Вентильный электродвигатель Советский патент 1986 года по МПК H02K29/06 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильным электродвигателям (ВД).

Цель изобретения - повышение надежности работы ВД за счет ограничения бросков тока.

На фиг.1 изображена схема ВО, на фиг.2 - осциллограммы напряжений и токов в BD в процессе управления разгономi на фиг.З - механическая характеристика BD.

ВД содержит транзисторные ключи 1-4 коммутатора, синхронную машину, секции 5-8 якорной обмотки которой подключены к одному из зажимов цепи питания через ключи 1-4 коммутатора, дроссель 9 с секциями 10-15 обмотки, реле 16, два диода 17 и 18 и линейный дроссель 19.

Секции 5 и 6, так же, как секции 7 и 8, сдвинуты между собой на 180 эл.град. В свою очередь, пары секций 5,6 и 7,8 сдвинуты между собой на фиксированный угол (например, на 90 эл.град.). Общая точка якорных секций 5 и 6 подключена к началам секций 10 и 12 обмотки дросселя 9, а общая точка секций 7 и 8 - к концам секций 11 и 13 обмотки дросселя.

Средняя точка соединения.секций 10 и 11 обмотки дросселя 9 подключена к источнику питания непосредственно. Средние точки секций 12,13 и 14,15 соединены и подключены к источнику питания через реле 16. Начало секции 14 и конец секции 15 третьей обмотки дросселя подсоединены к анодам диодов 17 и 18, като- дь1 которых объединены и соединены с одним из зажимов линейного дросселя 19, а его второй зажим подключен к управляющему входу реле 16„

ВД работает следующим образом.

При подаче напряжения от источника питания в соответствии с сигналами датчика положения ротора (ДПР) транзисторные ключи 1-4 начинают коммутировать токи в секциях 5-8 якорной обмотки. Возникает электромагнитный момент, приводягций ротор двигателя во вращение. Величина пускового тока ограничивается активным сопротивлением секций 10 и 11 обмотки дросселя 9. По мере разгона двигателя на обмотках дросселя (секции 10 и 11) формируется

2036542

напряжение треугольной формы с частотой, равной удвоенной частоте коммутации секций якорной обмотки. Благодаря индуктивной связи между 5 обмотками дросселя 9, в секциях 14 и 15 наводится напряжение треугольной формы. Это напряжение вы- , прямляется с помощью диодов 17 и 18 и поступает на вход линейного дрос- 10 селя 19, Отфильтрованное после линейного дросселя 19 напряжение поступает на управляющий вход реле 16, которое, в свою очередь, подключает секции 12 и 13 с мальм ак- 15 тивным сопротивлением параллельно секциям 10. и 11 дросселя 9.

На фиг,2 представлены осциллограммы напряжений на секциях ВД (и.,-и-„)

- / ° выпрямленное напряжение секции 14

20 и 15 ;1росселя 9 (U), напряжение после линейного дросселя 19 (tJg) и ток управления на входе реле 16 (Oq), Из осциллограмм видно, что выпрямленное напряжение треуголь25 ной формы имеет максимум амплитудного значения синхронно с максимумами противо-ЭДС секционированной обмотки ВД..Реле 16 подключает параллельно секциям 10 и 11 секции30 12 и 13 строго в те моменты, когда противо-ЭДС вращения в секциях максимальна и, следовательно, броски тока при подключении секций 12 и 13 минимальны, I

, Изменением коэффициента трансформации секций 10, 11 и 14,15 регулируется напряжение, а следовательно, и частота вращения вала ВД, при которой осуществляется подключение секций 12 и 13, Изменяя величину индуктивности и активное сопротивление линейного дросселя 19, можно регулировать ширину импульсов тока управления реле 16, В качестве реле можно использовать транзистор.

Прямая AD представляет собой механическую характеристику ВД при включенных секциях 10 и 11 дросселя 9 (фиг.З), прямая ДС - механичес50 кую характеристику ВД при работе с параллельно включенными секциями 10, 11 и 12,13-,; ломаная линия ABED- механическую характеристику предлагаемого ВД.

При подключении ВД к источнику питания двигатель начинает разгоняться по линии AD до точки Е, В точке Е напряжением, наводимым в

45

55

31

секциях 14 и 15, начинает подключаться реле 16, как было описано, и двигатель разгоняется по линии ЕВ.В точке 8 напряжение на управ- ляющем входе реле 16 еще больше возрастает, оно полностью открывается и двигатель выходит на естественную механическуюхарактеристику А В.

203654

Таким образом, изобретение позволяет повысить надежность работы БД за счет упрощения схемы пуска ВД и осуществлять управление процессом пуска двигателя при минимально возможных бросках тока, определяемых лишь заданным временем разгона.

cs

ut

tics

wt

ЧС7

ut

Uce

UAAAAAAAAAAA .

Фиг.З