Бесколлекторный электропривод

Бесколлекторный электропривод

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

288О94

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социзлистическиз

Республик с

« @

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Заявлено 10.V1.1969 (№ 1336334/24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано ОЗ.Х11.1970. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 26.1.1971

Кл. 2lc, 57/22

214-, 15

Комитет по делом изобретений и открытий ори Совете Министров

СССР

МПК Н 02р 5140

Н 021; 29,00

Ъ ДК, 621 316 718 5(088 8) Лвтор изобретения

В. П. Лянзбург

Заявитель

БЕСКОЛЛЕКТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к системам бесколлекторного привода постоянного тока, содержащим синхронный двигатель и транзисторный коммутатор, управляемый от датчика положения ротора, и может быть использовано, например, в исполнительных устройствах повышенной надежности, гироскопах и т. п.

Известны бесколлекторные электроприводы с двигателем, у которого обмотка статора соединена в виде звезды с нулевым проводом и 10 подключена к источнику. питания через транзисторный коммутатор, управляемый датчиком положения ротора.

Однако для таких электроприводов характерна низкая экономичность, особенно в тех 15 случаях, когда ярмо статора выполнено из немагнитного материала и для регулирования момента используется широтно-импульсный способ управления коммутатором. Это обусловлено выпрямлением противо-э.д.с. двнгате- 20 ля диодами, которые шунтируют обмотки статора, а также Возникновением режима прерывистых токов в этих обмотках.

В предлагаемом электроприводе в цепь нулевого провода обмотки статора включен 25 дроссель, а между точкой присоединения обмоток статора к транзисторам коммутатора и точкой присоединения дросселя к источнику питания подключены тиристоры. Входные цепи тиристоров присоединены к датчику положе- 30 ния ротора, а цепи управления транзисторов коммутатора подключены к датчику положения ротора и широтно-импульсному модулятору по схеме совпадений. Это позволяет повысить экономичность электропривода.

На чертеже приведена схема устройства.

Ротор 1 синхронного электродвигателя выполнен в виде постоянного магнита, а на немагнитном статоре размещена трехфазная обмотка 2, соединенная звездой и подключенная к одному из зажимов 8 основного источника питания через транзисторы 4 — б. К другому зажиму 7 этого источника через дроссель 8 присоединена нулевая точка обмотки 2. Между точками присоединения обмотки 2 к транзисторам 4 — 6 и точкой присоединения дросселя 8 к источнику 7 включены тиристоры 9—

11.

На якоре электродвигателя размещен магHIITHo-резонансный датчик 12 положения, который питается от источника 18 повышенной частоты. Сигналы датчика через трансформаторы 14 — 16 и выпрямители 17 — 22 вводят в схему управления коммутатором.

Для управления транзисторами 4 †используют вспомогательные источники 28 — 25 питания, транзисторы 26 — 30 и широтно-импульсный модулятор 81. Источник 28 служит для статистического запирания транзисторов

4 — 6 через резистор-диодные цепи смещения и

288094 их динамического форсированного запирания через транзистор 80. От источника 24 осуществляется включение транзисторов 4 — б через транзисторы 27 — 29 и включенный последовательно с ними транзистор 2б. Источник 25 обеспечивает запирание транзисторов 27 — 29 при отсутствии сигналов на выходе датчика

12 положения.

Транзисторы 27 — 29 совместно с транзистором 2б образуют схему совпадений, которая позволяет включать один из транзисторов 4 — б коммутатора б только при одновременном появлении включающих сигналов на выходе широтно-импульсного модулятора 81 и соответствующего выпрямителя 17, 19 или 21 на в поре датчика 12. Входные цепи тиристоров 9 — ll присоединены через выпрямители 18, 20, 22 только к датчику 12, поэтому они могут работать на всем рабочем интервале транзисторов

4 — б соответственно независимо от сигналов на выходе модулятора Л, Устройство работает следующим образом.

Пусть положение ротора таково, что сигнал датчика 12 существует только на входе трансформатора 14. При этом через выпрямитель 18 будет включен тиристор 9, а через выпрямитель 17 — транзистор 27. Если сигнал на выходе модулятора 18 таков, что транзистор 26 включен, а транзистор 80 заперт, то от источника 24 через транзисторы 2б, 27 будет включен только транзистор 4. При этом к обмотке статора 2, включенной между транзистором 4 и дросселем 8, через указанные элементы будет подключено напряжение источника 18, 7.

Изменение полярности напряжения на выходе модулятора Л приведет к запиранию транзистора 2б и включению транзистора 80, При этом снимается включающий сигнал на входе транзистора 4 и обеспечивается его форсированное запирание источником 28. Ток в рассматриваемой обмотке статора, поддерживаемый э.д.с. самоиндукции дросселя 8, замыкается на интервале паузы через тпристор 9. Таким образом, периодическое включение транзистора 4 на его рабочем интервале, определенном наличием сигнала на входе трансформатора 14, позволяет поддерживать на заданном уровне величину фазного тока в обмотке статора. На этом интервале транзисторы 5, б и тиристоры 10, 11 заперты, так как отсутствие сигналов на входе трансформаторов 15, 1б исключает возможность их включения по соответствующим цепям.

После поворота ротора на определенный угол исчезает сигнал датчика 12 на входе трансформатора 14 и появляется на входе трансформатора 15. В результате транзистор 4 запирается независимо от состояния модуля10 тора, так как исчезает сигнал на входе транзистора 27. Включается транзистор 28, а после включения транзистора 2б модулятором 81 и транзистор 5, При этом ток потечет через обмотку статора, включенную между дросселем 8 и транзистором 5, а тиристор 9 будет выключен напряжением источника 8, 7 через обмотки 2 статора, включенные между транзистором 5 и тиристором 9.

Таким образом, включение дросселя между

20 нулевой точкой обмотки статора и одним из зажимов источника питания позволяет обеспечить режим непрерывных токов в обмотках статора, выполненых из немагнитного материала, а применение тиристоров вместо шунти25 -рующих диодов исключает выпрямление противо-э.д.с. обмоток статора на их нерабочих интервалах. Все это существенно повышает экономичность устройства.

Предмет изобретения

Бесколлекторный электропривод с двигателем, у которого обмотка статора соединена в

35 виде звезды с нулевым проводом и подключена к источнику питания через транзисторный коммутатор, управляемый датчиком положения ротора, отлича ощийся тем, что, с целью повышения экономичности, в цепь нулевого

40 провода обмотки статора включен дроссель, а между точкой присоединения обмоток статора к транзисторам коммутатора и точкой присоединения дросселя к источнику питания подключены тиристоры, причем входные цепи ти45 ристоров присоединены к датчику положения ротора, а цепи управления транзисторов коммутатора подключены к датчику положения ротора и широтно-импульсному модулятору по схеме совпадений.

288094

Составитель О. Коссов

Редактор Е. Дайч

Техред А, А. Камышникова Корректор Л. А. Царькова

Типография. пр. Сапунова, 2

Заказ 3944 9 Тираж 480 Подписное

БНИИПИ Комитета по дедам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4,5