Вентильный электродвигатель Советский патент 1979 года по МПК H02K29/02 

чем каждая из секций обхватывает два диаметрально расположенных зубца.

Проводящий участок может быть выполнен, нШгфймёр, S виде токосъемного стакана, примыкающего своим дном к торцовой поверхности магнитопровода ротора.

На фиг. 1 и фнг. 2 показаны примеры расйбло5«сенйя элементов электродвигателя; на фиг. 3 - мшдагопроводы статора и ротора сигнальной части двигателя, вьтолнягощей функции датчика положения и скорости рото-. фиг, 4 - схемы соединения обмоток датчика и тахометрической обмотки.

Вентильный электродвигатель (фиг. 1) содержит в одном Корпусе пшует силового статора 1с многофазной обмоткой 2, постоянный магнит 3, установленньш ни валу 4,{пакет статора датчика 5с обмоткой 6 и явнополюсный магнитопровод ротора 7, установленный на общем валу 4. Проводницей немагнитны участок 8 может быть вьшояпен в биде HeAililtffltHOro опоя, нанесенного на всю поверхность (фиг.1), №Ш в виде токосъемного стшсана (фиг. 2). i Статор датчика (фиг. 3) имеет восемь зубцов, 9-16, на 4eTbijjex из которых одаш (например на зубцах 9, 11, 13, 15) уложешл обмотка возбуждения АХ я двухфазная сигнальная обмотка CjZj (фиг. 4). ОбШтка возбуэ ёнйй coCTbitT из четырех соединенных , последовательно катушек чередующейся полярности. Кажда1я из фаз сигнальной обмотки CjZi и CjZj состоит из двух катущек,расгю:Полоя1сёЯных на 1ФОТИВОПОЛОЖНЫХ я включеннщ тхледовательно-встречно. На остальных зубцах статора например на зубцах 10-16 улоЖёнй гахомстрнчёская генераторная обмотка ВУ (фиг. 4), состоящая из четырех последовательно соединенных катушек чередующейся полярности. Таким образом, тахометрическая обмотка ВУ и обмотка возбуждения АХ имеют одинаковое число полюсов (в д;анном примере четыре) и сдвинуты в Пространстве между собой на 90 эл. град.

360-Р 360-2

90

сдв- Z &

8

где р -г число nkp полюсов; Zj - число зубцов статора. Электродвигатель работает следующим обра;зом.- . о , . : - -:---- ; . Многофазная обмотка 2 стаТбрйодклйчается ic Истечййку гштайяй через электронный блок, который коммутирует фазы по сигналам; управления, поступающим с обмоток GiZi и Cj ZaKHSSJiBWTOitiiaMCH в зависимости от углового положения ротора. Обмотка возбуждения АХ йиастся от сети переменного тока Повышенной частоть.

Возникновение вращающего момента двигателя происходит в результате взаимодействия магнитных полей токов обмотки 2 статора и постоянного магнита 3 ротора. При вращении

вала 4 двигателя в проводящем участке 8 ротора 7, пересекгиюЩем поток обмотки возбуждения АХ (продольный поток), будет инд5пктироваться ЭДС вращения. Под действием этой ЭДС воэннкают поперечные ток и поток, коTopfte по амплитуде пропорциональны напряжению питания обмотКи АХ и скорости вращения ротора и изменяются во времени с частотой сети. Ось поперечного потока расположена в пространстве под углом 90 зл. град, к оси потока

возбуждения АХ т.е. совпадает с осью .торнрй обмотки ВУ, вследствие чего в последней индуктируется ЭДС. Величина последней также пропорциональная напряжению питания обмотки возбуждения и скорости вращения

ротора. Частота ЭДС генераторной обмотки равна частоте сети, от которой питается обмотка возбуждения, а ее фаза является функцией скорости вращения ротора, частотьх сети и параметра обмоток АХ, ВУ и проводящего слоя

8 ротора; При зтом с изменением знака скорости вращения ротора фаза ЭДС генераторной обмотки также изменяет свой знак. В скорости, встроенном в бесколлекторный двигатель реализован прингдап асинхронного токоГенератора, причем обмотка возбуждения АХ. статора датчика является одновременно и обмоткой возбуждения тахогенератора.

Предложенный электродвигатель кр01месвошс функций - обеспечение Момента и скорости

вращения - вьфабаТьшает сигнал; пропорциональш.1Й как величине, так и направленшо скорости вращения. Последнее обстоятельство позволйет использЪватъ предложенный электродвигатель в автоматических: устройствах, в частнротя в приборных епедяпдос системах, которые при этом существенн1Э упрощаются за счет исключения специального тахогенератора.

Формула изобретения

. Вентильный эйёкгТродвигатель, содержащий сшщданную машину, секции обмотки якоря Которой.соединены с выходом лреобразоватбSO ля частоты, и датчик положения и скорости роTopaic ротором, на котором установлены сигнальные элемеить, и статором с расположенными на внутренней поверхности его магнитопровода тахометрической обмоткой и вствитель55 ными элементами, связанными с )1Т1равляющими цепями ключей преобразователя частоты, о тл и ч а ю щ и и с я TeMj что, с целью упрощения его конструкции и расширения функциональных Возможностей; ротор датчика выполнен в ввде зубчатого безобмоточного магнитрпровода, по крайней мере часть активной п6 верхности ротора выполнена из проводйщего немагнитного матернала, а статор выполнен в виде зубчатого машитопровода, на половине зубцов которого с последовательностью чфез один зубец уложена первичная обмотка, на второй половине зубцов с такой же; последовательностью уложена тахометрическая обмотка, а сигнальная обмотканесущая информашш. о положении ротора, выполнена в виде двух секши, сдвинутых на одшс зубец и расположенных на тех же зубцах, что и первичная обмотка,, причем каждая из секций обхватывает два диаметрально расположенных зубца.

2. Электродвигатель по п. 1 отличающийся тем, что участок ротора Из проводящего немагнитного материала выполнен в виде токосьемиого стакана, Примыкающего своим даом к торцовой поверхности мапштопровода ротора.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертизе

1.Микроэлектродвигатель для систем автоматики {технический справочник) под ред. Лодочникова Э. А., и Юферова Ф. M.IM., Энергия, 1969, с. 99.г

2,Авторское свидетельство СССР № 471639, кл. Н 02 К 29/02, 1973.

г

) м 1ц цр.ij.jqra pi

ж

/

|||..||(||

т

/

}}15

р f п пд-пп

ХА

А6

fj

гш on

ОС, 6 г

WtZ/ W

Y6

IS

п

Сг