Вентильный электродвигатель Советский патент 1989 года по МПК H02K29/12 

1

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным электродвигателям постоянного тока с полупроводниковыми коммутаторами, управляемыми датчиками углового положения ротора, и может быть применено в качестве исполнительного устройства в следующих системах.

Целью изобретения является улучшение энергетических показателей.

На фиг. 1 показан эскиз статора и ротора трехфазного электродвигателя; на фиг. 2 - электродвигатель, поперечный разрез; на фиг. 3 - схемы обмотки якоря и обмоток датчика углового положения ротора с числом фаз т, равным двум; на фиг. 4 - то же, с числом фаз, равным трем; на фиг. 5 поясняется принцип регулирования угла

установки датчика углового положения ротора.

Вентильный электродвигатель построен на основе электромеханического преобразователя (фиг. 1, 2), содержащего магнитомягкий зубчатый ротор 1, постоянные магниты 2, 3, магнито- мягкое ярмо 4 и магнитопровод статора, состоящий из двух частей 5а, 56 с зубчатыми полюсами 6-41 (в пределе полюс представляет один зубец), охваченными катушками 42-77 обмотки якоря, соединенными по схеме, приведенной на фиг. 4, образующими фазы ах, by и cz, катушками первичных обмоток fg и f,g Tдатчика углового положения ротора, соединенными по схеме, приведенной на фиг. 4, и катушками вторичных обмоток he, dk и 1m датчика углового

Јъ

1

О)

сл

р

положения ротора, соединенными по схеме, приведенной на фиг. 4.

Двухфазный электродвигатель (фиг. 3) содержит обмотку якоря с фазами ах и Ъу, первичную обмотку датчика положения ротора с фазами fg и f., g , и вторичную обмотку датчика с фазами he и dk.

Работа электродвигателя осуществляется следующим образом.

При подаче на первичную обмотку fg датчика углового положения ротора при обесточенной дополнительной об

765724

перемещению статора датчика относительно статора двигателя в вентильных электродвигателях с отдельным датчи- е ком положения ротора.

Полученная таким образом система трехфазных ЭДС несет в себе информацию об угловом положении ротора вентильного электродвигателя. При лод- Ю ключении вторичных обмоток he, dk, 1m к полупроводниковому коммутатору, от которого осуществляется питание фаз обмотки якоря электродвигателя, токи в фазах будут изменяться в соответ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к бесконтактным электродвигателям постоянного тока с полупроводниковыми коммутаторами, управляемыми датчиками углового положения ротора. Целью изобретения является улучшение энергетических показателей вентильного электродвигателя. При введении дополнительной первичной обмотки возбуждения F₁G001 датчика углового положения ротора, сдвинутой относительно основной первичной обмотки FG на однополюсное деление, можно регулировать угол установки датчика углового положения ротора в процессе изменения режима работы электродвигателя путем изменения величины напряжения, подводимого к обмоткам возбуждения датчика, и тем самым улучшить энергетические показатели электродвигателя. Изобретение может быть использовано в качестве исполнительного устройства в следящих системах. 5 ил.

мотке переменного напряжения высокой 15ствии с углом поворота ротора, создачастоты магнитные потоки, создаваемыевая вращающий момент, катушками первичной обмотки датчика Приведенное на фиг. 4 включение

углового положения ротора, сцепляют-катушек первичных обмоток fg и f,g,

ся с катушками вторичной обмотки he,и катушек вторичных обмоток he, dk,

20

dk, 1m. В результате этого в катушках вторичной обмотки наводятоя ЭДС взаимоиндукции, амплитуды которых при вращении ротора изменяются в соответствии с изменением проводимости воздушного зазора под полюсами 6-41. Последовательно-встречное включение катушек вторичных обмоток he, dk, 1m обеспечивает периодическое изменение модулированных фазных ЭДС вторичной обмотки ет,е-, е в (фиг. 5) при вращении ротора, сдвинутых друг относительно друга на угол . Расположение и соединение катушек обмоток fg, he, dk, 1m датчика углового положения ротора обеспечивает нулевое значение угла установки датчика,

Аналогично при подаче на обмотку f,g, при обесточенной обмотке fg

1m исключает взаимоиндуктивную связь этих катушек и магнитных потоков постоянных магнитов и катушек 42-77 обмотки якоря ах, by, cz.

25 Таким образом, изобретение позволяет создать вентильный электродвигатель на основе электромеханического преобразователя с постоянными магнитами, расположенными вместе с обмот30 кой якоря на статоре, отличающийся улучшенными энергетическими показателями, что достигается регулированием угла установки углового положения ротора в процессе

35 изменения режима работы электродвигателя, простотой в изготовлении, сутствием магнитного поля рассеяния постоянных магнитов снаружи и меньшими массой и габаритами за счет функV

переменного напряжения высокой часто- 40 ционально-конструктивного совмещения

ты во вторичных обмотках he, dk, 1m наводится система фазных ЭДС е

f

i

(фиг. 4), сдвинутых друг

силовой и информационной частей электродвигателя.

Формула изобретения

относительно друга на угол 27Г/3 и

относительно ЭДС, наведенных в

обмотках he, dk, 1m первичной обмот- Вентильный электродвигатель по

кой, на угол ц ff/2. При совместной авт.св. № 1427509, о т л и ч а гоработе обеих первичных обмоток fg и f ,В , датчика углового положения ротора в катушках вторичных обмоток he, dk, 1m наводятся суммарные ЭДС ег1, eЈi еЈ S (Фиг- 5) от обеих первичных обмоток. Изменяя величины напряжений высокой частоты на первичных обмотках датчика углового положения ротора, можно регулировать угол опережения включения транзисторов коммутатора, что аналогично угловому

50

щ и и с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей вентильного электродвигателя за счет- регулирования угла установки датчика углового положения ротора в пазах статора уложена дополнительная первичная обмотка датчика углового по- 55 ложения ротора, аналогичная основной первичной обмотке, смещенная относительно основной обмотки на одно полюсное деление статора.

1m исключает взаимоиндуктивную связь этих катушек и магнитных потоков постоянных магнитов и катушек 42-77 обмотки якоря ах, by, cz.

Таким образом, изобретение позволяет создать вентильный электродвигатель на основе электромеханического преобразователя с постоянными магнитами, расположенными вместе с обмоткой якоря на статоре, отличающийся улучшенными энергетическими показателями, что достигается регулированием угла установки углового положения ротора в процессе

изменения режима работы электродвигателя, простотой в изготовлении, сутствием магнитного поля рассеяния постоянных магнитов снаружи и меньшими массой и габаритами за счет функсиловой и информационной частей электродвигателя.

Формула изобретения

щ и и с я тем, что, с целью улучшения энергетических показателей вентильного электродвигателя за счет- регулирования угла установки датчика углового положения ротора в пазах статора уложена дополнительная первичная обмотка датчика углового по- ложения ротора, аналогичная основной первичной обмотке, смещенная относительно основной обмотки на одно полюсное деление статора.

15.

7J

72

71

70

to

46

W

48

52

53

5b

55

58

IT

s

5q

X Y

. .

Ј. Л

g. g.

Фиг.З

У а г в

J I I I I О I I I I П I | | 1П И I I

Фиг Л

за

Редактор А. Маковская

Составитель А. Санталов

Техред Л.ОлийныкКорректор А. Обручар

Заказ 2165/54

Тираж 647

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина,101

4/дгд

U

Фиг. 5

Подписное