Управляемый вентильный электродвигатель

Авторы патента:

H02K29/02 - Двигатели или генераторы с бесконтактной коммутацией, осуществляемой, например, с помощью газоразрядных, электронных или полупроводниковых приборов

Союз Советсиих

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) 3аявлено 22.07,74 (21) 2051495/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Н 02 К 29/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР ао делам изобретений н открытий (43) Опубликовано 25.04.78. Бюллетень №15 (53) УДК 621.313. ,13.014. .2 (088.8) (45) Дата опубликования описания04.04.78 (72) Авторы изобретения

В. Т. Гращенков и А, С. Минин (71) За я витель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ

ЗЛЕКТРОДВИГЛТЕЛЬ

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в быстродействующих бесконтактных электр оприводах.

Известны управляемые вентильные электродвигатели, секция обмотки якоря которых соединены с источником питания через мостовой полупроводниковый коммутатор, а входы ключей коммутатора связаны с выходами датчика полржения ротора через логическое

Двигатель, опиоанный в $3$ по решаемой задаче и технической сущности является наиболее близким к изобретению. Он содержит мостовой полупроводниковый коммутаторр 15 управляющие цепи ключей которого связаны с чувствительными элементами датчика пс ложения ротора с шириной сигнального сектора 180 ап. град. через логические апементы Запрет". 20

Общим недостатком известных двигателей является низкий уровень динамических показателей, обусловленный тем, что в паузе между управляющими импульсами двигатель тормозится лишь моментом нагрузки, который 25 устройство $1), (2) и (3) . может быть мал, особенно, в области, бли:+кой к холостому ходу.

11елью изобретения является повышение динамических показателей двигателя.

Это достигается тем, что двигатель снабжен дополнительно элементами ИЛИ-НЕ, причем один из входов каждого элемента

ИЛИ-НЕ соединен выходами соответствук щего апемента "Запрет первой руппы, другой вход вЂ” c цепью сигнала управления, а выходы соединены с входами соответствующего силового ключа второй группы.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого двигателя; на фиг, 2 вЂ” диаграммы работы отдельных элементов схемы двигателя

На фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1 вЂ” сигнальный сектор якоря датчика положения ротора; 2-4 вЂ” чувствитеЛьные элементы; 5-10 вЂ” логические элементы

"Запрет", 11-13 - конъюнкторы; 14-16логические апементы ИЛИ-НЕ; 17-19дизъюнкторы; 20-25 «силовые ключи коммутаторов; 26-31 вЂ” диоды обратного тока;

32 - силовая обмотка двигателя.

604091

На диаграмме -U > U, Ug вЂ” сигналы с чувствительных элементов датчика положения ротора; У > 1Х ..Я вЂ” выходные напряжения соответствующих логических элементов; U> вЂ” импульсный сигнал управления скоростью.

Чувствительные элементы 2, 3, 4 датчика положения ротора попарно соединены с входами логических элементов "Запрет" 5-10.

Выходы элемента "Запрет 5, 7, 9 лодклю- 10 чены к входам конъюнкторов 1 1, 12, 13 и к входам логических элементов ИЛИ-НЕ

14, 15, 16. Вторые входы элементов 11-16 соединены с цепью импульсного сигнала управ.ления скоростью 3у

Выходы конъюнкторов 11-13 соединены с управляющими целями верхней группы силовых ключей коммутатора 20, 21, 22.

Выходы элементов 6 и 14, 8 и 15, 10 и 16 подключены к входам днзъюнкторов

17, 18, 19. Выходы дизъюнкторов 17-19 соединены с управляющими цепями нижней группы силовых ключей 23, 24, 25.

Силовые ключи коммутатора шунтированы диодами обратного тока 26-31.

К выходам плеч, моста, образованных си-ловыми ключами коммутатора, включена обмотка двигателя 32.

Сигналы, появляющиеся на выходе эпеменЗО тов Запрет" 5-10, будут равны конъюнкции повторения одного и отрицания другого вход-. ных сигналов. Так напряжение (см„ фиг. 2) будет равно конъюнкции повторения напряжения 0 и отрицания напряжения ЦЬР а напряжение А равно конъюнкции повторения напряжения Д и отрицания напряжения

Д > . Аналогично для пар напряжения У р

0 и Пд >U g, Поскольку напряжения на входах элементов "Запрет" имеют длительность 180 зл. град, и сдвинуты относительно друг друга на 120 эл. град„ ла выходах каждой пары элементов 5-10 появп потся последовательности импульсов длительностью

120 зп. град., сдвинутые относительно друг друга на 180 зл. град., ло которым определенным образом управляются силовые ключи одного из плеч моста.

Конъюнкции сигналов D и ling, Uy u

if>, TJ > и П д с выходов элементов

11, 12, 13 подаются на управляющие цепи верхней грппы силовых ключей коммутатора, По сигналу U(управляется ключ 20, а по сиглапуП - ключ 21 и по сигналу

1с. 55

U êëþ÷ 22.

На выходах логических элементов ИЛИСЕ 14, 15, 16 получаются конъюнкции отри цаний импульсного сйгнала скорости Ц,п напряжений Ug, Ц 7, Цq соответствейно, согласно известному правилу логики вЂ” от4 авиценне дизъюнкции равно конъюнкции

1 отрицания.

Таким образом, в паузе между управляющими импульсами и лри равенстве нулю на-, пряжений U g Д, U q соответствующие напряжения 35 > Ц, U > будут равны еди нице. Эти напряжения подаются на входы соответствующих дизъюнкторов 17, 18, 19 на другие входы которых поступают сигналы Ц,, Ug и Ц а с выходов элементов

"Запрет" 6, 8, 10.

Дизъюнкции сигналов Ц,, U<, Ц,Ц,g и (Г, > U g с выходов элементов 17, 18, 19 соответственно управляют ключами. нижней группы 23, 24, 25. Благодаря этому, каждый ключ нижней группы полностью оч крыт в интервале угла коммутации, равного

120 зп. град., а также в паузе между управляющими испупьсами в интервале + 60 эл, град., в обе стороны от интервала коммута;ции.

Таким образом, лри любом положении ро тора и наличии управляющего импульса открыты два силовых ключа, не принадлежащие одному и тому же плечу моста, один из которых относится к верхней, а другойк нижней группе.

Так в момент времени f (см. фиг. 2) на вход схемы подан импульс управления скоростью Ву, На выходе логической схемы существуют напряжения U > и U д, открывающие соответственно силовые ключи

20 и 25. Напряжение питания приложено к силовой обмотке. В паузе между управляющими импульсами (момент времени 4g ) на выходе логической схемы напряжения Ц исчезает и появляется напряжение ц щ> что приводит к запиранию силового ключа 20 и отпиранию ключа 24. При этом обмотка оказывается отключенной от источника питания и замкнутой некоротко через ключи

24, 25 и диоды 30,31рчем обеспечивается режим динамического торможения двигателя. Ключ 23 остается запертым при запирании ключа 20, что исключает возможность протекания сквозных токов в момент переключения, Таким образом, управляемый вентильный двигатель .имеет более высокие динамические характеристики за счет введения динамического торможения в паузе между управляющими импульсами и более высокие энергетические показатели и надежность за счет исключения сквозных токов, при этом упростилась конструкция силового коммутатора, поскольку отсутствуют дополнительные силовые элементы.

604091

Ф ормула изобретения

Управляемый вентильный электродвигатель, содержащий обмотку якоря, соединенную с источником питания через мостовой полупроводниковый коммутатор, каждому силовому ключу анодной и катодной группы которого соответствует логический элемент "Запрет, причем элементы "Запрет образуют первую и вторую группы, входы силовых ключей 10 первой, например, анодной группы полупроводникового коммутатора связаны с. выходами первой группы логических элементов "Запрет, входы второй группы силовых ключей - с выходами второй группы элемента "Запрет, 15 а входы элементов "Запрет, относящихся к ключам одного плеча коммутатора, связаны с чувствительными элементами датчика поло . жения ротора с углом сигнального сектора

180 эл, град., и цепь импульсного сигнала управления, отличающийся тем, что, с целью повышения динамических показателей, он снабжен дополнительно логическими элементами ИЛИ-НЕ, причем один из входов каждого элемента ИЛИ-НЕ соединен с выходами соответствующего элемента

"Запрет первой группы, другой вход вЂ” с цепью сигнала управления, а выходы соединены с входами соответствующего силового ключа второй группы,Источники информации, принятые во внимание при экпертизе:

1. Патент США t4 3.783,359, кл. 318)254, 1973. . 2. Патент Японии М 46-31692, кл. кл. 55 А 42, 1971.

3. Патент США 34 3581.702, кл. 318138, 1970.

604081

5о

Ьг

I/ó ra

UrS

yl6

Uy7

ury

Составитель А. Санталов

Редактор H. Хлудова Техред А. Богдан Корректор И. Гоксич

Заказ 2116/46 Тираж 892 Подписное

11НИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССО по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Похожие патенты:

Вентильный электродвигатель // 603062

Реверсивный бесконтактный тахогенератор постоянного тока // 602865

Бесконтактный электродвигатель постоянного тока // 600669

Регулятор возбуждения вентильного двигателя // 589670

Бесконтактный двигатель постоянного тока // 580614

Бесконтактный реверсивный тахогенератор // 579582

Способ настройки коммутации вентильного электродвигателя // 577615

Бесконтактный электродвигатель постоянного тока для привода маховичного исполнительного органа системы ориентации и стабилизации летательных аппаратов // 577614

Электропривод намотки поливных машин с автоматическим регулированием натяжения кинопленки // 571425

Бесконтактный электродвигатель постоянного тока // 570159

Вентильный электродвигатель с постоянными магнитами // 2100893

Изобретение относится к вращающимся электрическим машинам и может быть использовано в вентильных электродвигателях с постоянными магнитами на роторе

Способ прямого формирования обмотки многорядовой катушки из круглого изолированного провода // 2137279

Изобретение относится к области электротехники, а именно к формированию обмотки многорядовой катушки каркасного или бескаркасного типа, преимущественно для статоров вентильных двигателей

Бесконтактная электрическая машина // 2140703

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным электрическим машинам, и может быть использовано в качестве электродвигателя для приведения в движение технологических рабочих машин и транспортных установок, работающих с изменяющимися значениями нагрузок и скоростей движения, а также в качестве генератора, работающего в окружающих средах с высокой влажностью, запыленностью, с содержанием химически агрессивных веществ

Электрическая машина // 2141716

Изобретение относится к области электротехники и касается особенностей конструктивного выполнения электрических машин с возбуждением от постоянного магнита

Бесконтактная электрическая машина магнитоэлектрического типа // 2143777

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автономных системах электрооборудования в качестве источника переменного или постоянного тока (вентильные генераторы постоянного или переменного тока) или в качестве электромеханической части бесконтактного двигателя постоянного или переменного тока

Устройство для формирования многорядовой катушки из круглого изолированного провода // 2146072

Изобретение относится к области электротехники и касается устройств для изготовления катушек обмотки возбуждения электрических машин, в частности бескаркасных полюсных катушек статоров вентильных двигателей

Вентильная машина переменного тока // 2147154

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системе электропривода

Электромагнитный двигатель (варианты) // 2176845

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электромагнитным двигателям, используемым в различных отраслях науки и техники

Вентильная электрическая машина // 2179780

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в вентильных электрических машинах с индукторами на базе постоянных магнитов и магниточувствительными датчиками положения ротора, срабатывающими от поля магнитов индуктора

Вентильно-индукторная машина // 2189685

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводе, на транспорте, в энергетике