Вентильный электродвигатель Советский патент 1985 года по МПК H02P6/18 

11 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стабилизированном вентильном электро двигателе с зависимым однополупериод ным инвертором. По основному авт.ев, № 762102 известен вентильный электродвигатель содержащий ротор, статор с обмоткой секции которой соединены с зажимами для подключения к источнику питания через ключи инвертора ,датчик положени ротора с чувствительными элементами-, выпрямитель фазных ЭДС,выполненный в виде двух групп диодов, одни зажимы диодов указанных групп соединены между собой соответственно и с общей точкой из секций обмотки статора и ключа инвертора, вторые зажимы диодо в каждой группе объединены, причем общая точка соединения зажимов диодо одной группы соединена с одним из входов цепи отрицательной обратной связи, выход которой соединен с упра ляющими входами ключей инвертора, при этом цепь отрицательной обратной связи выполнена в виде последовател соединенных сумматора, интегрирующего звена, компаратора и двухвходовых схем совпадения, входы сумматора соединены с общими точками диодов ,указанных групп, источник опорного напряжения, подключенньй к одному из входов компаратора, выход которого соединен с одним из входов схем совпадения, второй вход каждой из которых подключен к чувствительному элементу датчика положения ротора, а выход - с управляющим входом одно,г из ключей инвертора Л . Недостатками известного вентиль- ного электродвигателя являются небольшой диапазон регулирования скорости вращения и низкая точность регулирования, так как механические характеристики таких электродвигателей в идеальном случае имеют вид прямых, веерообразно расходящихс из точки холостого хода двигателя. Целью изобретения является расширение диапазона регулирования скорости вращения и повышение точности регулирования. Указанная цель достигается тем, что в вентильньй электродвигатель введены полностью управляемый ключ, инвертор и встречно-последовательно соединенные между собой стабилитрон к диод, анод которого подключен к зажиму источника питания, соединенному с общей точкой секций обмотки статора, а анод стабилитрона подключен к общему выводу одной из групп диодов выпрямителя фазных ЭДС, общий вывод второй группы диодов которого подключен к другому зажиму источника питания, силовые входы полностью управляемого ключа подключены к указанным вьшодам диодов выпрямителя фазных ЭДС, а управляющий вход ключа через инвертор связан с выходом компаратора, снабженного дополнительным входом для подачи вибрационного сигнала. На чертеже представлена принципиальная электрическая схема вентильного электродвигателя. Вентильный электродвигатель содержит ротор с постоянными магнитами 1 и статор с обмоткой 2, секции которой Соединены в общую точку, подключенную к отрицательному зажиму источника питания. Выводы секций подключены к силовым входам ключей 3-5 инвертора соответственно, другие силовые входы которых подключены к положительному зажиму источника питания. Управляющие входы ключей 3-5 инвертора соединены с выходами соответствующих двухвходовых схем совпадения 6-8 цепи отрицательной обратной связи. Точки соединения вьшодов секций обмотки статора и ключей инвертора связаны с точками соединения диодов выпрямителя 9 фазных ЭДС, общий вывод диодов одной группы которого соепинен с положительньм зажимом источника питания, а общий вывод диодов другой группы подключен к аноду стабилитрона 10, соединенному последовательно встречно с диодом 11, анод которого соединен с отрицательным зажимом источника питания. К указанным общим выводам групп диодов выпрямителя 9 фазных ЭДС подключены выводы конденсатора 12, вьтолняющего функции сумматора и интегрирукицего звена цепи отрицательной обратной связи, и через резистор 13 - силовые входы полностью управляемого ключа 1А. Управляющий вход ключа 14 подключен к выходу компаратора 15 через инвертор 16, соединенному с одним из входов схем совпадения 6-8, вторые входы которых подключены к чувствительньм-элементам датчика положения 17 ротора. Второй вход компаратора 15 подключен к источнику опорного напряжения, первьгй вход компаратора соединен с анодом стабилитрона 10, а третий дополнительный вход компаратора служит для подачи вибрационного сигнала Ug(- Полностью управляемьй ключ Н выполнен в виде транзистора. Устройство работает следующим образом. Компаратор 15, на один вход которого подан периодический вибрацибннь сигнал Ujc , представляет собой широтно-импульсный модулятор. Наиболее целесообразной формой вибрационного сигнала с точки зрения линейнойти регулировочной характеристики являет ся сигнал пилообразной формы с круты задним фронтом с частотой, превышающей частоту сигнала чувствительного элемента датчика положения ротора. Длительность импульсов на выходе компяратора зависит от разности зада ющего опорного напряжения и напряжения снимаемого с конденсатора 12. При нали чии импульса на выходе компаратора он проходит в зависимости от сигнала на выходе датчика положения 17 ротор через одну из схем совпадения 6-8 и открывает соответствующий ключ инвертора, В результате по секции обмотки статора вентильного электродвигателя протекает ток, создающий положительный вращающий момент. Так как на базу транзистора 14 выход компаратора 15 подключен через инвер тор 16, то транзистор 14 на этом интервале закрыт и, следовательно, отсутствует цепь для протекания тока от ЭДС вращения остальных секций обмотки статора электродвигателя. Вредный тормозящий момент отсутствует 1 254 По окончании действия Импульса на выходе компаратора 15 силовой ключ инвертора закрывается, а напряжение на нем не превьшает напряжение пробоя стабилитрона 10, так как ток от ЭДС индукции, наводимой в отключаемой секции, замыкается через диод 11. Во время паузы, когда импульс на выходе компаратрра отсутствует, открыт транзистор 14 и тем самым создается цепь для замыкания ЭДС вращения всех секций обмотки статора электродвигателя через выпрямитель 9 фазных ЭДС, транзистор 14 и резистор 13, Электродвигатель динамически тормозится, а конденсатор 12 за{)яжается до значения выпрямленной ЭДС вращения секций обмотки статора, В дальнейшем процесс повторяется. Так как во время действия импульса на выходе компаратора 15 транзистор 14 закрыт,то отсутствует цепь для разряда конденсатора 12 ,а диод 11исключает влияние источника питания на заряд конденсатора 12 как при наличии, так и при отсутствии импульса на выходе компаратора 15. Следовательно, напряжение на конденсаторе 12пропорционально скорости вращения электродвигателя и подается на один из входов компаратора 15, В результате механические характеристики электродвигателя принимают вид прямьрс, параллельных предельной механической характеристики электродвигателя, причем происходит ужесточение механических характеристик, что в конечном итоге приводит к расширению диапазона регулирования скорости вращения и повьшению точности егулирования,.

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ по авт.св. № 762102, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скорости вращения и повьшения точности регулирования, в него введены полностью управляемый ключ, инвертор и встречно-последовательно соединенные между . собой стабилитрон и диод, анод которого подключен к зажиму источника питания, соединенному с общей точкой секций обмотки статора, а анод стабилитрона подключен к общему вьгооду одной из групп диодов выпрямителя фазных ЭДС, общий вывод второй группы диодов которого подключен к другому зажиму источника питания, силовые входы полностью управляемого ключа подключены к укаэанньм выводам диодов выпрямителя фазных ЭЙС, а управляющий вход ключа через инвертор связан с выходом компаратора, снабженного дополнительньм входом для подачи виб- 2 рационного сигнала. (Л