Вентильный электродвигатель Советский патент 1987 года по МПК H02K29/06 

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

Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик и повьшение надежности.

На чертеже приведена функциональная схема вентильного электродвига- теля.

Секции 1 - 4 принадлежат соответственно первой и второй фазе двухфазной обмотки. Начало секции 1 соединено с концом секции 2, а начало сек ции 3-е концом секции 4, Транзисторные ключи 5-8 соединены последовательно с секциями 1-4 соответственно. Выходы транзисторных ключей 5-8 объединены и подключены к первому зажиму источника питания. Секции 1 и 2 и транзисторные ключи 5 и 6 образуют ячейку 9. коммутации, секции 3 и 4 и транзисторные ключи 7 и В образуют ячейку 10 коммутации. Выходы аналогового датчика 11 положения ротора через формирователь 12 зоны коммутации соединены с соответствующими управляющими входами ячеек 9 и 10 коммутации. Выходы аналогового датчика 11 положения ротора, кроме того, подключены к входам фазочувствительных выпрямителей 13 и 14. Выход генератора 1.5 пилообразных импульсов подключен к входам лииротно-импульсных модуляторов 16 и 17, на другие входы которых подключены выходы фазочувствительных вьшрямителей 13 и 14.

I ;

Импульсные регуляторы 18 и -19 напряжения последовательно включены с ячейками коммутации 9 и 10 соответ- ртвенно и подключены к второму зажиму цепи питания. Управляющие входы ши-- ротно-импульсных регуляторов 18 и 19 напряжения подключены к выходам ши- ротно-импульсных модуляторов 16 и 17 соответственно. Ячейки 9 и 10 коммутации шунтированы диодами 20 и 21 в обратном направлении.

Вентильный электродвигатель работает, следующим образом.

При подаче напряжения питания на схему сигналы с аналогового датчика

I1положения ротора через формирователь 12 зоны коммутации поступает на управляющие входы ячеек 9 и 10 коммутации, которые находятся каждая в открытом состоянии в течение угла поворота ротора аналогового датчика

5

0

11 положения ротора, большего 180 эл. град, со сдвигом, задаваемым ана.гюговым датчиком 11 положения ротора. Одновременно сигналы с аналогового датчика 11 положения ротора через фа,зочувствительные выпрямители 13 и 14 поступают на широтно-импульс- ные модуляторы 16 и 17, где происходит сравнение огибающей выходного сигнала аналогового датчика 11 положения ротора и пилообразного напряжения, поступающего с выхода генератора 15 пилообразных импульсов. В результате на выходе широтно-импульсных модуляторов 16 и 17 имеем последовательность импульсов, длительность которых определяется частотой импульсов генератора 15 пилообразных импульсов и величиной выходного сигнала аналогового датчика 11 положения ротора. Эти импульсы поступают на управляющие входы импульсных регуляторов 18 и 19 напряжения, которые из- 5 меняют напряжение на секциях 1 - 4 обмотки электродвигателя по закону, задаваемому формой огибающей выходного сигнала аналогового датчика 11 положения ротора.

Коммутация транзисторных ключей 5-8 обеспечивает вращение вала ВД и его работу на естественной механической характеристике, а коммутация импульсных регулят.оров 18 и 19 напряжения обеспечивает формирование напряжения на обмотке ВД с минимальным содержанием высших гармоник, что обеспечивает высокий КПД электродвигателя. .В моменты коммутации транзисторных ключей 5-8 реактивная энергия, запасенная в секциях 1 - 4 обмотки ВД, замыкается через диоды 20 и 21. Кроме того, необходимо установить зону коммутации, формируемую формирователем 12 зоны коммутации, больше 180 эл. град. В противном случае будут иметь место перенапряжения в схеме в моменты ком:мутации транзисторных ключей 5 - 8, а также будет . искажаться закон пшротно-импульсной модуляции, определяемьм формой огибающей выходного сигнала аналогового датчика 11 положения ротора, что приведет к сниж-ению энергетических показателей электродвигателя.

0

5

0

5

0

5

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, двухфазную обмотку

якоря, состоящую их четырех секций по две сдвинутые на 180 эл. град. секции в каждой фазе, последовательно с каждой секцией соединены транзисторные ключи, образуя две ячейки коммутации, причем начало одной секции и конец другой секции каждой фазы объединены, выходы транзисторных ключей объединены и подключены к первому Q выпрямителя соединен с первым входом

зажиму цепи питания, управляющие входы транзисторов связаны с выходом аналогового датчика положения ротора, отличающийся тем, что, с целью улучшения энергетических характеристик и повьшения надежности, в него введены формирователь зоны коммутации транзисторных ключей, большей 180 эл. град., и генератор пилообразных импульсов, каждьй канал уси- „Q нии, а выход генератора пилообразных

ления снабжен фазочувствительным вьтрямителем, широтно-импульсным модулятором, импульсным регулятором

импульсов подключен к второму входу каждого широтно-импульсного модулятора.

07734

напряжения и диодом, причем в каждом канале усиления выходы аналогового датчика положения ротора связаны -через формирователь зоны коммутации транзисторных ключей с управляющими входами транзисторов ячеек коммутации и с входом фазочувствительного выпрямителя, выход фазочувствительного

широтно-импульсного модулятора, им-, пульсньй регулятор напряжения подключен последовательно между ячейкой коммутации и вторым зажимом цепи пи- тания, выходы широтно-импульсных модуляторов подключены к управляющим входам импульсных регуляторов напряжения, каждая ячейка коммутации шун- тирована диодом в обратном направлеимпульсов подключен к второму входу каждого широтно-импульсного модулятора.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильньм электродвигателям. Целью изобретения является улучшение энергетических , L характеристик и повьшение надежности. Секции 1 и 2, 3 и 4 обмотки якоря принадлежат соответственно первой и второй фазам двухфазной обмотки. Последовательно с секциями обмотки якоря соединены транзисторные ключи 5,6,7, 8„ Выходы аналогового датчика 11 положения ротора через формирователь зоны коммутации 12 соединены с управляющими входами ячеек коммутации 9 и 10 и,кроме того, с входами фазочув- ствительных вьшрямителей 13 и 14. Выход генератора пилообразных импульсов 15 подключен к входам широтно- импульсных модуляторов 16 и 17, на другие входы к-рых подключены выходы фазочувствительных выпрямителей 13 и 14. Импульсные регуляторы напряжения 18,19 включены последовательно с ячейками коммутации 9,10, шунтированными диодами 20,21. Электродвигатель имеет меньшее количество переключающих элементов и в нем исключены перенапряжения в моменты коммутации транзисторных ключей. 1 ил. i (Л со СП О ч со