Вентильный электродвигатель Советский патент 1987 года по МПК H02K29/06 

Изобретение относится к бесконтактным электрическим маишнам с позиционной коммутацией секций якорной обмотки, в частности к вентильным электродвигателям (ВД) с повышенной равномерностью вращения ротора, особенно при малых частотах вращения, т.е. к мо- ментным ВД, и может быть использовано, например, в звукозаписывающей и звуковоспроизводящей аппаратуре, са .мопишущих электроизмерительных приборах и т.д.

Целью изобретения является снижение пульсаций вращающего момента, при питании от источника без средней точки.

На. фиг. 1 изображена схема ВД с однополупериодным инвертором; на фиг.2 - циклограммы сигналов его дат чика положения ротора (ДПР) и функционального преобразователя; на фиг. 3 - схема БД с мостовым И - верто- ром; на фиг.4 - циклограммы выходных сигналов ДПР и открьшающих сигналов ключей мостового инвертора.

БД содержит ключевые элем:енты (например, транзисторы), образующие инвертор 5, содержащий четыре ветви, объединенные в группу, ротор (индуктор) б, статор с якорной обмоткой, начала секций которой обозначены А, В, С, D, ротор 7 ДПР, статор 8 ДПР и функциональный преобразоватбшь 9. ВД подключен к клеммам источника 10 питания. Секции В, С и D обмотки якоря смещены относительно секции с выводом А соответственно на 90, 135 и 225 эл. град. Угловой размер полюсной дуги ротора 6 равен примерно 90 зл град., если якорь выполнен с пазами под обмотку. Сигнальные элементы на роторе 7 ДПР выполнены с угловым размером 135 эл.град.,, второй и третий чувствительные элементы этого датчика сдвинуты относительно первого элемента соответственно на .202, 5 и 270 или на 67, 5 и 270 эл.град.

Первый и четвертый каналы функционального преобразователя представляют собой логический элемент ПОВТОРИТЕЛЬ, вход которых соединен соответственно с первым и третьим чувствительными элементами ДПР. При сдвиге второго чувствительного элемента относительно первого на 202,5 эл.град второй канал преобразователя представляет собой элемент ИЛИ-НЕ, исходы которого соединены с тремя чувствительными

0

5

Q

элементами (первым, вторым и третьим), а третий канал - элемент ЗАПРЕТ, прямой вход которого соединен с вторым, а инверсный вход - с третьим чувствительными элементами ДПР.

ВД с м остовым инвертором (фиг.З), содержит вторую группу ключевых элементов 11-l4j управляющие цепи которых связаны с ДПР через функциональный преобразователь.

ВД работает следующим образом.

При повороте ротора относительно статора (в результате их вхаимодей- 5 ствия) с чувствительных элементов

ДПР на входы функционального преобразователя поступают логические сигналы а,, ад и а, по которым указанный преобразователь формирует сигналы управления инвертором Ь , Ь ;, Ь„ и Ь (фиг.2) для ключевого элемента первой ветви 0-135 второй 135-202,5, тре-; тьей 202,5-270, четвертой 270-45 эл, град. На соответствуюпще секции подаются напряжения, и-в них протекают токи. В результате взаимодействия магнитных потоков статора и ротора последний продолжает вращаться, развивая вращающий момент при любых угловых положениях ротора.

ВД с мостовым инвертором целесообразнее выполнять с ДПР, имеющим че- тырехканальный выход. Его выходные сигналы а,, а„„

0

5

0

5

0

5

ig, а и ад (фиг,4) с помощью функционального преобразователя преобразуются в две последовательности импульсов и b -Ь,,4 сдвинутых на 180 эЛеГрад. (фиг.4),- Таким образом, ВД, реализованный с возможностью управления ключевыми элементами согласно изобретению, обладает повьпиенной равномерностью вращения .

Формула и-зобретения

1 . Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с четырех- секционной обмоткой якоря, соединенный, с выходом инвертора, управляющие цепи ключей которого связаны с ВБГХО- дом датчика положения ротора через- функциональный преобразователь, группа ключевых элементов инвертора со-- держит первую, вторую, третью и четвертую ветви, секции обмотки якоря соединены с одноименными ветвями инвертора, о Т ли чающийся тем, что, с целью снижения пульсаций

вращающего момента при питании от источника без средней точки, датчик положения ротора и функциональный преобразователь выполнены с возможностью, формирования последовательности импульсов на периоде коммутации для первой ветви ключевого элемента длительностью 0-135, для второго - 135 - 202,5, для третьего - 202,5 - 270, для четвертого - 270 - 45 эл. град.

2. Электродвигатель по п.1, о т - личающийся тем, что инвер

тор снабжен второй группой ключевых элементов, соединенных с ключами первой группы в мостовую схему, а датчик положения ротора и функциональньй преобразователь вьтолнены с возможностью формирования открывающих импульсов для ключей одноименных ветвей второй группы ключей в виде последовательности импульсов, аналогичной последовательности импульсов первой группы ключевых элементов и сдвинутой относительно этой последовательности на угол 180 эл. град.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным электрическим машинам с позиционной коммутацией секций якорной обмотки, в частности к моментньгм электродвигателям, и может быть использовано, например, в звуковоспроизводящей аппаратуре. Цель изобретения - снижение пульсаций вращающего момента. Предложено смещать вторую, третью и четвертую секции обмотки якоря относительно первой секции соответственно на 90, 135 и 225 эл. град., а устройство управления силовыми ключевыми элементами выполнять с возможностью формирования открывающих сигналов в интервалах угла поворота ротора для первого ключевого элемента 0-135, второго 135-202,5, третьего 202,5- 270, четвертого 270-45 эл. град. 1 з.п. ф-лы, 4 ил. с S СО с: со ел о v4

45 .

йу

360

Оа

зя. spaa.

2D2,S,

3S7,5

270

511

03

в

Фиг. , . .

Составитель А.Санталов Редактор А.Шандор Техред М.Ходанич Корректор Л.ГГилипенко

Заказ 5294/54 Тираж 659Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, , Раушская наб, Д 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул„ Проектная, 4