Вентильный элеетродвигатель

 

-;C 1

/ ш1 568997

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 07.01.75 (21) 2094781/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.77. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 01.09.77 (51) М. Кл Н 02К 29/02

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК, 621.313.13,014. (088.8) (72) Автор изобретения

Л. Я. Зиннер

Куйбышевский политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к области электромеханики, в частности к вентильным двигателям постоянного тока.

При разработке вентильных двигателей постоянного тока наибольшие трудности представляет вопрос обеспечения высокой коммутационной устойчивости, которая решающим образом влияет на его техникоэкономические показатели.

Известны вентильные двигатели постоянного тока, в которых повышение коммутационной устойчивости достигается введением в схему двигателя коммутирующего трансформатора (1).

Известен вентильный электродвигатель, в котором секции обмотки якоря электродвигателя соединены с источником питания через управляемые ключи, вторичную обмотку коммутирующего трансформатора и неуправляемые развязывающие вентили, образующие анодную и катодную группы (2). Недостатком этого вентильного электродвигателя является его неработоспособность при нечетном числе секции якорной обмотки и необходимость выбора развязывающих вентилей на чолный средний ток двигателя.

Для расширения области применения в предложенном электродвигателе вторичная обмотка выполнена секционированной с числом последовательно соединенных секций в группе равным удвоенному числу секций обмотки якоря.

На чертеже представлена принципиальная схема вентильного электродвигателя.

Вентильный электродвигатель содержит якорную обмотку 1, подключенную через управляемые ключи 2 — 6 анодной группы и

7 — 11 катодной группы, секции вторичной обмотки коммутирующего трансформатора анодной (12 — 21) и катодной (22 — 31) групп, неуправляемые развязывающнс вентили анодной (32 — 37) и катодной (38 — 43) группы и обмотку возбуждения 44 к источнику питания 45.

Первичная обмотка 46 коммутирующего трансформатора подключена к источнику 47 переменного тока повышенной частоты, Такое включение коммутирующсго трансформа20 тора позволяет выполнить якорную обмотку с произвольным числом секций и значительно снизить вес и габариты коммутирующего трансформатора. Последнее объясняс гся тем, что хотя вторичные обмотки обтекаются

25 током якоря, трансформатор всегда размагничен, так как в любой момент в его вторичных обмотках действуют встрсчныс намагничивающие силы, компенсирующие друг друга.

Управление ключами 2 — 11 производится

30 датчиком положения.

Электродвигатель работает следующим образомм.

Предположим, что в момент подключения вентильного электродвигателя в сети, он находится в таком положении, при котором с датчиков положения подаются управляющие сигналы на управляющие .ключи 3 и 11, которые через вентили 33, 34, 42, 43 и секции 14, 15, 30 и 31 коммутационного трансформатора подключают якорную обмотку 1 через обмотку возбуждения 44 к выпрямителю (источнику питания 45), и ротор двигателя начинает поворачиваться. Коммутирующий трансформатор при этом работает в режиме холостого хода, так как его вторичные обмотки разомкнуты. Кроме того, трансформатор не намагничивается током якоря, так как ток от источника протекает через диоды 33, 34, секции 14, 15, обмотку 1 якоря, управляемые ключи 3, 11, секции 30, 11 трансформатора, неуправляемые вентили 42, 43. Все остальные диоды анодной группы заперты, так как потенциалы их катодов равны потенциалам катодов 33, 34. В катодной обмотке трансформатора обтекаются током только секции ЗО, 31. Все остальные секции обесточены, так как они шунтированы диодами 42 и 43.

Таким образом, в трансформаторе действуют по две встречные ЭДС, компенсирующие друг друга. Это дает возможность выполнить коммутирующий трансформатор без воздушного зазо а.

Прн повороте ротора на угол датmq чиками положения включается управляемый ключ 4 и начинается коммутация тока с ключа 3 на ключ 4. При этом секции 15, 16 вторичной обмотки коммутирующего трансформатора оказываются замкнутыми через открытые ключи 3, 4 на секцию якорной обмотки 1. В коммутируемом контуре возникает коммутирующая э. д. с., равная сумме трансформаторных э. д. с. секции 15, 16. В

568997 момент открывания управляемого ключа 4 коммутирующая э.д,с. прикладывается к управляемому ключу 4 в отпирающем, а к ключу 3 в запирающем направлении. Ключ 3 запирается, а ток от источника потечет через развязывающие вентили 34, 35, секции 16, 17 коммутирующего трансформатора, якорную обмотку 1, управляемый ключ 11, вентили 42, 43 и секции ЗО, 31 трансформатора. В этой ситуации трансформатор размагничен. В дальнейшем двигатель приходит во вращение и все описанные процессы циклически повторяются.

Таким образом, предложенный вентильный электродвигатель работоспособен при нечетном и четном числе секции обмотки якоря, и, кроме того, имеет меньшую габаритную мощность коммутирующего трансформатора.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, секции оомотки якоря которого соединены с зажимами для подключения к источнику питания через управляемые ключи, вторичную обмотку коммутирующего трансформатора с первичной обмоткой для подключения к источнику переменного тока, и неуправляемые развязывающие вентили анодной и .катодной групп, З0 отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, вторичная обмотка выполнена секционированной с числом последовательно соединенных секций в группе равным удвоенному числу секции обмотки якоря, причем однц вывод каждой секции вторичной обмотки соединен с развязывающим вентилем, а другой с управляемым ключом.

Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ Ко 1816576, кл. 21 d2 41, 1970.

2. Патент США Мю 3619746, кл. 318 — 138, 1971.

568997

Составитель А. Санталов

Техред М. Семенов

Корректор Е. Хмелева

Редактор Н. Коган

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 1890/5 Изд. № 694 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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