Реверсивный вентильный двигатель Советский патент 1981 года по МПК H02K29/02 

(54) РЕВЕРСИВНЫЙ ВЕНТИЛЬНЬ1Й ДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к специальным эпектрическим машинам и может быть использовано в автоматизированном эпекуроприводе. Известны вентильные двигатели (ВД) с регулировкой скважности и ута опереже ния включения бесконтактных ключей ком мутатора.У однихВД регулировка скважнос ти и угла опережения включечия ключей ко мутатора предусмотрена в конструкции датчика положения ротора, у других реализована в системе управления с помощью средств промышленной электроника. Представителем первого типа ВД является устройство, у которого датчик положения ротора (ДПР) выполнен со взаимно перемещающимся в осевом направлении статором и ротором. Симметричный р-лучевой ротор имеет форму профилированных секторов с изменяющимся вдоль .оси вращения угловым размером сектора, здесь р - число пар полюсов индуктора электродвигателя. Чувствительные элементы ДПР размешены на статоре и врзбуждаются профилированным сектором ротора. Регулировка скважности и угла опережения включения производится посредством перемещения статора с чувствительными элементами в осевом направлении вручную или с помсяцью электромагнитного тягового ус-рройс-геа. Значительная инертность процесса регулировки является основным препятст вием в применении аналогичных ВД в автоматизированных системах элект ропривода. Кроме того, ДПР сложен в конструктивном исполнении и имеет большие весо-габаритные показатели, соизмеримые с показателями электродвигателя малой мощности. В другом устройстве применен несколько иной принцип регулировки скважности. ДПР представляет собой многообмоточный вращающийся трансформатор, содержащий на убиах статора череду36ющиеся мехшу собой катушки первичной и вторичной обмоток (две первичные и три вторичные обмотки). Каждая пер- в 1чная обмотка подключена к регулируемому по амплитуде источнику переме него напряжения (частотой икопо 2 кГц) вторичной обмотки соединены последовательно и дифференциально по магнитному потоку. При вращении эубчатого ротора изменяется коэффициент casf аи по магнитному потоку между катушками первичных и вторичных обмоток. При этом огибающая переменного напряжения на выходе вторичной обмотки изменяется по амплитуде в функции углово го положения ротора. Регулировка углов длительности полуволн огибающей выходного напряжения (скважности) производится путем изменения амплитуды переменного напряжения первичных обмоток. Данны.й принцип построения ДПР позволяет реализовать более высокие показатели регулировки скважности по быстродействию в сравнении с первым устройством 2, Однако, максимальное быстродействи ограничено параметрами фильтров, которые совместно с демодуляторами необхо дтгмы в устройстве для выделения огибающей выходного напряжения, К тому же ф1шьтры вносят фазовый сдвиг в выходное напряжение ДПР, изменяющийся с частотой вращения электродвигателя. Датчик харак еризуется невысоким КПД, ввиду наличия воздушного зазора на пути рабочего магнитного потока, большими габаритами по причине необ ходи1 ости размещения, большого количества катушек вдоль расточки статора и трудоемкостью изготовления, сушественно возрастающей с уменьшением габаритов устройства. Более перспективны ВД второго типа у которых ДПР имеет предельно простую конструкцию, состоящую из статора с чувствительными элементами и ротора с сигнальными секторами, а регулировка ггла опережения включения кпючай коммутагора производится средствами промышленной электроники. Известно устройство, в котором угол ригнапьного сектора (5. удовлетворяет Соотношению .)ц-оС, а устройство ре гулирования угла опережения вкпючения содержит генератор сигналов регулируемой дпитепьности и логические сх кты Неравнозначность И прет, гд 4 oL угол открытого состояния ключей коммутатора, |) - угол опережения включения ключей коммутатора. Запуск генератора синхронизирован с выходными сигналами ДПР. Регулировка угла опережения включения fb производится путем задержки выходных сигналов чувствительных элементов ДПР с помощью вышеупомянутых логических схем. Длитель - ность задержки задается генератором сигналов регулируемой длительности3J. Такому принципу построения ВД, при неоспоримой простоте реализации достижения максимального быстродействия, присущи два существенных недостатка. Во-первых, угол опережения включения и скважность есть величины, прямо пропорциональные периоду частоты вращения электродвигателя. Следователь-. 1О, генератор сигналов регулируемой дли4 1елъностк должен формировать сигналы, прямо пропорциональныепо длительности частт периода частоты вращения , где Т - период частоты вращения. ГГо этой причине в области малых частот вращения ( бС - О ) длительность генерируемых импульсов становится большой { tr к их фориирование практически затруднено. Это явление ограничивает область работоспособности этого устройства. Во-вторых, при использовании этого устройства для ВД с тиристорным комглутатором оно должно быть дополнено весьма громоздким линейным датчиком частоты вращения электродвигателя для обеспечения постоянства угла опережения включения тиристоров (Р гп-1п Г Р регулировании частоты вращения ВД; последнее является необходимым условием самокоммутации тиристоров коммута тора за счет противо-ЭДС электрической машины, здесь if - угол коммутации, - угол запаса. Увеличение угла опережения () нежелательно по причине снижения вращающего момента ВД MQ Kjc-osfbccSj, где- - угол коммутации. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и решаемой задаче ярвляетгя ВД , содержащий статор с якорной обмоткой, вращающийся индуктор электромагнитного типа, ДПР с чувствительнык№ элементами типа дроссель насыщения, бесконтактный коммутатор, подключающий секции якорной обмотки по .сигналам ДПР, источник высокочастотного переменного напряжения, блок из трех нерегулируемых временных задержек, подключенных последовательно дру к другу, каждая из которых выполнена на одном транзисторе, смещенйом в открытое состояние по цепи базы и врема задающем конденсаторе, подключенном первым выводом к базе транзистора, а вторым к выходу другой временной задержки,, второй вывод конденсатора первой временной задержки присоединен к источнику высокочастотного переменного напряжения, и формирователь выход ного сигнала каждого чувствительного элемента, включающий в себя усилитель логический элемент НЕ и Р.-5 триггер с двухвходовыми элементами совпадения на входах на первый вход которых подключен выход усилителя, одного непосредственно, а второго через логи™ ческий элемент НЕ, выход первой временной задержки подключен ко второму, входу первой схемы совпадения тт выход второй временной задержки подкл;Очен ко второму входу второй схемы совпадения. Данный ВД имеет простой малогабаритный ДПР, обладает надежным запус ком и возможностью реверса, а также обеспечивает четкую и экономичную работу бесконтактных ключей коммутато .Однако, отсутствие регупировки скваж ности и угла опережения включения бесконтактных ключей коммутатора огранич вает область применения этого ВД, особенно в системах автоматизированного регулируемого электропривода. Цель изобретения - расширение облао ти применения ВД за счет введения в устройство элементов, обеспечивающих плавную безынерционную регулировку скв жности и угла опережения включения бес контактных ключей коммутатора при любом направлении и частоте вращения электродвигателя. Указанная цель достигается тем, что в реверсивном вентильном двигателе, содержащем статор с якорной обмоткой, вращающийся ротор электромагнитного типа, ДПР с чувствительными элемента ми типа дроссель насыщения, бесконтактный коммутатор, преобразователь постоянного напряжения а переменное, блок из двух временных задержек, подключенных последовательно друг к другу, каждая из которых выполнена на одном транзисторе, смещенном в открытое сос-« тояние по цепи базы и времязадающем конденсаторе, подключенном первым ВЫВОДОМ к базе транзистора, и формирователь выходного сигнала квждогчэ чувс-гвитепьного элемента, включающий в себя усилитель, инвертор к Р.5 триггер с двухвходовыми элементами совпадения на входах, на -первый вход кото рых подключен выход усилителя , одно- го непосредственно, а второго через инвертор, выход первой временной задержки подключен ко второму входу первого элемента совпаден и выход второй временной задержки подключен ко второму входу второго элемента совпадения, первая врё менная задержка дополнительно содержит синхронизирующий транзистор, коллектор которого присоединен непосредственно ко второму выводу времяэада.ощего конденсатора и через токоограничительный резистор к источнику управляющего напряжения, базовый вывод синхронизирующего транзистора подключен через резистор к выходу преобразователя постоянного напряжения, в переменсное, хроме того, сигнальный элемент датчика положения ротора выполнен в виде ромба, намагниченного в направлении большей диагонали. На фиг. 1,представлена принципиальная схема ВД; на фиг. 2 и фиг. 3 - временные диаграммы напряжений на отдельных узлах схемы. ВД содержит ДПР 1, содержащий статор 2 с чувствительными элементами 3, 4,5 и ротор 6, преобразователь 7 постоянного напряжения в высокочастотное переменное (частотой около 2О кГц), однотипные формирователи 8,9 и Ю выходных сигналов чувствительных элементов ДПР, транзистор 11 проводимости ri-p-rixj. логический элемент НЕ 12 (инвертор), й-8триггер 13 с логическими элементами И-НЕ 14 и 15 на R-S входах, комму татор 16 секций якорной обмотки, содержащнй полупрсйводниковые ключи 17, 18 и 19, синхронную машину 20 с якорной обмоткой А,В, С на статоре н вращеьющимся индуктором 21 электромагнитного типа, регутфуемую временную задержку 22, выполненную на транзисторах 23 п 24, конденсаторе 25 и резисторах 26 и 27, схему 28 нерегулируемой време ой задержки, реверсор 29 , источник 30постоянного напряжения и источник 31управляющего напряжения. Ц.- напНа фиг. 2 и 3 обозначено яжение на выходе преобразователя потоянного напряжения в переменное; , - напряжение на коллекторном выводе транзистора 11; фр - магнитный поток, подмагничивающий дроссель насыщения, Ц.- напряжение на выходе . R-S триггера 13. Дэижущим элементом ВД является синхронная машина 20, у которого секции А,В, С якорной обмотки размещены на статоре, а ротор 21 выполнен в виде четырехполюсного индуктора электромагнитного типа. При- взаимодействиях тока в секциях обмотки с магнитным полем индуктора возникает вращающий момент. Секции А, В, С якорной «обмотки подключены к источнику 30 постоянного напря жения бесконтактными ключами 17, 18 и 19 коммутатора 16. Для согласования моментов включения секций якорной обмотки с полем индуктора используется датчик 1 положения ротора. ДПР состоliT из двух основных деталей : статора с чувствительными элементами 3,4,5 и ротора, посаженного на один общий с индикатором 21 вал. Конструктивно статор представляет собой диэлектрическую втулку с тремя радиальными пазами через ЗбОАэут геометрических градусов друг относительно друга, где р число пар полюсов индуктора, m - число секций якорной обмотки. В каждом пазу установлен дроссель насыщения, являющийся чувствительным элементом к магнитному пот:. Дроссель выполнен на миниатюрном ферритовом кольце с ППГ и имеет одну обмотку. Втулка с др ееяями насыгцения зафиксирована относит льно статора электродвигателя с помощью крепежных элементов, Ротор 6 имеет форму ромба, намагни ченного вдоль большей диагонали. За сче ром)бовидной формы ротора 6 индукция м нитного поля распределена вдоль расточ ки втулки по закону, близкому к линейно му. Обмотка каждого дросселя насыщения присоединена ко входу соотве1х;твующего формирователя. Формирователь, например 9 , состоит из инвертирующего усилителя 11, логического элемента НЕ 12 и R-S jтриггера 13с двухвходовыми элементами 14 и 15 совпадения на вхо дах. Усилитель 11 выполнен на одном транзисторе, включенном по схеме с общим эмиттером. Параллельно переходу база-эмиттер транзистора 11 подключен дроссель 4 насыщения, кроме того, к ба зовому выводу транзистора присоединен выход преобразователя 7 через токоогр ничительный резистор. Коллекторный вы вод транзистора 11 присоединен на пер- вые входы логических элементов 2 И-НЕ, первого непосредственно, а второго через логический элемент НЕ. Логические элементы 2И-НЕ с триггером выполняют роль селектора импульсов по длительности, сравнивая длительность импульсов на выходе инвертирующего усилителя 11 с длительностью импульсов первой временной задержки 22. Для этого на вто-г рой вход первого логического эле мента 2И-НЕ подключен выход первой временной задержки, а на второй вход второго - выход второй временной задержки 28. В зависимости от того, уже или длиннее импульсы на выходе усилителя 11 импульсе первой временнрй за держкн, Й-5 триггер 13 занимает единичное или нулевое состояние. Схема первой :временной задержки состоит из транзистора 23 проводимости п -р- п , включенного по схеме с общим эмиттером и смещенного в открытое состояние по цепи базы, кон денсатора 25, подключенного своим вы водом к базе транзистора 23. С целью синхронизации импульсов задержки и регулнрсшки их длительности используется вспокюгательный транзистор 24 с токоограничивающим резистором 26 в цепи бааы и резистором 27 в цепи коллектора. База транзистора 24 присоединена к выходной обмотке преобразователя 7 через резистор 26, а коллектор транзистора присоединен к источнику 31 управляющего напряжения через резистор 27. Кроме того, к коллектору транзистора 24 присоединен второй вывод конденсатора 25, Схема 28 нерегулируемой временной задержки выполнена аналогично регулируемой, с той лишь разницей, что в ней отсутствуют элементы 24, 26 и 27, а второй вьшод конденсатора 5шляется входом временной задержки. Выход формирователя 9 (8,1О) (прямой выходR-Sтриггера) присоединен ко входу бесконтактного ключа 18 (17,19) коммутатора 16 непосредственно или через вспомогательные, логические элементы. Логические элементы устанавливают ся на входе полупроводниковых ключей при необходимости формирования специальных законов функционирования коммутатора, например, обеспечения поочередного включения ключей прн длительности выходных сигналов триггеров больше 12 О эл. град, частоты вращения. 8 Для обеспечения реверса электродвигатепя используется бесконтактный реверсор 29, изменяющий полярность напряжения на обмотке индуктора 21 эпект родвигателя. Преобразователь 7 предстваляет собой двухтактный магнитотранзисторный автогенератор, выполненный по широкоизвестной схеме Г ойера. Частота генерации составляет около 2О кГц. Совмес но с двумя диодами автогенератор является источником низковопьтного постоянного напряжения для питания элемен тов логической схемы ВД. ВД работает спедуюа- им образом. В исходное состояние ВД жестко соч лененная система роторов 6 и 21 зани мает произвольное угповое положение. Например, в исходном состоянии ВД магнитный поток роьлбоаидного ротора 6 пронизывает в диаметральном направлении сердечники двух дросселей 3 ,: 5 насыщения и замыкается вне сердечника дросселя 4. При подключении ВД к источнику 30 постоянного напряжени возбуждается автогенератор преобразователя 7 и высокочастотное переменное напряжение с его выхода прикладывается ко входу первой временной задержки 22 и к обмоткам дросселей 3,4 и 5. Под воздействием переменного напряжени синхронизирующий транзистор 24 первой временной задержки периодически открывается и закрывается. Открытое состоя ние транзистора совпадает по фазе с положнтепьной полуволной переменного напряжения. В полупериод закрытого состоян ния транзистора времязадаюший конденсатор 25 заряжается отисточника 31 через токоограничитепьный резистор 27 по величины управляющего напряжения иЦ . В момент отпирания транзистора заря- женный конденсатор оказывается подключенным параллельно переходу база-эмит тер транзистора 23, запирая последний. Конденсатор перезаряжается током смещения транзистора 23. В течение разряда конденсатора транзистор 23 закрыт. Продолжительность закрытого состояния транзистора прямо пропорциональна величине управляющего напряжения . при условии постоянства тока перезаряда конденсатора, здесь К - постоянный коэффициент, зависящий от велшшны тока перезаряда и емкости конденсатора. Изменением управляющего напряжения LL регулируется продолжительность пер вой временной задержки в пределах 310 .полупериода высокочастотного переменного напряжения. Вторая временная задержка 28 работает аналогично первой, с той лишь разницей, что времязадающий конденсатор заряжается до неизменяемого питающего напряжения Uy, . Поэтому па выходе второй временной задержки формируются им пульсы постоянной длйтетгьности. Параметры времязадающей С-цепи выбраны таким образом, что длительность импульсов составляет 1/20 периода высокочастотного переменного напряжения. Следует заметить, что импульсы временных задержек во времени следуют один за други, соответственно, первой и второй, за счет их последовательного .соединения. К обмотке каждого дросселя насыщения переменное напряжение прикладывается через токоограничительный резистор. Напряжение на обмотке дросселя ассиметрично: положительная полуволна напряжения меньше по амплитуде отрицательной полуволны, ввиду подключения обмотки дросселя параллельно переходу базаэкшттер соответствующего транзистора. Переход база-эмиттер транзистора выполняет функцию низковольтного стабилитрона, ограничивая амплитуду положительной полуволны напряжения на уровне 0,7-0,83. Обмоточные данные дросселей выбраны таким образоМ; что неподмагниченный полем магнита 6 дроссель перемагничивается, не насыщаясь по частному циклу петли гистерезиса в течение положительной полуволны напряжения. Изменение индукции (магнитного потока) в теле сердечника составляет величину, близкую к двойному значению индукаии насыщения. В : . asNM где U - приложенное к oб roткe напряжение, равное 0,7-0,8 В, - сечейие обмотки дросселя; - число витков обмотки дросселя; - период. Для принятого исходного положения ВД дроссель 4 аеремагничивается не насыщаясь. Транзистор 11 открывается по- ложитепьной полуволной напряжения. В течение отрицательной полуволны напряжения транзистор 11 закрывается отрицатьльным напряжением, приложенным к обмотке дросселя 4 и, соответственно переходу база-эмиттер .транзистора. В 6 процессе перемагничнвания о гряца-хепьяо ,попувопной напряжения дроссель 4 насыщ ется в момент равенства вольтосекунд- ных площадок полуволн напряжения. Сопротивление обмотки дросселя резко уменьшаепх;я до величины . .омического. Запирающее напряжение на переходе база эмиттер транзистора снижается до нулевого значения, что не ухудшает условий запирания транзистора. Если ротор 6 поворачивать от принятого исходного положения, то его магни ный потокIj начнет пронизьшать сердечник дросселя 4, подмагничивая его. Величина магнитного потока в теле сердеч ника, изменяющаяся под действием приложенного к обмотке дросселя переменного напряжения, уменьшится на величину подмагнгмивающего поля. дф Фп, Пропорционально уменьшению перемен ной доставляющей магнитного потока А Ф сократится длительность перемагничива« ния сердечники дросселя положительной полуволной Шпряжения и станет меньше полупериода 4. fif Жз%-е- а) .Т V В момент насыщения дросселя 4 тран зистор 11 закрывается, так как его переход база-эмиттер Оказывается зашун- тирсжанаым омическим сопротивлением обмотки насыщенного дросселя. Вследствие линейности изменения подмагнйчивающего поля в функции углового положения ротора ) сокращение длительности открытого состояния транзистора носит также линейный хара тер, что очевидно из соотношения 1 и достигается за счет ромбовидности ротора 6. Параметры постоянного магнита В Н, В Hjjjgi его размеры выбраны таким образом, что полное насыщение сердечника дросселя полем магнита про сходит при прохождении оси намагничивания магнита через тело сердечника, т.е. при повороте ротора 6 от принятог исходного положения на 180 эл. град, частота вращения поля индуктора 21. В этом положении ротора 6 длительность открыгого состояния транзистора 11 сокрагааетсн по нулевого значения. S12 Твкнм образом, на выходе .ранзистора 11 формируются нулевые {тмпульсы, длительность которых лирейно изменяется от полупериода до нуля при повороте ротора на 180 эл. град, от принятого исходного положения (фиг. 2). Аналогично описанному происходит преобразование углового положения ротора В длительность нулевых импульсов в формирователях 8 И 1б, с той лишь разницей, что угловые положения ротора, приКоторых соответствующие транзисторы формирователей открыты полпериода (соответствующий дроссель 3, 5 не подмагнкчен полем магнита), смещены друг относительно друга на 12 О эл. град, за счет пространственного сдвига дросселей 3,4 и 5 по втулке. Импульсы с выхода транзистора 11 поступают .;на вход селектора импульов по длительности, где сравниваются с импульсами первой временной задержки 22. РЪль селектора выполняют два логических элемента ЙИ-НЕ 14 и 15. На входы логического элемента 14 поступают импульсы с коллектора тран- зистора 11нс выхода первой временной задержки, а на входы логического элемента 15 - импульсы с выхода элемента НЕ, инвертирующего сигнал коллектора транзистора 11 и с выхода второй временной задержки. Селекция импульсов по длительности происходит следующим -образом. Если нулевые импульсы на выходе транзистора 11 короче по длительности импульсов первой временной задержки , то происходит совпадение во времени появления единичных импульсов на обоих входах логического элемента 14 и на его выходе появляются нулевые импульсы. В случае, когда нулевые импульсы на выходе транзистора 11 больше по длительности импульсов первой временной задержки, возникает условие совпадения импульсов на входах логического элемента 15 и на его выходе появляются нулевые импульсы, С целью сохранения инфогр-мадии о результате сравнения импульсов на период сравнения используется элемент памяти - триггер 13, на инверсные входы которого подаются /нулевые им пульсы с выхода логических элементов 14 и 15. Первым появившимся нулевым импульсом на выходе логического элемента 14 триггер перекпючае-гся в единичное состояние, которое он сохраняет по тех 13Й пор, пока не появится нулевой на выходе логического эпемента 15. Таким образом, появление единичного сигнала на выходе триггера 13 явпяет ся однооначной информацией о том, что нулевые импупьсы на выходе транзис тора 11 короче по длительности импупьсов первой временной задержки и наоборот. Длительность нупевых импульсов на выходе транзистора 11 является характеристикой угпозого положения ротора ВД :,, ) , iUU8g-e-K4) , а переключение триггера l3 происходит в момент сравнения по длительности н левого импульса на выходе транзистора 11 с импульсом первой временной з держки (t io, Следовательно, уставкой определенной продолжительноети импульсов первой временной задержки задается угловое положение рстора ВД, при котором триггер переключитс в единичное состояние, а также угловая продолжительность единичного состояни триггера. Эту зависимость аналитически можно получить из соотношения 2 Lf - l sS-Ut q p К. отсюда после несложных преобразований (фиг. 3) следует :. (- 180 (1 эл. град. Так при продолжительности первой временной задержки, близкой по величине к полупериоду ( Ь триггер 13 переключится в единичное состояние а исходном положении ротора ВД (Ч 0) и сохранит его при дальнейшем повороте ротора почти на 36О эл. град. Вторая схема временной задержки служит для перевода триггера в исходное положение после того, как ротор достиг положения, при котором длительность нуля на выходе транзистора 11 станет меньше длительности единицы на выхо« де первой схемы задержки. Продолжительность единичного состояния триггера в зависимости от длительности первой временной задержки можно описать следующим соотношением : а. ( 3(Х)-2Ч),ЗвГ.. град. 314 Работа формирот ателей в и 1 О происходит аналогично описаннот гу , ввиду идентичности их конструктнтыюго исполнения. В з1ходные сигналы форт шроватепей появляются поо-тередно чергз 12L эл,град, при враше гии ротора ВД. за сяет сооп-. ветствуюгцего смешения дросселей насыщения вдоль расточки втулки ДПЬЛ -Единичными сигналами с выхода .фо5 мирователей открываются бесконтактные ключи комм тат6ра 16, непосредственно или через зспомогагельпые лопгческие эпьментьь По отношенито к бесконтактным ключам коммутатора регулировка углового положения открьш ния соответствующего ключа являетс;я регул фоокой yi ла опережения зключепкш и скважное « 3-6-0 1аким образом, изменениегч дпнтепь- ности первой временной -задержки от по- лупериода до нулевого значения пропорцио™ наиьно регулируется угол опережения включения от О до 180 эл. град, частоты вращен1ш поля индуктора ВД и скважность i от 1 до О. В зависимости от выбранного режима работы ВД устанавливается требуемая скважность переклюненкя бесконтактных ключей KOMMyTBTopBi например, ё 2/3, Для такого работы ВД бес- контактные ключи кокпч1утатора поочередно подключают соответствующие секции А,В,С якорной обмотки к источнику 30 питания. По секциям обмотки протекает ток, который , взаимодействуя с полем индуктора 21j создает вращающий момент. Двигатель приходит- в движение и разгоняется. В процессе разгона ВД ток в его икоркой обмотке уменьшается, пропорционально току снижается вращающий момент и при сравнивании по величине вращающего момента с мо vreHTOM нагрузки наступает установившийся режим работы ВД, При необходимости реверса ВД достаточно сменить полярность напряжения на обкгатке возбуждения индуктора 21 с покгошью реверсора 28, С целью наипучшего использования электрической к-.-ашины по кюменту пово обоймы с дросселями насыщения ПР настраивается работа устройства ак, чтобы единичный сигнал на выходе риггера был симкгетричен относительо 1лОложительной полуволны противоДС соответствующей CBKUHIS якорной бмотки. 1562 Регупировка скважности и угла опережения включения бесконтактных ключей коммутатора значительно расширяет функциональные возможности ВД, Во-первых она мож:ет служить для регулирования частоты вращения ВД путем изменения скважности выходного напряжения бесконтактных ключей KON мутатора. Во-вторых, может быть использована для регулирования угла опережения вклю чения бесконтактных ключей тиристорного коммутатора в функции тока нагрузки ВД для обеспечения условия самокоммутадии тиристоров f% - + 6 к наилучшег использования электродвигателя по моменту 5гр,„(с ростом нагрузки увепичивается угол коммутации -ТГ ) В-третьих, может быть применена для реализации оптимальных режимов ис пользования электрической машины по м менту КПД мощности с учетом ее .фак тических параметров путем задания определенной скважности и угла опережения включения бесконтактных ключей коммутатора. Следует заметить, что регулировка не зависит от направления и частоты вращения ВД и практически безынерцион Время реакции устройства на отработку нового задания по скважности в углу оп ре женин включения не превосходит периода высокочастотного напряжения ( ). Вентильные двигатели, выполненные по йанному принципу, сочетают в своем устройстве простоту ко нструктнвнего ис полнения ДПР с широкой уншерсальностью в управлении и поэтому могут быт применены взамен существующих коллекторных машин постоянного тока, . особенно в области малых мощностей. Наиболее выгодно применять предлагаемый вентильный двигатель для регулируемых быстроходных электроприводов с частотой вращения ш 314 рад/с, где в настоящее время используются асинхронные электродвигатели со спожными и громоздкими преобразователями . частоты. Формула изобретения 1, Реверсивный вентильный двигател содержащий статор с якорной обмоткой, вращающийся индуктор электромагнитног 16 типа, датчик положения ротора с чувс-рвительнылш элементами типа дроссель насыщения и сигнальным элементом, бесконтактный коммутатор, преобразователь постоянного напряжения в переменное, блок схем временных задержек, подключенных последовательно друг к другу, каждая из которых выполнена на одном транзисторе, смещенном в открытое состояние по цепи базы и времязадающем конденсаторе, подключенном первым выводом к базе транзистора, и формирователь выходного сигнала каждого чувс-рвитепьного элемента, включающий в себя усилитель, инвертор и R-5 триггер с двухвходовыми элементами совпадения на входах, на первый вход которых подключен выход усилителя, одного непосредственно, а второго через инвертор, выход схемы временной задержки подключен ко второму входу первого элемента совпадения и выход второй схемы временной задержки подключен ко второму входу второго элемента совпадения, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения вентильного двигателя за счет возможности безынер.циокного регулирования скважности и угла опережения включения бесконтактных ключей коммутатора при любом направлении и частоте вращения электродвигателя, первая схема временной задержки дополнительно содержит синхронизирующий транзистор, коллектор которого присоединен непосредственно ко второму выводу времязадающего конденсатора и через токоограничительный резистор к источнику управляющего напряжения, а базовый вывод синхронизирующего тран зистора подключен черезрезистор к выходу преобразователя постоянного напряжения в переменое. 2. Двигатель по п. 1, о т л и ч аю щ и и Ся тем, что сигнальный элемент датчика положения ротора выполнен в виде , намагниченного в направлении большей диагонали. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1о Авторское свидетельство СССР № 313261,. кл. Н ,02 К 29/02, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР № 2 11343, кл. Н 02 К 29/02, 1969. 3.Авторское свидетельство СССР № 55О732, кл. Н О2 К 29/О2, 1974. 4.Авторское свидетельство СССР по заявке № 264 0361/24-О7, кл. Н О2 К 29/02. ОЗ.06.78.

If-,

-90

Ф« УЛ

55И

(p/, 2%

/

%

t -t

-

фиг. 2