Вентильный электродвигатель Советский патент 1983 года по МПК H02K29/02 

Изобретение относится к электротехнике.

Известны вентильные электродвигатели (ВД), секции якорной обмотки которых подсоединены к источнику питания через полупроводниковые ключи (ПК) коммутатора, управляемые сигналами двух комплектов чувс.твительных элементов (ЧЭ) индуктивного датчика положения ротора 1.

Недостаток его заключается в большом числе чувствительных элементов.

Наиболее близким к предлагаемому является ВД, секции обмотки якоря котрого подключены к зажимам цепи питани через транзисторы коммутатора, управляющие входы которого соединены с выходом устройства запирания и выходом индуктивного датчика положения ротора (ДПР), ЧЭ которого соединены последовательно с источником высокой частоты через ключи переменного тока, выполненные в виде диодных мостов, к зажимам постоянного тока которых подключены транзисторы 2.

Недостат ком этого ВД является невысокая надежность, обусловленная увеличенным числом связей между ДПР и коммутатором.

Цель изобретения - повышение надежности .

Поставленная цель достигается те что в вентильном электродвигателе, секции обмотки якоря которого подключены к зажимам цепи питания чере транзисторы коммутатора, управляющи входы которого соединены с выходами устройства запирания и индуктивного датчика положения ротора, чувствительные элементы которого соединены последовательно с источником высокой частоты через ключи переменного тока, выполненные в виде диодных мостов, к зажимам постоянного тока которых подключены транзисторы один из зажимов каждого из мостов на стороне переменного тока соеди нен с одним и тем же зажимом цепи питания.

На фиг. 1 изображена схема ВД/ .на фиг. 2 - его электрическая хгхема Входные цепи ЧЭ 1, 2 ДПР, соединенные последобательно-попарно с ;Вторичными обмотками 3 и4 трансформатора 5 питания ДПР, подключены к зажимам по переменному току управ-ля емых ключами 6 и 7 выпрямительных мостов 8 и 9. Зажимы мостов 8 и 9, соединенные с цепями ЧЭ 1, 2, объединены между собой и с зажимом 10 источника питания ВД. BkoAHHe цепи устройства запирания кЪюлутатора подключены к общим точкам соединенных между собой цепей ЧЭ 1 и 2 и вторичных обмоток 3 и 4 трансформатора 5 питания ДПР.

Секции якорной обмотки двигателя подключаются к цепи питания через полупроводниковый коммутатор 11, цепи управления которого соединены с выходами ЧЭ ДПР 1,2 и устройства 12 запирания коммутатора 13.

ВД работает следующим образом. .

При подаче управляющего сигнала при наличии импульса широтно-импульного модулятора ( ШИК, например, на вход ключа б открывается выпрямительный мост 8 и комплект ЧЭ 1 подключается к обмотке 3 трансформатора 5. Ротор двигателя приходит во вращение. При этом устройство 12 запирания по сигналу, поступающему на его вход, снижает урсшень запирающего напряжения на входе полупроводникового коммутатора 8, что позволяет управлять ими с помощью сигналов ДПР пониженной мощности.

Аналогично работает ВД при подач управляющего сигнала (импульса ШИМ) на вход ключа 7, При этом ротор двигателя вращается в противоположную сторону.

При снятии сигнала управления ( в паузе ШИМ) с входа ключей б и 7 устройство запирания осуществляет форсированное запирание ПК за счет автоматического увеличения тока запирания, что позволяет управлять скоростью ВД широтно-импульсным методом при высокой частоте следования импульсов ШИМ и повысить надежность работы ПК коммутатора при минимальной мощности сигналов ДПР.

Кроме того, в Схеме ВД в результате объединения входных цепей двух комплектов ЧЭ с зажимами выпрямительных мостов и источника питания уменьшается по сравнению с известным устройством количество связей между ЧЭ ДПР и коммутатором.

Число связей между ДПР и коммутатором определяется количеством выходов ДПР и количеством провод-НИКОВ f связывающих входы ЧЭ ДПР с коммутатором, для известного вд число этих проводников равно четырем, а в предлагаемом ВД - трем, что .повышает надежность ВД. В схеме известного двигателя такое соединение входных цепей ЧЭ и управляемых выпрямительных мостов с зажимом источника питания осуществить невозможно, так как при этом появляются гальванические завязки между обоими комплектами ЧЭ ДПР, приводящие к невозможности управления двигателем

Чувствительные элементы (дроссели насыщения индуктивного ДПР подключены к первичным обмоткам согласующего трансформатора 14. Вторичные обмотки трансформатора 14 подключены на вход усилителя демодулятора, выполненного на транзисторе , питание которого осуществляется через выпрямительный мост 16 от вто ричных обмоток 17 и 18 трансформатора 5. Нагрузкой датчика является цеп4, состоящая из последовательно соединенных между собой ограничительных резисторов 19 и 20 и управляющих переходов транзисторов 21 и 22, зашунтированных в обратном направлении диодами 23 и 24. Эмиттеры транзисторов 21 и 22 объеди|Нены и образуют среднюю точку нагру :зочной цепи индуктивного датчика. Функции устройства запирания в схем выполняют транзистор 25, диод 26/ резистор 27, сглаживающий конденсатор 28, выпрямительный мост 16, вто ричные обмотки 17 и 18 трансформато 5, конденсатор 29, резистори 19 и 20 и диоды 23 и 24. При открытых ключах б и 7 транзистор 25 закрыт напряжением обмоток 3 и 4 трансформатора 5, выпрямленным диодом 26 и сглаженным- конденсатором 28. Полупроводниковые ключи коммутируются в противофазе сигналами ДПР по секциям двигателя начинают протекать токИ, вызывающие вращейие его ротора. При закрытых ключах 6 и 7 транзистор 25 открывается ТОКСЯ4, проходящим через его базу и резистор 27, и транзисто яа 21 к 22 надежно запираются напряжением, действующим на обмотках 17 и 18 трансформатора 5. Двигатель отключается от источника питания. Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность работы Bfl при широтно-импульсном управлении их скоростью с большой частотой следования HMnyjttCOB ШИМ. Кроме того, уменьшение числа связей между ДПР и коммутатором и исключение дополнительных элементов также повьлиает надежность ВД.

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, секции обмотки якоря которого подKjnoHeHH к зажимам цепи питания че- , рез транзисторы коммутатора, управляющие входа которого соединены с выходами устройства запирания и индуктивного датчика положения ротора, чувствительные элементы которого соединены последовательно с источником высокой частоты через ключи переменйого тока, выполненные в, виде диодных мостов, к зажимам постоянного тока которых подключены тран.зисторы, отличающийся тем, что, с целью повышения надеж-- , ности, один из зажимой каждого из мостов на Стороне переменного тока соединен с одним и тем же зажимом цепи питания. СП