Вентильный электродвигатель Советский патент 1986 года по МПК H02K29/06 

i

Изобретение относится к электро- . технике 5 в частности к вентильным электродвигателям,

Целью изобретения является повышение надежности вентильного электродвигателя.

На фиг, 1 нриведена схема электродвигателя; на фиг. 2 - диаграмма работы транзисторов ключей (наличие положительного сигнала U, U, UQ, и условно обозначает открытое состояние соответствующего ключа) и осциллограммы токов секций якорной обмотки двигателя.

Вентильный электродвигатель содержит синхронную машину, например с пассивным ротором, секции 1-3 яко ной обмотки которой соединены в звезду и подключены к одному из полюсов источника питания через силовые ключи 4-6 однополупериодного полупроводникового коммутатора, управляющие цепи которых подрслючены К выводам трехканального датчика 7 положения ротора с углом активной зоны сигнального сектора, большим 120 эл.град.з через усилительные устройства 8-10. Схема преобразования запасенной в секциях электромагнитной энергии состоит из блока выявления совпадения сигналов каналов датчика положения, вьшолненного в виде логических элементов И 11-13, диодов 14-16, конденсатора 17, диода 18 и дополнительного транзистора 19, причем через диод 18 к другому полюсу источника питания подсоединена общая точка секций 1-3, которая через транзистор 19 подключена к общей точке диодов 14-16. Силовая цепь транзистора 19 шунтирована последовательно соединенными конденсатором 17 и диодом 18, общая точка которых подключена к выводу для подключения источника питания.

Блок выявления логического попарного совпадения сигналов ных каналов датчика положения ротора состоит из логических двухвходо- вых элементов И , входы которых подключены к выходам смежных фаз датчика положения ро тора 7, а выходы соединены с входами логического элемента ИЛИ 20, выход, которого через усилительное устройство 2 подключен к управляющей цепи транзистор 19.

А62652

Работа вентильного электродвига-- теля происходит следующим образом.

Предположим, что в настоящий момент времени сиг {алом датчика 7 по2 ложения ротора запирается транзисторный ключ 4. Одновременно с ним запирается транзистор 19. Ток секции 1 якорной обмотки под действием ЭДС самоиндукции начинает проте10 кать через диод 14, конденсатор 17, диод 8, з аряжая при этом конденсатор 17. Происходит форсированное спадание тока в секции 1 (фиг. 2). Энергия магнитного поля, накоплен15 ная в индуктивности секции 1, накапливается в электростатическом поле конденсатора 17. Причем ток секции практически мгновенно перехват1ьшается цепью заряда конденсато2Q ра, что значительно уменьшает динамические потери на переключение транзисторов коммутатора. Одновременно осуществляется защита силовых ключей 4-6 от перенапряжений. По окончании

25 процесса спадания тока в секции 1 конденсатор 7 заряжается до определенного напряжения, которое при идеальных элементах схемы сохранится до последующего изменения структуры схе30 мы.

При повороте ротора на определенный угол сигнал датчика 7 положения ротора и сигнал выхода блока выявления логического попарного совпадения сигналов смежных фаз датчика положения ротора одновременно открывают силовой ключ 6 коммутатора и транзистор 19. К секциям 2 и 3 обмотки якоря прикладывается напряжение источника питания и последовательно согласно с ним включенное напряжение конденсатора. 17 через диод 18, транзисторные ключи 5 и 6 соответственно и транзистор 19. При этом конденсатор 17 разряжается, отдавая энергию, н:акопленную в электростатическом поле в секции 2 и 3 якорной обмотки, а ток в секциях нарастает форсированно.

При дальнейшем повороте ротора запираются силовой ключ 5 и транзистор 19, и цикл повторяется.

С выходов датчика 7 положения ротора сигналы поступают на входы элементов И 11-13 и при совпадении сигналов любых смежных фаз датчика положения на выходе одного из элементов П-13 появляется сигнал, который через г.огический элемент ИПИ 20 и уси35

40

4:5

SO

55

лительное устройство 21 подается на транзистор 19.

Практически вся энергия магнитного поля, запасенная в индуктивности отключаемой секции, при отключении последней запасается в электростатическом пол.е конденсатора, а при вклго чении последующей секции передается во включенные секции, выполняя, таким образом, полезную работу, с одно временной защитой ключей коммутатора от перенапряжений.

Использование вентильного электро двигателя позволяет повысить его надежность, по сравнению с известным, вследствие того, что при обеспечении практически таких же энергетических показателей уменьшено число полупроводниковых элементов коммутатора.

Вентильньй электродвигатель целесообразно использовать в маломощных регулируемых электроприводах, а также в приводах средней мощности.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой

46265

якоря, один из зажимов каждой из m секций которой соединен с одним из полюсов цепи питания через силовой ключ однополупериодного полупроводс никового коммутатора, другие зажимы секций - с другим полюсом цепи питания через диод, управляющая цепь коммутатора подключена к выходу датчика положения ротора с углом актив- )о ной зоны сигнального сектора, большим 2 /т и меньщим электрических радиан, через усилительное устройство, блок выявления совпадений выходных сигналов смежных каналов

J5 датчика положения, дополнительные диоды, один из электродов каждого из которых подключен к общей точке силового ключа и секции, а другие электроды дополнительных диодов объ20 единены и связаны с общей точкой транзистора и конденсатора, причем управляющая цепь транзистора связана с выходом блока выявления совпадений выходных сигналов .смежных ка25 налов, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, зажимы транзистора и конденсатора соединены с другим полюсом цепи питания. I .

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильным электродвигателям. Цель изобретения повышение надежности электродвигателя (Э). Э содержит ротор, статор с обмоткой якоря, один из зажимов каждой из m секций которой соединен с одним из полюсов цепи питания через силовой ключ однополупериодного полупроводникового коммутатора. Другие зажимы секций связаны с другим полюсом цепи питания через диод. Управляющая цепь коммутатора подключена к выходу датчика положения ротора через усилительное устройство. Э содержит, дополнительные диоды, один из электродов каждого из которых подключен к общей точке силового ключа и секции. Другие электроды дополнительных диодов объединены и связаны с общей точкой транзистора (Т) и конденсатора (К). Управляющая цепь Т связана с выходом блока выявления совпадений сигналов смежных каналов. Зажимы Т и К соединены с другим полюсом цепи питания. Вся энергия магнитного поля, запасенная в индуктивности отключаемой секции, при отключении последней запасается в электростатическом поле конденсатора, а при включении последующей секции передается во включенные секции, выполняя полезную работу с одновременной защитой ключей от перенапряжений. 2 ил. а « СО 4 ьо «: СП

У

IY

Фиг. /

Л

cJt

cJt

(jJt

П

П

oJt

1

(Ji

t7

.2