Вентильный электродвигатель Советский патент 1983 года по МПК H02K29/02 

.Изобретение относится к бесконтактному регулируемому электроприводу постоянного тока, в частности к электроприводу с вентильными электродвигателями..

Известны вентильные электродв гатели (ВД), секции якорной обмотки которых подключены через транзисторы однополупериодного коммутатора к источнику питания. Для защиты от перенапряжений транзисторов в таких электродвигателях применяются цепочки иа последовательно соединенных диода и стабилитрона 1.

Недостатками такого двигателя является низкий КПД вследствие того, что на стабилитроне рассеиваются практически вся энергия, запасенная в индуктивности секции якорной обмотки, а также неудовлетворительная форма тока секции якорной обмотки, что приводит к значительным пульсациям электромагнитного момента двигателя.

Наиболее близок к предлагаемому, по технической сущности и достигаемому результату вентильный злектродви-. гатель, содержащий ротор, статор с обмоткой, каждая из m секций которой соединена с одним из полюсов цепи питания через транзистор, образуя m

.каналов усиления, управляющие цепи которого подключены к выходу датчика положения ротора, и цепь сброса на5 копленной в секции энергии 2.

Недостатками указанного электродвигателя является низкий КПД, вследствие Фого, что значительная часть энергии, запасенной в индуктивности

0 секции якорной обмотки, выделяется на динисторах, а также неблагоприятная тока в секции якорной обмотки, что приводит к значительньал пульсациям электромагнитного момента.

Цель изобретения - повышение КПД

15 двигателя и снижение пульсаций электромагнитного момента.

Поставленная цель достигается тем, что вентильный электродвигатель, соJQ держащий ротор, статор с обмоткой, каждая из m секций которого соединена с одним из полюсов цепи питания через транзистор, управляющие цепи которого подключены к выходу датчика положения ротора, образуя го, каналов

25 усиления, и цепь сброса накопленной в секции энергии, снабжен конденсатором и резистором, цепь сброса накопленной энергии выполнена в виде диодов, подключенных между вторым полю30 сом источника питания и каждой из секций, и m транзисторов, подключенных каждый силовыми электродами меящу на чалом одной и концом другой секции, а базой соединенных со вторьм полюсом источника через резистор и общую для всех каналов цепочку из параллел но соединенньсс конденсатора и второг резистора. На чертеже приведена схема безкон тактного трехфазного ВД. Секции якорной обмотки 1-3 электродвигателя подключены к положительному полюсу источника питания через диоды 4 - 6, а к отрицательному - чь рез транзисторы 7 - 9, управляемые .датчиком положения ротора. Конец каждои секции якорной обмотки 1 - 3 соединен с началом последующей в направ лении вращения ротора через эмиттерколлекторные переходы транзисторов 10 - 12, базы которых через резисторы 13 - 15 и общие для всех фаз конденсатор .16 и резистор 17 подключены к положительному-полюсу источника питания, Предлагаемый ВД работает следующим образом. При закрывании, например, транзистора 7 в секции 1 якорной обмотки наводится. ЭДС самоиндукции, под действием которой конденсатор 16 заряжаетхся по цепи: эмиттер-базовый переход транзистора 10 - резистор 13 - конденсатор 16 - диод 14. При этом открывается транзистор 10 и при открытом транзисторе 8, коммутирующем ток в последующей в направлении вращения секции 2, энергия, запасенная в индуктивности секции 1, передается в секцию 2. Происходит форсированное отключение тока в секции 1 и форсированное включение тока в секции 2. ЭДС самоиндукции снижается до величи ны питающего напряжения. В этот момент транзистор 10 запирается, а конденсатор 16 начинает разряжаться на резистор 17. При запирании транзистора.8 цикл повторяется. Изобретение позволяет повысить КПД вследствие того, что часть энергии, запасенной в индуктивности отключаемой секции, через эмиттер-коллектор ные переходы транзисторов 10 12 передается в последующую включаемую секцию. Снижение уровня пульсаций электромагнитного момента достигается путем обеспечения формы тока в секциях. близкой к прямоугольной, вследствие того, что при отключении секции наводимая в ней ЭДС самоиндукции через эмиттер-коллекторные переходы транзисторов 10-12 прикладьшается к включаемой, секции и обеспечивает, тем самым, форсированное нарастание тока секции. По результатам проведенных лабораторных исследований КПД изготовленного макетного образца трехфазного ВД тока увеличился в 1,25 раза., а уровень пульсаций электромагнитного момента снизился в 1,5 раза по сравнению с электродвигателем 21. Использование предлагаемого бес- контактного т-фазного двигателя постоянного тока особенно эффективно в ВД, электромеханический преобразователь которых выполнен в виде реактивной синхронной машины. Формула изобретения Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой, каждая из m секций которой соединена с одним из полюсов цепи питания через транзистор, управляняцие цепи которого подключены к выходу датчика положения ротора, образуя m каналов усиления, и цепь сброса накопленной в секции энергии, отличающийс я тем, что, с целью повышения энергетических показателей и равномерности вращения, двигатель снабжен кон-t денсатором и резистором, цепь сброса накопленной энергии выполнена в виде диодов, подключенных между вторым полюсом источника питания и каждой из секций, и m транзисторов, подключенных каждый силовыми электродами между началом одной и концом другой обмотки, а базой соединённых со вторым полюсом источника через резистор и общую для всех каналов цепочку из параллельно соединенных конденсатора и второго резистора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Балагуров В.Д. и др. БесконтактHbie двигатели постоянного тока с постоянными магнитами. М., Энергия,. 1975, с. 23. 2.Авторское свидетельство СССР № 420057, кл. Н 02 К 29/02, 1972.