Вентильный электродвигатель

Вентильный электродвигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Н 02 К 29/02 с присоединением заявки ¹Государственный комитет

СССР но делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070383. Бюллетень ¹9 (53) УДК621. 313. .13.014.2:

:621.382 (088.8) Дата опубликования описания 070 3,83

Р,Н. Ковалев, В.A. Прозоров, В.В. Г утников и В.Б. Уваров

< (72) Авторы изобретения (7i ) Заявитель (54 } ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ щения (11.

Изобретение относится к электро- технике.

Известны вентильные электродвигатели (ВД ), секции якорной обмотки которых подключены к,источнику пи-. тания через последовательно включенные транзисторы коммутатора и регулирующий орган. Управляющий вход регулирующего органа подключен к выходу сравнивающего устройства, на в)соде которого действуют сигналы эадатчика и измерителя частоты враНаиболее близким по технической сущности являются ВД, в которых в качестве измерителя частоты вращения используются секции якорной обмотки двигателя, подсоединенные через диодный выпрямитель и резистор к входу сравнивающего устройства P2)

Недостатками известных ВД являются относительная невысокая точность стабилизации частоты вращения и малый диапазон регулирования иэ-за . невысокой крутизны сигнала, пропор-, ционального частоте вращения рото-: ра. иа входе сравнивающего устройства и из-за наличия значительных по амплитуде пульсациЯ этого сигнала.

Цель изобретения — устранение .отмеченных недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что диоды выпрямителя измери- теля частоты вращения соединены между собой попарно последовательно-встречно, точки соединения диодов разных пар подсоединены к выводным концам секций обмотки измерителя частоты вращения, а общие точки соединения диодов каждой пары через резисторы подсоединены к входу сравнивающего устройства.

На фиг. 1 представлена схема предлагаемого ВД; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие работу схемы.

Электродвигатель содержит секции 1 — 3 якорной обмотки, транзисторы 4-6 полупроводникового коммутатора, диоды 7-12 измерителя частоты вращения, резисторы 13-16, сравнивающее устройство 17, регу лирующий орган 18, эадатчик 19 частоты вращения. Питание ВД осущест-. вляется от источника 20 постоянного напряжения.

Секции 1-3, сдвинутые между собой в расточке статора на 120 эл. градусов, через транзисторы 4-6, управ10О3262

t ляемые по сигналам датчика положения ротора (не показан ), подключены к зажимам источника питания 20. Функции измерителя частоты вращения двигателя выполняют секции 1-3 якорной обмотки ВД совместно с диодами 7-12 и резисторами 13-16. При подаче сиггала управления от задатчика 19 частоты вращения на вход сравнивающего устройства 17, регулирующий орган 18, подключенный к зажимам 10 источника 20 питания, вырабатывает напряжение, пропорциональное сигналу управления, для питания ВД. Транзисторы 4-6 по сигналам датчика положения ротора начинают поочередно коммутировать токи в секциях 1-3 якорной обмотки двигатели. В результате взаимодействия тока секций с магнитным полем индуктора ротор ьд начинает вращаться. В.секциях 1-3 якорной обмотки индуктируются ЭДС, :амплитуда которых пропорциональна частоте вращения ротора ВД.

B нерабочие для каждой секции полупериоды (отрезки времени, соответствующие выключенному состоянию транзисторов 4-6 ) эти .ЭДС выпрямляются диодами 7-12 и через резисторы 13-15 подаются на вход сравнивающего устройства (резистор 16 ).

Временные диаграммы мгновенных

ЭДС, снятых с резистора 16, представлены на фиг. 2 а — диаграмма ЭДС пары секций 1 и 2, выпрямленной диодами 7 и 8 (U< ); — диаграмма ЭДС нары секций. 2 и 3, выпрямленной дио- N дами 9 и 10 (Ug,з); - диаграмма ЭДС пары секций 1 и 3, выпрямленной диодами 11 и 12 (0,>) .

Так как общие точки диодов

9 и 10, 11 и 12 подсоединены к вхо- gp ду сравнивающего устройства через развязывающие резисторы 13-15, имеющие относительно большое сопротивление (по сравнению с сопротивлением резистора 16), то здесь, .в отличие 45 от известных ВД, наибольшая из ЭДС секций 1-3 не сможет запереть диоды выпрямителя, соединенные с секциями, в которых значение ЭДС меньше.

Поэтому при подключении общих точек соединения пар диодов 7 и 8, 9 и 10, 11 и 12 через резисторы 13-15 к входу сравнивающего устройства на резисторе 16 выделяется напряжение (U ), пропорциональное сумме мгновенных ЭДС U< <, U> и U >. Амплитуда

55 этого напряжения почт в два раза превышает амплитуду любого из напряжений Ц <, U +, U< +, а его пульсации Ь0 составляют (фиг. 2 г) примерно 14%i так как бО

@LE= о; о Ми„„о

0,„,„0„ „ 2.0 + П 7О

= 044,, где U — максимальное значение напВЮ А ряжения U<>„. 65

U . — минимальное значение напели ряжения U .

Для известных ВД пульсации напряжения, пропорционального частоте вращения ротора, на входе сравнивающего устройства составляют более 333.

Это обусловлено тем, что в известных двигателях одноименные выводные концы всех диодов выпрямителя измерителя частоты вращения соединены между собой непосредственно и через общий резистор подсоединены к входу. сравнивающего устройства.

Следует отметить, что в четырехсекционных ВД ЭДС секций треугольной формы предлагаемое устройство позволяет снизить амплитуду пульсаций напряжения на входе сравнивающего устройства практически до нуля.

Таким образом, предлагаемое техническое решение:увеличивает почти в 3 раза амплитуду напряжения, выделяемого на сравнивающем устройстве ВД и тем самым повышает крутизну сигнала, пропорционального скорости вращения двигателя, что, естественно ведет к увеличению точности стабилизации частоты вращения и увеличению диапазона регулирования скорости. Кроме того, повышению точности стабилизации частоты вращения ВД способствует также заметное снижение степени пульсации указанного напряжения (с 33 до 14Ъ в 3-х секционном ВД, либо с 33 до 0%в 4-х секционном ВД).

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, сек." ции якорной обмотки которого подключены к источнику-питания через последовательно соединенные транзисторы коммутатора и регулирующий орган, вход которого подсоединен к выходу сравнивающего устройства, а вход сравнивающего устройства подсоединен к выходу задатчика частоты вращения и к выходу измерителя частоты вращения, выполненного в виде выпрямителя ЭДС секций, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения точности стабилизации частоты вращения и увеличения диапазона регулирования, диоды выпрямителя соединены между собой попарно последовательно-встре но, точки соединения диодов разных пар подсоединены к выходным концам секций обмотки, а общие точки соединения диодов каждой пары через резисторы подсоединены к входу сравнивающего устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Овчинников И.E., Лебедев Н.И.

Бесконтактные двигатели постоянного тока. Л., "Наука", 1979, с. 130, 163.

2. Там же, с. 127.

1003262 д гя

Составитель A. Санталов,, Редактор Е. Хинив ТехрЕд М.Гергель. Корректор Н. Король

Заказ 1583/41 Тирам 685 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, %-35, Рауыская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Уагорад, ул. Проектная, 4