Вентильный электродвигатель Советский патент 1986 года по МПК H02K29/06 

последовательно соединенный регулирующий орган 20, вход которого подключен к выходу сравнивающего устройства 21, на которое поступают ;сигналы от задатчика частоты 22 частоты вращения и от измерителя частоты вращения. Эл. схема электродвигателя содержит также дополнительные транзисторы 8, 9, резисторы 10, 11, 14, 15, 16 и диоды 12, 13, 17, 18. ДПР прн вращении ротора вырабатывает двухполярное прямоугольное напряжение. Электромагнитный момент создается в результате взаимодействия

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электрическим мапмнам с бесконтактной ком- ,мутацией секции обмотки якоря.

Цель Изобретения - улучшение массогабаритньЬ{ показателей.

На чертеже изображена схема- коммутатора для одной секции вентилного электродвигателя (БД).

Устройство содержит секцию 1 якорной обмотки, транзисторы 2-5 коммутатора., дополнительные секции 6 и 7 якорной обмотки, дополнительные транзисторы 8 и 9, резисторы 10 и 11, диоды 12 и 13, резисторы i 14-16, диоды 17 и 18, датчик 19 положения ротора (ДПР) для выпрямления ЭДС секций, регулирующий орган 20, сравнивакидее устройство 2 задатчик частоты вращения 22 электродвигателя.

Секция 1 якорной обмотки подключена через шины цепи питания к источнику 23 питания через транзисторы 2-5 коммутатора, соединенные по мостовой схеме. Транзисторы 2,3 и 4, 5, соединены соответственно попарно последовательно, образуя две ветви, при этом транзисторы 2 и 4 примыкают к одному полюсу источника питания, а транзисторы 3 и 5 - R другому, образуя две группы. ДПР 19 подключен к источнику 23 питания через последовательно соедине ный регулирукшшй орган 20, вход ко- торого подключен к выходу сравнивающего устройства 21. Первый вход .

потока индуктора с током, протекающим в тех секциях, которые подключены к источнику питания. На вход сравнивающего устройства поступает сигнал, пропорциональный ЭДС секций в нерабочие для них промежутки времени, являюш йся сигналом вращения. Уровень этого сигнала определяет диапазон колебаний частоты вращения относительно заданной сигналом управления величины. Повьвпение мас- согабаритных показателей достигается путем уменьшения числа элементов управления транзисторами коммутатора.ил

сравнивающего устройства подключен к выходу задатчика 22 частоты вращения, а второй - к выходу измерителя частоты вращения. Транзис-

торы каждой ветви работают между собой в противофазе, при этом транзистор 2 работа ет синфазно с тран- зистором 5, а транзистор 3 - синфазно с транзистором 4. Выходные

концы дополнительных секций 6 и 7 соответственно соединены с базами синфазно работающих транзисторов 3, 4 и 2, 5. Общие точки соединения секций 6 и 7 и транзисторов 3 и 5

5 примыкающих к одному и тому же

полюсу источника питания, подключе-- ны через эмиттер-коллекторные переходы дополнительных транзисторов 8 и 9, управляю1цие входы которых

0 подключены к выходу ДПР 19, к тому же полюсу источника питания, и через диоды 12 и 13 и резисторы 14-16- к входу сравнивающего устрой ства. Общие точки соединения секций

5 6 и 7 и транзисторов 2 и 4, примыкающих к другому полюсу источника питания, через резисторы 10 и 11 подключены к этому полюсу источника питания. Диоды 17 и 18 служат для

jg обеспечения протекания тока в управляющих цепях транзисторов 8 и 9.

Электродвигатель работает следующим образом.

При подаче сигнала управления от задатчика :22 регулирующий орган 20 подключает ДПР 19 к зажимам источ-. ника 23 питания. На выходе ДПР

35

3

появляется напряжение, поступающее на вход дополнительных транзисторов 8 и 9. При полярности напряжения на выходе ДПР, например, указанной без скобок, открьпваются транзисторы 9,5 и 2, а транзисторы 8, 3 и 4 заперты.

По секциям 1 и 7 якорной обмотки потечет ток. В результате взаимодействия тока секций с магнитным полем индуктора ротор ВД начнет .

При вращении ротора ДПР вырабатывает двухполярное прямоугольное напряжение. При полярности напряжения на выходе ДПР, указанной в скобках, открываются транзисторы 8, 3 и 4, а транзисторы 9, 5 и 2 запираются. Электромагнитный момент создается теперь в результате взаимодействия потока индуктора и тока протекающего в секциях 1 и 6, при этом ток секции направлен в противоположную сторону по сравнению с предьщущим случаем.

При вращении ротора в секциях 6 и 7 якорной обмотки индуктируются ЭДС, амплитуда которых пропорциональна частоте вращения ротора ВД. В нерабочие для каждой из секций 6 и 7 полупериоды (отрезки времени, соответствую1дие выключеннному состоянию транзисторов 8 и 9) эти ЭДС выпрямляются диодами 12 и 13 и через резисторы подаются на вход срвнивающего устройства.

Таким образом, на входе сравни- вакйчего устройства, кроме сигнала за датчика частоты вращения, действует сиг обратной свяэи, пропорциональный частоте вращения. При до- стмкеяии ротором некоторой частоты врацения, определяемой величиной сигнала управления, сравнивающее устройство выдает сигнал на вход регупируквдего органа, в результате которого последний отключает ДПР от источника питания, а двигатель начинает тормозиться. При снижении частоты вращения сигнал обратной связи уменьшается, и регулирующий орган по сигналу сравнивающего устройства подключает ДПР к источни ку питания. В итоге устанавливается

ВНИИПИ заказ 5135/55 Тираж 631

Произв.-полйгр. пр-тиё, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

2594294

автоколебательный режим, при котог- ром уровень средней частоты вращения определяется величиной сигнала управления. Число чувствительных эле- 5 ментов, необходимьЕХ для управления транзисторами коммутатора, в предлагаемом ВД в два раза меньше, чем в известном..

10

Формула изобретения

15

20

5

Вентильный электродвигатель, со- держащий ротор, статор с якорной обмоткой, каждая из секций Которой подключена к шинам цепи питания через транзисторы мостового коммутатора, образующие две ветви и две группы, транзисторы каждой из групп соединены с одной из шин цепи пита- НИН электродвигателя, и датчик положения ротора, цепь питания которого подключена к источнику через регулирующий орган, вход которого подключен к выходу сравнивающего устройства, первьй вход сравнивающего устройства подключен к выходу задатчика частоты вращения, а второй вход - измерителю частоты вращения, отличающийся тем, что, с целью повышения

0 массогабаритных показателей, в

него введены дополнительные секции якорной обмотки, дополнительные транзисторы, проводимость которых обратна проводимости основных тран5 зисторов, резисторы и диоды в количестве, равном числу ветвей коммутатора, эмиттер-базовые переходы транзисторов эмиттерной группы транзисторов шунтированы резисто-

0 ром, коллектор-базовые переходы транзисторов коллекторной группы транзисторов пгунтированы эмиттер- коллекторными переходами дополнительных транзисторов, управляющие

5 цепи которых подключены к выходу датчика положения ротора, каждая из Дополнительных секций обмотки якоря подключена между базами транзисторов, относящихся к раз-ным нет-

вям И разным группам, общие точки дополнительных секций и дополнительных транзисторов подключены через диоды к входу измерителя частоты вращения.

Подписное

Изобретение относится к области электротехники, а именно к эл. машинам с бесконтактной кoм fyтaциeй секций обмотки якоря. Целью изобретения является улучшедае массогаба- ритиых показателей . Секция 1 якорной обмотки электродвигателя подключена через шины цепи питания к источнику питания 23 через транзисторы 2-5 коммутатора, соединенного по мостовой схеме. Датчик , положения ротора (ДПР) 19 подключен к источнику питания 23 через О) С