Вентильный электродвигатель

 

Использование: в вентильном электроприводе . Сущность: в вентильной электродвигатель введены диоды .53, 54, конденсаторы 51, 52 и резисторы 55, 56. Последовательно соединенные диод 53, конденсатор 51 и последовательно соединенные Диод 54, конденсатор 52 включены соответственно между выводами дросселя 11 и одним из зажимов источника 10 питания . Диоды 53, 54 зашунтированы соответственно резисторами 55. 56. Указанные элементы позволяют сформировать безопасные траектории выключения транзисторов мостовых коммутаторов 3, 6 фаз якорной обмотки синхронной машины. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s Н 02 К 29/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1 (2114916672 (07

° ° ° °

22) 05.03,91

6) 07.06.93 . Бюл. М 21 (72) В.B.Омельченко, С.Г.Арнаут; 8.:В.Путников, Г.Б.Михайлов, Е.А.Петров и В;Б.Уваров (56) Авторское-свидетельство СССР

Ь 1577003, кл. Н 02 К 29/06,: 1990. (54) ВВ-ГИЛЬНЫЙЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Использование: в вентильном электроприводе. Суущность: в вейтильной электродвигатель введены диоды 53, 54, „„50„, 1820459 А1

2 конденсаторы 51, 52 и. резисторы 55, 56.

Последовательно соедйненные диод 53, конденсатор 51 и последовательно соеди-: ненные диод 54, конденсатор 52 включены соответственно между выводами дросселя

11:и одним.из зажимов источника 10 ййтания. Диоды 53, 54 эааунтироааны соответственно реэйсторами 55, 56. Указанные элементы позволяют сформировать без-опасные траекторйи выключения транзисторов мостовых коммутаторов 3, 6, фаз якорной обмотки синхронной мащийы. 1 ил.

1820459

Изобретение относится к электротехнике, в частности,к вентильным электродвигателям (ВД).

Целью изобретения является повышение нагрузочной способности ВД путем формирования безопасных траекторий выключения транзисторных мостовых коммутаторов.

На чертеже изображена электрическая . схема ВД с мостовыми транзисторными коммутаторами.

ВД содержит синхронную машину с первой 1 и второй 2 фазами. Каждая фаза подключена к выходу отдельного коммутатора. Первая 1 фаза подключена к выходу коммутатора 3, выполненного на транзисторах 4 анодной группы и транзисторах 5 катодной группы, а вторая фаза 2 подключена к выходу коммутатора 6, выполненного на транзисторах 7 анодной группы и транзисторах 8 катодной группы. Первый силовой вход каждого коммутатора подключен к первой шине 9 источника 10 питания. Электродвигатель содержит также вольтодобавочный дроссель 11 с двухсекционной обмоткой, общая точка последовательно согласно соединенных секций 12, 13 которой подключена через датчик 14 ЭДС самоиндукции отключаемых секций якорной обмотки ко второй шине 15 источника

10 питания. Вторые выводы секций 12, 13 вольтодобавочного дросселя 11 подключены ко вторым. силовым входам коммутаторов соответственно. Кроме того, вентильный электродвигатель содержит первый 20 и etopoA 21 дифференцирующий блок, первую 22 и вторую 23 схемы совпадения, первый 16 и второй 17 диоды, каждый из которых первым выводом подключен ко второму выводу одной иэ секций 12, 13 вольтодобавочного дросселя 11, а вторым выводом через силовые выводы соответственно первого 18 и второго 24 транзисторных ключей — ко второй шине 15 источника 10 питания. Управляющие входы первого 18 и второго 24 транзисторных ключей подключены к выходам соответственно первой 22 и, второй 23 схем совпадения, первые входы которых подключены к датчику 14 ЭДС самоиндукции, а вторые их выходы подключены к выходам соответственно первого 20 и второго 21 дифференцирующих блоков.

Каждый дифференцирующий блок. включен между второй шиной 15 источника 10 питания и вторым силовым входом соответствующего коммутатора. Управляющие входы коммутаторов подключены к соответствующим выходам ДПР 19. Дифференцирующий блок 20 (21) выполнен на последовательно включенных конденсаторе 25 (26) и резисторе 27 (28). вход дифференцирующего блока

20 (21) связан с общей точкой конденсатора

25(26) и резистора 27 (28) через стабилитрон

29 (30), Схема совпадения 22 (23) выполнена

5 на транзисторе 31 (32) с соответствующими пассивными элементами 33, 34, 35 (36, 37, 38). Коммутатор 3 включает в себя мост обратного тока на диодах 39, 40, 41 и 42, а коммутатор 6 включает в себя аналогичный

10 мост на диодах43,44,45 и 46.

Дополнительно ВД содержит конденсаторы 51 и 52, диоды 53 и 54, резисторы 55 и

56. Анод диода 53 (54) подключен к выводному концу секции 12 (13) вольтодобавочного

15 дросселя 11, конденсатор 51 (52) включен между катодом диода 53 (54) и первой шиной

9 источника 10 питания, резистор 55 (56) подключен параллельно диоду 53 (54).

ВД работает следующим образом. При

20 подключении электродвигателя к источнику

10 питания транзисторы коммутаторов 3, 6 по сигналам ДПР 19 начинают коммутировать токи в фазах 1, 2 якорной обмотки. При этом транзисторы 4.1, 5.1 (4.2, 5.2) и 7.1, 8.1

25 (7.2, 8.2) коммутаторов 3, 6 переключаются в противофазе, находясь каждый во включенном состоянии на протяжении полупериода выходного сигнала ДПР 19. Таким образом, в каждый момент времени ток протекает по

30 обоим фазам 1, 2, причем в момент коммутации тока в одной фазе, а другой сохраняется прежнее направление тока. В результате взаимодействия тока фаз с полем индуктора ротор двигателя начинает

35 вращаться.

Допустим, что сигналами ДПР были открыты транзисторы 4.1, 5.2 коммутатора 3. При поступлении с выхода ДПР сигнала на запирание указанных транзисторов они на40 чинают закрываться и в фазе 1 возникает

ЭДС самоиндукции, которая прикладывается к последовательно включенным диоду 53 и конденсатору 51. Конденсатор 51 начинает заряжаться по цепи: фаза 1, диод 40, диод

45 53, конденсатор 51, диод 41, фаза 1. Конденсатор 51 (52) подпирается таким образом, чтобы время его заряда было в несколько раз больше времени закрытия силовых транзисторов коммутатора, При этом в про50 цессе выключения транзисторов мостовых коммутаторов к их коллектор-эмиттерным переходам будет прикладываться напряжение в несколько раз меньшее, чем напряжение питания ВД; Укаэанное обеспечивает

55 многократное снижение импульсной мощности, рассеивающейся на коллектор-эмитерных переходах транзисторных мостовых коммутаторов и существенное повышение нагруэочной способности ВД. При отпирании транзисторов 4.2, 5,1 коммутатора 3

1820459

Составитель С.Арнаут

Техред М.Моргентал Корректор Н.Кешеля

Редактор

Заказ 2035 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 конденсатор 51 будет разряжаться по цепи: конденсатор .51, резистор 55, транзистор

4.2, фаза 1, транзистор 5.1, конденсатор 51, Величина сопротивления резистора 55 (56) выбирается достаточно большой, для того, чтобы устранить колебательный характер разряда конденсатора 51 (52), что могло бы привести к снижению КПД ВД из-за больших пульсаций тока в фазах.

Процессы, происходящие в коммутаторе 6, аналогичны описанным выше.

Таким образом, за счет дополнительного введения в известный по(1) ВД двух конденсаторов, двух диодов и двух резисторов, причем аноды диодов подключены по от- дельности к выводным концам вольтодобавочного дросселя, конденсаторы соответственно включены между катодами диодов и первой шиной источника питания, резисторы подключены параллельно диодам, обеспечивается повышение нагруэочной способности ВД путем формирования безопасных траекторий выключения транзисторных мостовых коммутаторов.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий двухфазную синхронную машину, каждая фаза которой подключена к выходу отдельного коммутатора, . первый силовой вход коммутаторов подключен к первой шине источника питания, вольтодобавочный дроссель с двухсекционной обмоткой, общая точка последовательно соединенных секций которой подключена через датчик

ЭДС самоиндукции отключаемых секций якорной обмотки к второй шине источника питания, вторые выводы секций вольтодобавочного дросселя подключены к вторым

35 силовым входам коммутаторов соответственно, первый и второй диоды, каждый из которых первым выводом подключен v. emрому выводу соответствующей секции вольтодобавочного дросселя, вторым выводом первый диод подключен через силовые выводы первого транзисторного ключа к второй шине источника питания, а управляющие входы коммутаторов подключены к соответствующим выходам датчика положения ротора, два дифференцирующих блока, две схемы совпадения, второй транзисторный ключ, второй вывод второго диода подключен к второй шине источника питания через силовые выводы второго транзисторного ключа, управляющие входы первого и второго транзисторных ключей подключены к выходам соответственно первой и второй схем совпадения, первые входы которых подключены к датчику ЭДС самоиндукции, вторые их входы подключены к выходам соответственно первого и второго дифференцирующих блоков, каждый из которых включен между второй шиной источника питания и вторым силовым входом соответствующего коммутатора, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения его нагрузочной способности путем формирования безопасных траекторий выключения транзисторных мостовых коммутаторов, в него введены дополнительно два конденсатора, два диода и два резистора, аноды диодов подключены по отдельности к выводным концам вольтодобавочного дросселя, конденсаторы соответственно включены между катодами диодов и первой шиной источника питания, резисторы подключены параллельно диодам.