ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С БЕСЩЕТОЧНОЙ СИСТЕМОЙ ВОЗБУЖДЕНИЯ Советский патент 1969 года по МПК H02K29/12 

Известны вентильные электродвигатели с бесщеточной анстемой возбужденля, содержащей вращающейся трансформатор и выпрямительный полупроводниковый блок «а роторе, и С управлением вентилей сигналами датчика положения ротора.

Однако .в таких двигателях наличие отдельно устанавли1ваемых датчиков положения ротора приводит к усЛОЖИаНИЮ КОН1СТ|руКЦИИ,

снижению ее надежиасти.

Предлагаемый электродвигатель отличается от извест1ных там, что, с целью упрощения ко1Н Струкц.ии путем совмещения датчика поло жения ротора с устройством бвсщеточяого возбуждения, Т1рансформатар Выпол1нен с яеПОДЭИЖ1НОЙ многофазной пqplвичlнoй обмоткой, фазные катущки которой, соединенные параллельно, подключены сооиветственно началами и концами 1К зажимам И1стач1ни1ка переменного тока и размещены на отдельных стержнях .магнитопровода, и со вторичной обмоткой, расположенной на кольцевом вращающемся магнитопроводе, образующем со стержиями не1равномерный зазор, а в .качестве выходных звеиьев датчика положения нопользованы дополнительные обмотки, тра)0сформаторно связаиные с неподвижными фазными катушками.

электродвигателя; на фиг. 2 - принципиальная схема трансформатора 1возбуждения.

Электродвигатель состоит из синхронного двигателя 1, трансформатора возбуждения 2

и полупроводникового выпрямителя 3 (на чертеже преобразователь частоты и числа фаз силовой цепи не показан). Синхронный двигатель имеет обмотку 4 и обмотку возбуждения 5 на роторе. Обмотка возбуждения пнтается от трансформатора через расположенный на роторе нолупроводниковый выпрямитель 3.

Трансформатор возбуждения состоит из неподвижной части сю сте|ржиевьпги магнитопроводами 6-8, на которых расположены атушки первичной обмотки 9-, включенные параллельно, и подвижной части магнитопровода 12 с обмоткой 13.

Подвижная часть Магнитоировода 12 трансформатора, как И полупроводниковый выпряМ1итель, закреплена на роторе С41нхронного двигателя и вращает1ся вместе с и,им. Трансформатор ,в целом может быть смонтирован внутри остова дви1гателя, что нредпочтительнее, или на Внешней его части. Неподвижная часть мапнитапровода трансформатора состоит из трех стержней, смещенных по окружности друг от друга 1на 120°. Параллельных стержней магнитопровода может быть и

„1ЯЮТ1СЯ необходимым (количеством датчиков иоложшия и ч,и1слоад лар 1полюсов у синхроиного двигателя (иа фиг. 2 представлена схема для одной пары полюсов). Подвижной части магиитопровода приедается форма, обеспечивающая при вращении ротора переменный воздушный зазор lпooчepe alвo «под «1аждым из стержией неподв1ижиой части магнитопровода, что превращает эти стержн-и с расположеиныМ.И иа «их обмотками в дрООселыные датчики положения ротора. Конструмция магнитопровода, обусловливающая изменение воздушеого зазора, определяется иеобходимой формой получаемого сигнала. С целью каждой катушки трансформаторно связаны выходные обмотки 14-16 датчика положения ротора.

Тра1нсфо р1матар возбуждения работает следу ЮЩ|ИМ образом.

При включении IB работу по первичной обМОтке трансформатора протекает переменный ток возбуждения, создающий в мапнитоироводе малнитный поток. Индуктируемый при этом во вторичной обмотке трансформатора переменный ток через выпрямитель 3 питает обмотку возбуждения 5 синхронного двигателя. Ротор трансформатора, занимая какое-то -произвольное положение, обеспечивает «еодииаковые воздушные зазоры под разными стержнями магннтопровода, например, под стержнем с обмоткой 9 воздушный зазор наибольший. Это приводит к тому, что магнитная проводимость этого участка малнитонровода и индуктивность обмотки оказываются наименьШИ|М|И, а ток, проходящий через обмотку, - наибольшим по сравнению с другими ветвями обмотки. Регистр ируя расположенные вне двигателя обмотками 14-16 датчика разницу проходящего но обмоткам 9-11 тока, можно четко судить о положении ротора относительно каждого из стержней. При вращении ротора область с наибольшим воздушным зазором перемещается .поочередно под каждый из стержней. Харагктер .изменения сигнала при перемещении .ротора, как и в обычных дроссельных датчиках с неременным воздушным зазером, определяется формой изменения воздушного зазора и может выбираться в завис и м ости от и аз.н а ч ени я.

С целью устранения пульсации тока воз-, буждения от изменения магнитной проводимости магнитопровода трансфор.матора изменение воздушного зазора Н ро1изводится строго 5 последовательно и таким образом, что эквивалентная проводимость всего магнитопровода трансформатора нри вращании ротора остается неизменной. Это требование легко выполняется, например, нри неизменном эиви0 валентном воздушном зазоре между подвижной и неподвижной частями магнитоировода и идентичности 1К01Н струкци1И Bicex стержней. Неизменность эквивалентного в.оздушного зазора может быть .получена, например, при угле

5 выемки в роторе, равном расстоянию между двух смежных параллельных участков магн-итоировода, т. е. 120°.

Изманение магнитной проводимости отдельных y4a.CTKOiB .малнитопровода трансформатора быть обеспечено также и другими средствами, например путем магнитного экранирования участков подвижной части малнитопровода или путем мскусственного подмагннчивания их.

Предмет изобретения

Вентильный ЭлектрадЕИ1гатель с бесщеточ.ной системой возбуждения, содержащей вращающийся трансформатор и .выпрямительный

0 полупроводниковый блок на роторе, и с управлением вентилей сигналами датчика положения ротора, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции путем совмещения датчика положения ротора с устройством бесщеточного возбуждения, трансформатор (Выполнен с неподвижной многофа.зной первичной обмоткой, |фазные катушки которой, соединенные параллельно, подключены соответственно начала.ми и концами к зажимам

0 источника переменного тока .и размещены на отдельных стержнях магнитоировода, и со вторичной обмоткой, расположенной на кольцевом вращающемся магнитопроводе-, образующем со стержнями неравномерный зазор,

5 а в качестве выходных цепей датчика положения ротора .использованы дополнительные обмотки, трансформаторно связанные с неподвижными фазными катушками.

Iо -Л ,

to /5% 75 4

0 TO рэ -1 - ,9

l