Бесколлекторный регулируемый электродви-гатель постоянного тока
(61) Доиолнигельное к авт. свид-ву 258436 22) заявлено g9, 2 68 (Я 1293216/24-7 г (Gl) М. Кл. Н оо К 2О/00
5/40 с нрисоединениеы заявки М
Гвеудвретвевныв кейвиэт
3вввтв Ивввл ев NN вв деми ме5рюввВ и етквытвЙ (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.04.76.Бюллетень № 13 (45) Дата опубликования описания 03.09.76 (Я) ДК 621.313.292:
:62 1.3 16.7 18.5(088.8) (72) Авторы изобретения Э. А. Лодочников, В. П. Колес>п1ков, В. E. Агеев, В, П. Хижняк и В. М. Поляков (71) Заявитель (54) ЬЕСКОЛЛЕЕТОРПЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
ПОСТОЯННОГО TOI В основном авт. св. № 258436 описан бесколлекторный регулируемый электродвигатель постоянного тока с коммутатором на полупроводниковых приборах, управляемых датчиком положения ротора, вращающаяся часть которого связана с ротором двигателя эластично и снабжена регулируемым тормозным устройством, изменяющим угол между осью ротора двигателя и осью ее управляющих элементов. Бель изобретения - повышение экономич ности регулирования и улучшение энегетических показателей двигателя, Для этого на валу ротора жестко укреплен дополнительный элемент вращающейся части датчика, а эла и стично связанная часть выполнена из нескольких элементов, которые взаимодействуют, например, через кинематическую передачу с жесгко закрепленной частью, изменяя 20 результирующую ширину полюсов датчика и длительность управчяюших импульсов по мере действия тормозного устройства На фиг. 1 изображена конструктинная схема предложенного электродвигателя; на Ж фиг. 2 и 3 - варианты устройства первичной части датчика. Обмотка статора электродвигателя 1 подключена к полупроводниковому коммута тору 2, управляемому с п"наламп трансфор маторного датчика положения ротора 3, один из элементов 4 ротора которого нахо дптся на одном валу 5 с ротором 6 электро двигателя. Другой элемент 7 датчика состо пт из двух частей, которые могут перемешаться др г относительно друга вокруг оси 8, закрепленной в тепе элемента 4 . При этом взаимное перемещение их осутцеств ляется поворотом выступа полого вала 9, имеющего, например, эллиптический профиль и являющегося общим дпя ротора 1Р тормозного устройства 1 1. В0 время притормаживания ротора 10 происходит изменение раскрьггия дискового элемента 4, а значит и изменение скважно сти сигналов, управляющих работой бес контактного коммутатора, и, KElK следствие, изменение напряже пи питищя обмогок электродвигателя и скорости его вращфшя. 303936 При использовании в качестве тормозного устройства электрической машины, наиример гистерезисной,,подключенной к источнику переменного тока, например однофазному или трехфазному полупроводниково му преобразователю постоянного тока в переменный, по достижении ротором бесще точного злектродвпгателя скорости, соответствующей синхронной для гистерезисной ма шины, последняя переходит в генераторный И1! режим, развивая тормозной момент, под действием которого ротор гистерезисной машины и связанный с ним профилирован ный выступ полого вала 9 поворачивается (в пределах синхронного угла муфты) отно- 15 сительно ротора бесщеточного электродвигателя. Благодаря этол!у изменяется раскрытие элемента датчика и, как следствие, меняется напряжение питания на обмотках сIBTopB электродвигателя. При этом в за- 20 висимости ot нагрузки на валу бесщеточ ного электродвигателя указанное раскрытие (сквокность), а следовательно, напряжение питания автоматически изменяются таким образом, что скорость вращения электро- 25 двигателя остается постоянной и равной синхронной скорости гистерезисной машины. Изменением частоты питания гистерезисной машины можно изменять синхрон- K ную скорость вращения ее, и соответственно синхронную скорость бесщеточного элОк Гродвигателя. При использовании в качестве тормозного устройства асинхронной машины (c KDpoTKoëBìKíóTûì рогором, массивным ферромагнитным, полым немагнитным и т. и. ), подключенной к однофаз ному или трохфазному полупроводниковому преобразовятел!о постоянного тока в переменный, после достижения бесщеточным электродвигателем скорости, соответствующей синхронной для асинхронной машины, асин-. хронная машина переходит в генераторный режим, развивая тормозной момент, под действием которого профилированный вы ступ полого вала 9 поворачивается (в 1 пределах синхронного угла муфты) относлтельно ротора бесщеточного электродвигателя, что приводит к изменению напряжения питания обмоток статОра, При этом в зависимости от нагрузки на валу бесщеточного электродвигателя напряжение питания на обмотках статора изменяется таким образом, что скорость вргпцения беСщеточнoI о электродвигателя изменяется подобно тому, как зто происходит у обь!чного асинхронного электродвигателя.. В качестве тормозного устройства может быть использована любая электрическая машина с питанием как от источника переменного, так и постоянного тока (в последнем случае обмотки статора могут быть заменены постоянными магнитами). Изменяя различным образом величину тока в обмотках статора, в зависимости от типа электрической машины получают различный закон регулирования скорости вращения бес!цеточного электродвигателя.,Тормозное устройство может быть механическим тормозом с регулируемым в зависимости от скорости вращения моментом, например, центробежным регуляторогл и т. и, bBcKDIITBKTfIIIH датчик положениЯ РотоРа может Оыть транс!!!Орматорным индуктив ным, емкостным и т. и. В каждом из этих случаев ротор датчика положения выполня= ется аналогично ротору трансформаторного датчика, состоящим из двух (или HocKCEIF)кпх) элементов, один (или часть) из которых закреплен неподвижно на валу бесшеточного электродвигателя, другой (или часть) — эластично связан с валогл иере;! синхроннуIc Mv(pTv любого типа, 11од!!ижш,!и элемент ротора датчика положен!.я может бь!ть закреплен жес-KD ня валу ротора тормозного устройсква. Н а фиг, 2 показано ТВКо е Вы ! 0 I!I 0!III F., где подвижной элемент 7 ротора датчика при повороте (в пределах синхронного угла) относительно неподвижного 4 из.,.е!!яет суммарную ширину полюса ротора. В этом случае регулирование скорости вря!пения бесщеточног о электродвигателя осуществляется за счет одновременного автоматического изменения напряжения питания и угля между напряжением питания и з. д. с. холостого хода, Подвижные элементы ротора датчика (сгл. фиг. 3) обеспечивают одновременное двустороннее раскрытие элеме IToa датчиKB посредством профилированного вьгступа на полом валу 9. При этом регулирование скорости электродвигателя происходит при автоматическом изменении напряжения питания и при постоянном угле между напряжениегл питания и э. д. с, обмотки статора. Выполнение элемента кинег!атической связи, преобразу!ошего говорот ротора тормозного устройства (в пределах синхронного угля муфты) относительно ротора бес!петочного электродвигателя, также !.!сжет бь.ть !К1злтг!нь!м. 303936 Фор мула изобретения 1., Бесколлекторный регулируемый электродвигатель постоянного тока по авт. св, % 258436, о т л и ч а ю щ и йс я тем, 4то, с целью повышения экономичности регулирования, на валу ротора жестко укреплен дополнительный элемент врашаюшейся части датчика, взаимодействующий с эластично связанной частью и изменяюший результируюшую ширину по-, I люсов датчика и длительность его управляюших импуЛьсов по мере действия тормозного устройства, б 2. Электродвигатель по п. 1, о т л ич а ю ш и и с я тем, что элементы эластично закрепленной части датчика связаны с жестко закрепленой частью через кинематическую передачу, Г Составитель 9 Ратайко Редактор Караааяска2 Техред И.Карвцдашова корректор О 1 Р ъ1 Р Заказ бй б 8 Изд. М .@ краж 88.- Поднисное ЦНИИНИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий Москва, 113035, Раушсквн наб,, 4 Фнпнад ППП "Патент", г. Ужгород, ys;, Провнтнан, 4
