Бесконтактный электродвигатель постоянного тока Советский патент 1976 года по МПК H02K29/00 

(54) БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

мально разомкнутый ключ 10. Управляющая цепь ключа У через пороговое устройство ю и диоды 14 п 15 подключена К секциям ci и 4. .управляющая цепь ключа ш через пороговое устройство Г/ и диоды i2 и lii подключена к секциям 1 и 2.

С общих точек секций i и 2 и диодов 12 и .13 та-к же, как и с общих точек секций 3 и 4 и диодов 14 и 15, снимаются выпрямленные э.д.с. секции, т. е. указанные пары секций совместно с соответствующими диодами ооразуют измерительные устройства мгновенных значений э.д.с. секций.

Б исходном состоянии ключи 9 и 10 разомкнуты. При подаче напряжения от источника 18 осуществляется пуск электродвигателя по схеме с последовательным соединением пар секций (ячеек). По мере разгона электродвигателя амплитуда э.д.с. секций возрастает и, как только она превысит уровень настройки пороговых устройств, на входы ключей У и 10 начинают поступать сигналы, приводящие к замыканию последних :на то время, пока мгновенное значение э.д.с. превыщает уровень напряжения настройки пороговых устройств. Так как э.д.с. секций одной и другой пар (ячеек) сдвинуты относительно друг друга по фазе на 90 эл. град., то вначале замыкание и размыкание ключей 9 и 10 происходит поочередно, а затем по мере увеличения .скорости - одновременно. Каждое замыкание любого ключа приводит к запиранию диода 11 и изменению структуры схемы силовой части БДГ1Т, а именно пары секций 1, 2 и 3, 4 начинают подключаться по отдельности параллельно источнику питания.

Таким образом, CTipyKTypa схемы подключения секций якорной обмотки БДТП к источнику питания существенно меняется в за висимости от изменения скорости вращения.

Такое выполнение БДПТ, с одной стороны, обеспечивает расщирение области его применения, так как в определенном диапазоне скоростей и нагрузок он приобретает свойства электродвигателя с последовательным возбуждением (его механические характеристики становятся мягкими), а с другой стороны, позволяет расширить диапазон рабочих скоростей за счет переключения пар секций (ячеек) с последовательного соединения на параллельное и обратно и диапазон нагрузок, в котором к.п.д. достигает максимального значения, уменьщить броски тока в момент пуска двигателя, так как секции разных пар (ячеек) в этот период соединены между собой последовательно, повысить к.п.д. двигателя при малой нагрузке и большой скорости вращения, когда секции якорной обмотки соединены параллельно между собой; это обеспечивается за счет того, что благодаря пороговым устройствам секции в каждый полупериод коммутации включаются под напряжение источника пита«ия лишь после того, как мгновенное значение их э.д.с. достигнет определенного уровня.

Нормально замкнутый ключ, включенный параллельно диоду i и управляемый одновременно с каждым из ключей 9 и 10, используется для осуществления режима рекуперативного торможения двигателя при исчезновении сигналов с выходов обоих пороговых устройств ib и 17, что также расширяет возможности применения электродвигателя.

.Управление ключами 9 л 10 может осуществляться выпрямленной э.д.с., снимаемой с дополнительных (пассивных) секций якорной обмотки, с обмоток синхронного тахогенератора, сопряженного с электродвигателем или с любого другого подобного измерителя мгновенной э.д.с.

В качестве ключей 9 и 10 могут быть использованы транзисторы, тиристоры, герконы, контакты быстродействующих электромагнитных реле и т. п.

Формула изобретения

1.Бесконтактный электродвигатель постоянного тока, пары расположенных под 180 эл. град, секций обмотки якоря которого, последовательно соединенные с полностью управляемыми ключами полупроводникового коммутатора, например транзисторами, образуют первую и вторую ячейки, одна из общих точек первой ячейки непосредственно связана с отрицательным, а второй ячейки с положительным зажимом источника питания, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей в щироком диапазоне скоростей вращения и расширения 0(бласти применения электродвигателя, он снабжен нормально разомкнутыми ключами, пороговыми устройствами и измерителями мгновенной э. д. с., ячейки соединены между собой через диод в проводящем направлении, положительный полюс которого соединен через нормально разомкнутый ключ с отрицательным зажимом источника питаиия, а отрицательный через другой нормально разомкнутый ключ-с положительным зажимом источника питания, причем управляющая цепь первого ключа через пороговое устройство подключена к измерителю мгновенной э. д. с. второй ячейки, а управляющая цепь второго ключа через второе пороговое устройство подключена к измерителю мгновенной э.д.с. первой ячейки.

2.Электродвигатель по п. 1, отличающий с я тем, что диод шунтирован нормально замкнутым ключом, управляющие цепи которого связаны с управляющими цепями каждого из нормально разомкнутых ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.И. Е. Овчинников, Н. И. Лебедев «Бесконтактные двигатели постоянного тока автоматических устройств, изд. «Наука, 1966, стр. 49-55.

2.И. Е. Овчинников (ред.) «Двигатели постоянного тока с полупроводниковыми коммутаторами, изд. «Наука, 1972, стр. 144.