Вентильный электродвигатель

Авторы патента:

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

< 641600

Союз Соввтскмх

Соцмалмстммвснии

Рвспублик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЮТВЛЬСТВМ (6l) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 14.02. 77 (21) 2451573/24-07 (51) М. Кл.

Н 02 К 29/02

С присоЕдинЕнием заявки №вЂ” тооударотоеииый N0NlT9T

СССР. ло делам изобретений и откропий (23) Приоритет

Опубликовано 05.01.79.бюллетень l4 1

Дата опубликования описания 08.01.79 (53) V@K 621,313.13. .014,2:621.382 (088.8) Ю. И. Конев, Е. В. Мавтуков, Ю. H. Розно, О. Е. Бочкарев и М. Г. Сон (72) Авторы изобретения э с (( (71) Заявитель

Московский ордена Ленина авиационный кист тут им. Cepro Ор джон и ки дзе

{54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к вентильным электродвигателям и предназначено для использования в электрических приводах постоянного тока различного назначения, в частности для звукозаписывающей аппаратуры.

Известны вентильные электродвигатели (т, 2(, используемые в электрических приводах, содержащие синхронную машину, секции якорной обмотки которой подключены через транзисторы однополупериодного коммутатора, управляемого датчиком положения ротора, к источнику питания и цепи защиты транзисторов от перенапряжений.

Основной их недостаток вЂ” значительные потери мощности в цепях защиты.

Известен также вентильный электродвигатель (31, содержащий синхронную машин секции якорной обмотки которой подключены через транзисторы однополупериодного коммутатора, управляемого датчиком положения ротора, к источнику питания, динисторы „подключенные параллельно каждой секции якорной обмотки и встречно источнику питания.

В указанном электродвигателе для защиты транзисторов от перенапряжений, возникающих в секциях якорной обмотки при их запнрании, применяется динистор, включенный параллельно секции якорной обмотки и встречно источнику питания. При запиранин одного из транзисторов коммутатора, в соответствующей ему секции якорной обмотки наводится ВАС самоиндукции. При достижении величины 9дС самоиндукцин величины напряжения переключения динистора последний включается и шунтирует данную секцию якорной обмотки. При этом максимальное напряжение, прнкладываемое к коллектору и эмнттеру транзистора, приблизительно равно сумме напряжения источника питания и напряжения переключения динистора.

Напряжение переключения дннистора выбирают больше максимально возможной величины ЭДС вращения, наведенной в секции якорной обмотки (как правило, близкой к величине напряжения питания).

Максимальное напряжение, прикладываемое к коллекторно-эмиттерному переходу транзистора в момент переключения, будет приближенно равно удвоенному напряжению питания.

Мощность, рассеиваемая в транзисторе за время переключения, пропорциональна величине максимального напряжения на транзисторе в этот момен, и частоте, с которой коммутируется этот транзистор. В результате рассеиваемая мощность в транзисторе за время переключения оказывается пропорциОнальней удвОеннОму напряжению п ита "ия.

В указанном электродвигателе при больших частотах коммутации транзисто а (напри мер, при широтно-импульсном способе регулирования по цепи якоря, а также в высокоскоростных двигателях) рассеиваемая в транзисторах мощность переключения может достичь значительных величин, что снижает коэффициент полезного действия дви гателя.

Угол BKTHBEIOH 30HBI сигнального 3>leMBEIта датчика положения ротора выбирается в пределах 120 â 180 эл. градусов.

Целью изобретения является увеличение

КПД двигателя за счет уменьшения величины перенапряжения на транзисторе в момент его переключения.

Поставленная цель достигается тем, что в предлагаемый вентильный электродвигатель постоянного тока введены вместо динистора параллельно каждой секции якорной обмотки последовательно соединенные цепочки,. состоягцие нз последовательно соединенного диода и транзистора, транзистор которой управляется от измерительно-о устройства, например резистора, вклю- енного последовательно с секцией I!EOpHGA обмотки, через релейный усилитель.

HB чертеже представлена электрическая схема предлагаемого электродвигателя.

Электродвигатель содержит секции якорной обмотки i, 2 и 3, каждая из которых соединена с источником пптанн"; через соответствующие транзи Top! I 4, 5 1 6. Вход ные цепи транзисторов связаны с выходом датчика положения ротора 7. Для обеспечения регулирования скорости вращения электродвигатель может быть снабжен широтноимпульсным модулятором (на чертеже не показан). Параллельно каждой секции

2 и 3 и встречно источнику питания включены транзисторы 8, 9 и 10 и диоды 11, 12, 13, управляющие цепи транзисторов соедиi 600

4 иены через релейные усилители 14, 15 и 1б с датчиками тока (измерительными резисторами) 18, 1? и 19.

При запирании транзистора 4 в секции 1 якорной обмотки наводится ЭЮ самоиндук5 ции (полярность показана на чертеже), приводящая к отпиранию диода 11 и шунтированию секции 1 открытым транзистором 8 и диодом 1. При уменьшении величины тока в секции 1 до нуля под действием сигнала, снимаемого с измерительного резистора 17, срабатывает релейный усилитель 14 и запирает транзистор 8, разрывающий цепь шунтирования секции 1 якорной обмотки.

Угол активной зоны сигнального элемента датчика положения ротора должен быть выбран меньше 180 эл. градусов на величину, достаточную для спадания тока в секции до нуля, Шунтирующие цепи, состоящие из диодов и транзисторов, имеют малое падение напряжения в открытом состоянии и имеют малое пробивное напряжение, благодаря чему уменьшаются потери в защитной цепи, в транзисторе силового ключа и повышается

КПД вентильного двигателя.

Формула изобретения

25 Вентильны и электродвн гатель, секции якорной обмотки которого соединены с источником питания через транзисторы однополупериодного коммутатора, управляемого от датчика поло>кения ротора, с углом активной зоны сигнального элемента, меньшим

180 эл. градусов, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД двигателя, napaллельно каждой секции якорной обмотки и встречно источнику питания включены последовательно соединенные диод и транзистор, причем база транзистора подключена к датчику тока, включенного последовательно с секцией якорной обмоти через релейный усил ител ь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

i. Патент США № 3.584.280, кл. 318-254, 197!.

2. Авторское свидетельство СССР № 420057, кл. Н 02 К 29/02, 1974.

3, Авторское свидетельство СССР № 443436, кл. И О2 K 29/02, 1975. вЂ” -ФППИИПИ Заказ 7535/53

Тираж IEE E Подписное

Филиал ППП аПатеитэ, г. Ужгорол, ул. Проектная, 4

Вентильный электродвигатель // 632038

Инвертор для переключения фазной якорной обмотки постоянного тока // 613470

Бесконтактный электродвигатель постоянного тока // 611276

Вентильный двигатель // 609187

Вентильный электродвигатель // 607313

Устройство для контроля датчиков положения ротора вентильных двигателей // 604093

Управляемый вентильный электродвигатель // 604091

Вентильный электродвигатель // 603062

Реверсивный бесконтактный тахогенератор постоянного тока // 602865

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