильный электродвигатель снабжен трансформатором и, Вь/х 12 7 с обмотками 8, 9и 10, 11 и блоками 12, 13 формирования -игналов управления. Указанные оЯмотки попарно соединены между собой последовательно согласно и подключены к вьшодам транзисторов 3, 5 и 4, 6 коммутатора соответственно. Входы блоков 12, 13 подключены к датчику положения ротора синхронной машины, а выходы соответственно - к управляющим входам транзисторов 3, 4 и 5, 6. При управлении в каждый момент времени открыты два транзистора и подключены обе фазы 1, 2 синхронной малшны. В процессе разгона в указанных, фазах наводится ЭДО, передаваемая в трансформатор 7, перераспределяясь по его обмоткам, осуществляя вольтодобавку в переключаемых фазах. В результате снижаются пульсации тока и исключаются сквозные токи. 3 ил. а (Л /J 4 ел 00 о 4 Т

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTGPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ пО изОБРетениям и ОТКРытиям

ПРИ ГННТ СССР (21) 4266352/24-07

° (22) 22.06.87 (46) 1 5. 02. 89. Бюл. N 6 (72) Г.Б. Михайлов, А.В. Данилевский, Е.А. Петров, В. В. Омельченко, А.Н. Макеев и В.И. Копии (53) 621.3 13.13 ° 014,2:621.382 (088.8) ,(56) .Авторское свидетельст"о СССР

_#_I 550734, кл. H 02 К 29/00, 1975, Ubersichts schaltplan eines transistor gestenerten niedегоhmigen

Drehstcommoto. — Siemens — Zeitschrift, Hilt 2, 1974, S.. 87. (54) ВЕНТИЛЪНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение. относится к элект,ротехнике и может быть использовано в автономных объектах для привода насосов и вентиЛяторов. Целью изобретения является повышение КПД и надежности. С этой целью вентильный электродвигатель снабжен трансформатором

„„SU„„1458947 А1 цр Н 02 К 29/06, H 02 Р 6/02

7 с обмотками 8, 9 и 10, 11 и блоками 12, 13 формирования -.игналов управления. Указанные обмотки попарно соединены между собой последовательно согласно и подключены к выводам транзисторов 3, 5 и 4, 6 коммутатора соответственно. Входы блоков 12, 13 подключены к датчику положения ротора синхронной машины, а выходы соответственно — к управлякщим входам транзисторов 3, 4 и 5, 6. При управлении в каждый момент времени открыты два транзистора и подключены обе фазы 1, 2 синхронной машины. В процессе разгона в указанных . фазах наводится ЭДС, передаваемая в трансформатор 7, перераспределяясь по его обмоткам, осуществляя вольтодобавку в переключаемых фазах. В результате снижаются пульсации тока и исключаются сквозные токи. 3 ил.

1458947

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных объектах для приводов насосов и вентиляторов.

Целью изобретения является повьппение КГЩ и надежности вентильного электродвигателя.

На фиг. 1 изображена функциональная схема вентильного электродвигателя; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясн.".ющие работу вентильного электродвигателя; на фиг. 3 — вариант. выполнения блока формирования сигналов управления. l5

Вентильный электродвигатель содержит синхронную машину с двухфазной обмоткой якоря, ротор которой механически связан с датчиком положейия ротора (не показаны). Разноименные

1 выводы фаз 1 и 2 обмотки якоря синхронной машины объединены и подклни..

I чены к общему выводу двуполярного источника питания. Плюсовой вывод источника питания подключен к первым 25 коммутируемым выводам первого 3 и второго 4 транзисторных ключей, а минусовой вывод подключен к первым коммутируемым выводам третьего 5 и четвертого 6 транспортных ключей. ЗО

Кроме того,. вентильный электродвигатель содержит трансформатор 7 с двумя обмотками, каждая из которых включает две секции 8,9 и 10, 11, соединенные последовательно согласно и первык,12 и второй. 13 блоки формирования сигналов управления. Средние выводы первой и второй обмоток трансформатора 7 подключены к вторым выводам фаз 1 и 2 обмотки яко- 40 ря синхронной машины соответственно.

Начало секции 8 первой. обмотки транl сформатора .7 и конец секции JO второй обмотки трансформатора 7 подключены к вторым коммутируемым выво- 45 дам соответственно первого 3 и второго 4 транзисторных ключей. Конец секции 9 первой. обмотки трансформатора 7 и начало секции 11 второй обмотки трансформатора 7 подключены к вторым коммутируемым выводам третьего 5 и четвертого 6 транзисторньцс ключей.

Управляющие входы первого 3 и третьего 5 транзисторных ключей подключены к выходу первого блока 12 формирования сигналов управления, а управляющие входы второго 4 и .четвертого 6 транзисторных ключей подключены к выходу второго блока

13 формирования сигналов управления.

Входы первого 12 и второго 13 блоков формирования сигналов управления подключены к выходу датчика положения ротора.

Блоки 12 и 13 формирования сигналов управления могут быть выполнены на транзисторах 14, 15 и токозадающих резисторах 16, 17 °

Вентильный электродвигатель работает следующим, образом.

При подаче напряжения питания на выходе датчика положения ротора появляются два двуполярных напряжения U,„, и П „„ (фиг. 1, 2), сдвинутых по фазе на 90 эл. град, поступающие на входы первого 12 и второго 13 блоков формирования сигналов управления, на выходах которых появляются сигналы, управляющие работой транзисторных ключей 3, 5 и 4, 6. Например,. в момент времени t>

1 (фиг. 2) на выходах первого 12 и второго 13 блоков формирования сигналов управления появляются .сигналы

U< и Uqz,, которые открывают транзисторные ключи 5 и 6 соответственно. Токи протекают от общей шины источн пса питания через фазы 1 и

2 синхронной машины, секции 9 и 11 трансформатора 7, открытые транзисторные ключи 5 и б к минусовой шине источника питания. В синхронной машине создается электромагнитный момент, и его ротор начинает вращаться. В момент времени t транзистор" ный ключ 6 закрывается, но открывается транзисторный ключ 4, через который протекает ток от плюсовой шиL. ны источника питания через секцию 10. трансформатора 7, фазу синхронной машины 2 к общей шине источника питания. Таким образом, направление тока в фазе 2 изменяется на противоположное и в синхронной машине создается постоянный вращакиций момент.

В момент времени tq транзисторный ключ 5 закрывается, но открывается транзисторный ключ 3, через который протекает ток от плюсовой шины источника питания через секцию 8 трансфор" матора 7, фазу 1 синхронной машины к общей шине источника питания. Направление тока в фазе 1 синхронной машины меняется на противоположное, и в синхронной машине создается постоянный вращающий момент..В момент

1458947

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий синхронную машину с двух- 40 фазной обмоткой якоря, ротор которой ! времени t> транзисторный ключ 4 зак-. рывается, но открывается транзисторный ключ 6, через который течет ток от общей шины источника питания через фазу 2 синхронной машины, секцию 11 трансформатора 7 к минусовой шине источника питания. Направление тока в фазе 2 синхронной машины меняется на противоположное, и в син- 10 хронной машине создается постоянный вращающий момент. Далее процесс коммутации повторяется.

Таким образом, в каждый момент . времени оказываются открытыми два 15 транзистора и подключены обе фазы синхронной машины.

По мере разгона электродвигателя в фазах синхронной машины наводится противо-ЗДС, которая передается в трансформатор 7 и перераспределяется между его секциями за счет индуктивной связи, осуществляя вольтодобавку в переключаемых фазах синхронной машины. 25

° Таким образом, за счет трансформаторной связи между фазами синхронной машины происходит перераспределение энергии между ними, что приводит к снижению пульсации тЬка элек- З0 ,тродвигателя и повышению КПД. Кроме того, включение трансформатора между транзисторными ключами исключает возможность протекания сквозных токов и повышает надежность вентильного 3r„ электродвигателя. механически связан с датчиком положения ротора, а разноименные выводы фаз обмотки якоря объединены и подключены к общему выводу двуполярного источника питания, плюсовой вывод которого подключен -к первым коммутируемым выводам первого и второго транзисторных ключей, а минусовой вывод подключен к первым коммутируеиам выводам третьего и четвертого транзисторных ключей, о тл ич ающий— с я тем, что, с целью повышения КПД, и надежности, он снабжен трансформатором с двумя двухсекционными обмотками и первым и вторым блоками формирования сигналов управления, секции обмоток трансформатора соединеw последовательно согласно, сред» ние выводы первой и второй обмоток трансформатора подключены к вторым выводам фаз обмотки якоря синхроннОЙ машины соответственно, начало . первой и конец второй обмоток транс- форматора подключены к вторым комму" тируеьым выводам соответственно первого и второго транзисторных ключей, . конец первой и начало второй обмоток трансформатора подключены к вторым коммутируемым выводам соответственно третьего и четвертого транзисторных ключей, управляющие входы первого и третьего транзисторных ключей под-. ключены к выходу первого блока формирования сигналов управления, а управлякицие входы второго и четвертого транзисторных ключей подключены к выходу второго блока формирования сигналов управления, входы первого и второго блоков формирования сигналов управления .подключены к выходу датчи ка положения ротора.

1458947 ф дю / i Ь з ty

J7P

ДРР) чХ(6

Составитель А. Иванов

Техред Л. Сердюкова

Редактор И. Рыбченко

Корректор М.Самборская

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

Заказ 376/57 Тираж 645 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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