Бесконтактный двигатель постоянного тока

 

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик ()653693

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) ДОполнительное к авт. свид-ву № 525205 (22) ЗаЯвлено 10. 1 1.7 6 (21) 2419235/24-07

3 (51) М. Кл.

Н 02 К 29/02 с присоединением заявки №вЂ”

ГосударСтвенный ноинтет

СССР оо делам нзооретеннй н открытнй (23) Приоритет—

Опубликовано25.03.79.Бюллетень № 11

Дата опубликования описания ЗО.ОЬ. 79 (53) УДК621.313.

13.014: 621. .382(088.8) В. М. Пожидаев и В. B. Омепьченко (72) Автору изобретения (71) Заявитель (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к области вентильных электродвигателей, в которых в качестве электрической машины используются синхронные машины с возбуждением от постоянных магнитов.

Известный бесконтактный двигатель постоянного тока (БДИТ), секции обмотки якоря которого подключены к источнику питания через управляемые ключи, например транзисторные, и нормально разомкнутые контакты реле торможения, содержит выпрямительный мост, соединенный на стороне переменного тока с коллекторами транзисторов, а на стороне постоянного тока— с одноименными зажимами источника питания через нормально замкнутые контакты того же реле (I ) .

Недостатком известного БДПТ являются ограниченные функциональные возможности, поскольку помимо двигательного режима он допускает лишь режим генераторного торможения с рекуперацией энергии в источник, и то до определенной скорости, составляющей около 45% от а>о (где

ы о — скорость идеального холостого хода) р ниже которои имеет место режим выбега.

Вместе с тем, в ряде слу.аев, например в электроприводе мотор-колесо транспортных средств, БДПТ должен обладать более широкими функциональными возможностями, а именно -обеспечивать автомати5 ческий переход в режим динамического торможения из режима генераторного торможения, когда последний уже невозможен (или нежелателен), и обратный переход —в случае, если вновь возможен режим генераторного торможения.

Целью настоящего изобретения является расширение функционаlbHblx возможностей БДПТ.

Поставленная цель достигается тем, что двигатель снабжен дополнителыным двухполюсным переключателем и ключом, реле торможения выполнено бесконтактным, в котором нормально разомкнутые контакты реализованы тиристором, нормально замкнутые контакты — эмиттер-коллекторным переходом дополнительного транзистора, базой подсоединенного через стабилитрон к одному из полюсов двухполюсного переключателя, соединенного вторым полюсом с управляющим электродом тиристора и с цепью питаводит к запиранию транзисторов 3 и 4 коммутатора и тиристора 13. Одновременно база транзистора 11 через замкнувшиеся контакты переключателя 19 соединится с плюсовым зажимом выпрямительного моста на диодах 5 —;8. Под действием суммы ЭДС секций 1 и 2 по эмиттер-базовому переходу транзистора I I потечет ток, который вызовет насыщение последнего, при этом разность суммы ЭДС секций и напряжения источника 21 повлечет протекание тока рекуперации, обеспечивающего торможение электродвигателя и возврат энергии в источник. Если сумма ЭДС секций 1 и 2 окажется равной или меньшей уровня напряжения стабилизации стабилитрона 16, транзистор 11 запирается. Вследствие этого напряжение на пассивном двухполюснике 22 исчезает, а элемент НЕ 15 выдает сигнал на замыкание ключа 14; БДПТ переходит в режим динамического торможения. Если сумма ЭДС секций 1 и 2 вновь превысит напряжение стабилизации стабилитрона 16, и при этом она будет выше напряжения источника 21, транзистор 11 отпирается и

БДПТ опять переходит в режим генераторного. торможения. Периодическое чередова«ие режимов торможения имеет место, например, при синусоидальной форме ЭДС секций.

Указанное значение суммы ЭДС секций определяется уровнем напряжения стабилизации стабилитрона 16. Обычно напряжение стабилизации стабилитрона должно быть равно или больше напряжения источника питания.

Применение бесконтактного реле торможения на транзисторе ll и тиристоре 13 расширяет функциональные возможности

БДПТ и в том смысле, что. схема приобретает свойство защиты от аварии при неправильном подключении источника питания (перепутана полярность), так как в этом случае включение транзистора 1! и тиристора 13 невозможно (при любом положении переключателя 19) .

Функции переключателя 19 может выполнять, например, симметричный триггер на полупроводниковых элементах. На фиг. 2 приведена схема одного из вариантов реализации ключа 14 и элемента 15 с помощью транзисторов. Однако в этом случае необходимо предусмотреть устройство, обеспечивающее выдержку времени, большую, чем время выключения тиристора, например подключить конденсатор параллельно резистору 22.

Таким образом, в предложенном БДПТ обеспечиваются более широкие функциональные свойства, чем у известных двигателей за счет реализации возможности автоматического перехода из режима генераторного торможения в режим динамического тормо3 65М93 ния датчика положения ротора, а подвижныи контакт переключателя подключен через пассивный двух полюсник к эмиттерам транзисторов коммутатора, причем параллельно пассивному двухполюснику подклю- 5 чен логический элемент НЕ, выход которого соединен с управляющим входом ключа, установленного в цепи, соединяющей базы силовых транзисторов с общей точкой секций.

Сущность предложения поясняется чертежами, приведенными на фиг. 1 и фиг. 2, где изображены соответственно принципиальная электрическая схема (фиг. 1) и реализация ее узлов на полупроводниковых элементах (фиг. 2). На чертежах обозначе15 ны: 1, 2 — секции якорной обмотки двигателя; 3, 4 — транзисторы коммутатора; 5 — .8 — диоды; 9, !Π— резисторы; 11 — транзистор реле торможения; 12 -- резистор; 13— тиристор; 14 — ключ; 15 — логический элемент 1-1Е, 16 — — стабилитрон; 17, 18 — — резисторы; !9 — дополнительный двухполюсный переключатель; 20 — - датчик положения ротора (ДПР); 21 — источник питания (аккумуляторная батарея ;; 22 — пассивный двухполюсник.

Секции 1 и 2 якорной обмотки двигате25 ля подключены к источнику питания 21, с одной стороны — через транзисторы 3 и 4 коммутатора, управляемые от ДПР 20, и тиристор 13, а с другой стороны — через вьшрямительный мост на диодах 5 —:-8 и эмит- 3Q тер-коллекторный переход транзистора 11.

База транзистора 11 через стабилитрон 16 соединена с одним из полюсов переключателя 19, второй полюс которого связан с управляющим электродом тиристора !3 и цепью питания ДПР 20. Подвижный контакт переключателя 19 соединен через пассивный элемент (например, резистор 22) с эмиттерами транзисторов 3 и 4 и плюсовым зажимом источника 21. К двухполюснику 22 подключен вход логической ячейки НЕ, вы) ход которой связан с управляющим входом ключа 14.

Тиристор 13 и транзистор 11 реализуют реле торможения, причем тиристор является эквивалентом нормально разомкнутого контакта, а эмиттер-коллекторный переход 45 транзистора — — эквивалентом HîðMàëbïо 3амкнутого контакта реле.

Работа электродвигателя состоит в следующем. При постановке подвижного контакта переключателя 19 в правое положение (см. фиг. 1) к источнику" 21 будет подключен ДПР 20 и управляющий переход тиристора 13. Последний открывается и подключает к источнику 21 двигатель, ротор которого приходит во вращение. При этом транзисторы 3 и 4 коммутируют ток в секциях 1 и 2 по сигналам ДПР 20.

При перебросе подвижного контакта переключателя 19 в левое положение ДПР 20 отключается от источника питания, что при653693

Формула изобретекия г1

Фиг. 1

21 фиаЯ

Составитель А. Санталов

Редактор Д. Мепуришвили Техред О. Луговая Корректор А. Гриценко

Заказ 1303/40 Тираж 856 Подписное

ЫНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», Г. Ужгород, ул. Проектная; 4 жения и обратно при строго определенном наперед заданном значении суммы ЭДС секций обмотки якоря.

Бесконтактный двигатель постоянного тока по авторскому свидетельству № 525205, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, он снабжен дополнительным двухполюсным переключателем и ключом, реле торможения выполнено бесконтактным, в котором нормально разомкнутые контакты реализованы тиристором, нормально замкнутые контакты — эмиттер-коллекторным переходом дополнительного транзистора, базой подсоединенного через стабилитрон к одному из полюсов переключателя, соединенного вторым полюсом с управляющим электродом тиристора и цепью питания датчика положения ротора, а подвижный контакт переключателя связан с эмиттерами транзисторов коммутатора через пассивный двухполюсник, например резистор, соединенный со входом логического элемента НЕ, выход которого соединен с управляющим входом ключа, установленного в цепи, соединяющей базы силовых транзисторов с общей точкой секций.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидете/1ьство СССР № 525205, кл. Н 02 К 29/02, 1974.