Вентильный электродвигатель

 

--О П И С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Со?оз. Советскин

Соцмалмстмческмн

Рес?тублик (i1) 607313

К АВТОРСКОМУ СВИДЙТБЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 01.06.76 (21) 2366586/24-07

2 (51) M. Кл, Н 02 К 29/02

Н 02 К 29/04 с присоединением заявки И (23) Приоритет

Государственный комнтет

Совета Инннатров СССР оо делам нэабретен и и открытей (43) Опубликовано15 05.78фюллетень №18 (45) Дата опубликования описании 26,04.78 (53) УДК 621.313.13. .014.2:621.382 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. С. Зайцев, Н. Н. Левин, П. A. Назаров и В. H. Хаустов (71) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛ Ь

Изобретение относится к микроэлектродвигателям, широко применяемым в устройствах автоматики.

Известны вентильные электроприводы, состоящие из коммутатора и синхронного дви-а гателя, например. с необмотанным зубчатым ротором, сгатор которого имеет пазы, где у ложе ны обмо тки.

Известен также, например, бесконтактный привод с двигателем постоянного тока ?О (1), который конструктивно выполнен в виде синхронного двигателя, датчика положения. ротора и транзисторного коммутатора, Недостатком данной конструкции являегс?т наличие датчика положения ротора, усложняю- !5 щего конструкцию, увеличивающего вес и энергоемкость устройства. Кроме того, транзисторный коммутатор приведенного типа достаточно сложен.

Известен также бесщеточный электродвигатель с демпферной обмоткой )2f, конструкция охаро го содержит статический коммутатор на гирисгорах, схему управления вентилями и дагчик углового положения ротора, 25 содержащий две обмотки ротора, сдвинутые на

90 эл, град..

Пречисленные выше конструкции обладают

:ущественнымн недостатками, а именно: — наличие дополнительных элементов (измерительных преобразователей, датчиков положения ротора), что усложняет конструкцию, увеличивает вес, габариты устройства, уменьшает его надежность; сложность цепей связи между датчиком положения ротора и управляющими входами ключей, Кроме того, известен вентильный электропривод, в котором многофазная обмогка якоря подключена к источнику питания через коммутатор, выполненный на ключах с анодным управлением, Индуктор же состоит из двух фаз, одна из которых подключена к источнику постоянного тока, а вторая - к импульсному источнику питания.

Это устройство по технической сущности является наиболее близким к изобретению, Однако его нельзя широко использовать из-за низкой скважности импульсов в обмог3 ке якоря и достаточной сложности импульсного источника.

Целью изобретения авдается упрощение конструкции имнупьсного источника и повыше ние отдаваемой двигатедем мощности за счет увеличения скважности импудьсов.

Это достигается тем, что в преддоженном . эдектродвигатеде вторая обмотка индуктора выполнена в виде двух секций, одна из которых вместе с группой обмоток якоря вкдючена в одно пдечо мудьтивибратора, а вторая вместе с другой группой обмоток якоря вкдючена во второе плечо мудьтивибратора, выподненного, например, в аиде тиристорного пере,ключателя управление которым осуществляем- д етса от источника переменного тока.

На чертеже представлен вариант общейэлектрической схемы описываемого вентидьного электродвигатели.

Эдектродвигатедь состоит из синхронной 2О машины 1, коммутатора 2 и мудьтивибратьра 3, выполненного в виде тиристорного перекдючателя, управляющие цепи кдючей кото а рого соединены с источником переменного

/. напряжения, и источника постоянного тока. 25

Двигатель 1 имеет четырехфазную обмот ку якоря (фазы 4, 5, 6, 7) и двухфазную обмотку индуктора, одна из фаэ 8 которого подключена к источнику постоянного тока, а вторая фаза выподнена в виде двух обмоток 30

9 и 10. Обмотка 9 вместе с группой фаэ

4 и 6 якоря включена посредством динисторов 11 и 12 в одно пдечо мудьтивибратора

3, выподненного на тиристоре 13. Обмотка

10 вь,есте с фазами 5 и 7 якоря подкдюче- 5 на через динисторы 14 и 15 в другое пдечо мудьтивибратора, выцодиенпое на тиристоре

16.

На выходе тиристорного переключателя включен конденсатор 17, обеспечивающий ®О выключение одного тиристора при включении другого.

Для управления тиристорами с помощью напражения переменного тока предусмотрены, диоды 18, 19 и резисторы 20, 21.

Резисторы 22 и 23 служит ддя ограничения тока в обмотках 9 и 10 индуктора.

Схема работает следующим образом. При подаче положительного напряжения от сети переменного тока на управляющий электрод, например. тиристора 13 последний открывается, напряжение сети постоянного тока подает ся на обмотку 9 второй фазы индуктора.

Импудьс ЭДС из этой обмотки трансформи55 руется в фазы 4 Ь обмотки якоря. К динистору 12 одной из фаз оказывается приложенной сумма напряжений (напряжение сети постоянного тока и ЭДС, трансформированная из обмотки 9 второй фазы индуктора).

Динистор 12 включается, появляется ток и фазе 4 обмотки якоря, который, взаимодействуя с магнитным потоком, создаваемым

1 фазой 8 индуктора, подключенной к источнику постоянного напряжения, образует вращающий момент, стремящийся повернуть ротор двигателя по часовой стредке, Конденсатор 17 заражается до напряжения источника питания по цепи: "+ источника, тиристор 13, конденсатор 17, резистор

23, обмотка 10 второй фазы индуктора, "источника. Положительный потенциад оказывается на правой его обкдадке.

C изменением знака напряжения переменного тока открывается тиристор 16, появдается напряжение на обмотке 10 второй фазы индуктора, наводится ЭДС в фазах 5 и 7 обмотки якоря. Скдадываясь с напряжением сети постоянного тока, ЭДС в фазе 5 якоря вкдючает динистор 15. В фазе 5 обмотки якоря появляется ток, взаимодействие которого с потоком возбуждения фазы 8 индуктора обусдавдивает доподнитедьиый поворот ротора по власовой сТрелке иди, по крайней мере, - вращающий момент.

Конденсатор 17 во время перекдючениа тиристоров обеспечивает надежное. запираиие тиристора 13 и быстро разряжается через резистор 22 и обмотку 9 второй фазы индуктора, поддерживая некоторое appbm динистор

12 в открытом состоянии. Постоянная времени цепи конденсатора 17 выбирается такой, чтобы с изменением полярности напряжения динистор 12 успевад выключиться, а динистор 15 - включиться.

При описанном изменении полярности переменного напряжения динисторы 11 и 14, не включается, так как ДС, наводимая в обмот ках(фаэы 6 и 7) якоря, противоположно направдена напряжению источника постоянного напряжения.

С последующим изменением полярности входного напряжения включаются соответственно динисторы 11 и 14, появляется ток в обмотках (фазы 6 и 7) якоря. Двигатедь будет продолжать развивать момент по часовой стрелке.

Реверсирование двигателя может быть осуществлено изменением направления тока в фазе 8 (йли в обмотках 9 и 10 второй фазы индуктора).

Таким образом, в предложенном вентильном эдектроприводе значительно упрощается конструкция источника импульсов и коммутатора, обеспечивается надежная работа привода, увеличивается скважность импульсов, следовательно, увеличивается отдаваемая мощность двигателя.

607313

Составитель А. Санталов

Редактор Л. Бибер Техред К. Гаврон Корректор Н. Яцемирская

Заказ 2621/42 Тираж 892 Подписное

БНИИПИ "Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113 035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий многофазную обмотку якоря, подключенную к источнику питания через коммутатор, выполненный на ключах с анодным управлением, и двухфазную обмотку индуктора, первая из фаз которой подключена к источнику постоянного тока, а, вторая — к импульсному источнику питания, о т л и ч а ю ш и и с я 10 тем, что, с целью упрощения конструкции импульсного источника и повышения отдаваемой двигателем мощности за счет увеличения скважности импульсов, импульсный источник выполнен в виде подключенного к l5 источнику постоянного тока симметричного мультивибратора с включенными в его плечи группами фаз обмотки якоря двигателя, втс рая фаза индуктора выполнена в виде двух соосно расположенных секций, одна из которых вместе с группой четных фаз обмотки якоря включена в одно плечо мультивибратора, а вторая вместе с группой нечетных фаз обмотки якоря включена во второе плечо мультивибратора.

Источники информации, принятые вовнимание при экспертизе:

1. Электрические машины и электропривод малой мощности. "Энергия", М-Л., 1966, с. 177-178.

2. Патент США ¹ 3.749.991 кл. 318138, 1966.