Бесконтактный электродвигатель постоянного тока

Бесконтактный электродвигатель постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О ЛИС

ИЗОБРЕ

К АВТОРСКОМУ

Союз Советских

Социалистических

Республик )716118

{б1) Дополнительное

1)м. Кл.2 (22) Заявлено 01.07.77 с присоединением зая

Н 02 К 29/02

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет -

Опубликовано 1

3) УДК621 313 13

° 01 4 ° 2: 621 ° 282 (088. 8 ) Дата опубликова (72) Авторы изобретения

Б.A,Äåëåêòîðñêèé, Б.Н.Тарасов и Ю.И.Тарасов

Московскйй ордена Ленина энергетический институт (71) За яв ител ь (54 ) БЕСКОНТАКТНЫЙ ЭЛЕКТРОДБИГАТЕЛЪ ПОСЕЯННОГО

ТОКА

Изобретение относится к электро технике, а именно к бесконтактный маломощным злек тродвигателям постоянного тока, содержащим ротор иэ магнитно-твердого материала. .Известно множество модификаций бесконтактных двигателей постоянного тока (1) . Все они содержат датчик положения рбтора, коммутатор на управляемых элементах и схемы управления коммутатором, что предопределяет многоэлементность и сложность двигателя.

Простейший бесконтактный двига" тель, исполненный в однофазном варианте, содержит ротор из магнитйотвердого материала, индуктивно связанный с рабочей обмоткой, включенной в коллекторную цепь транзистора, и с обмоткой управления, включеиной через фазосдвигающий четырехполюс "1 ник в базовую цепь того же транзистора. Обмотки, рабочая и управляющая расположенные на статоре, несоосны в пространстве (2) . Однако этот простейший тип двигателя постоянного тока не обладает самозапуском.

Ближайшим по технической сути и достигаемому эффекту к изобретению является двигатель, в котором устранен недостаток выше рассмотренного двигателя .за счет усложнения схемы управления и выбора иного принципа фазового согласования потока статора и потока ротора (потока возбуждения).

Данный двигатель имеет на статоре две несоосные обмотки и снабжен двумя источниками: источнйком посто янного тока и источником однополяр" ных импульсов напряжения. К каждому из этих источников подклк)чено по одной обмотке статора (3).

Так как источник импульсов подклю15 чен к источнику постоянного тока, то обмотки статора оказываются соединенными параллельно относительно источника постоянного тока. При таком соединении обмоток усложняется

20 схема источника импульсов, выполняемого в виде автогенератора того или иного типа, за счет наличия в нем дополнительных элементов, обЫчно резисторов ° . Потери мощности в этих резисторах уменьшают КПД двигателя,,.определяе)вой относительно выходной мощности источника постоянного тока °

ЦеЛью Изобретения является упронение двигателя и повышение его КПД.

71 6118

Это достигается тем, что последоВательно с обмоткой, имеющей большее число витков, включен койденсатор„

: параллельно которому подключены после довательно соединенные динистор с обмоткой, имеющей меньшее число витков.

На. фиг.1 представлен бесконтактный двигатель постоянного тока с ротором из магнитно-твердого материала; на фиг.2 показаны электрические fo процессы в элементах двигателяу на фиг.3 показано изменение его момента во время при разных скоростях вращения.

Несоосные в пространстве обмотки

1и 2 двигателя и динистор 3 соединены последовательно. Обмотка 2, имеющая меньшее число витков, чем обмотка

1, и динистор 3 зашунтированы конденсатором 4.

Электрическая схема двигателя предсталяет собой автогенератор, составными частями которого являются обмотки 1 и 2. Электрические процессы в нем отражены на фиг.2. При подключении двигателя к источнику 25 пбстоянного тока по обмотке 1 начинает протекать зарядный ток конденсатора 4. В обмотке 2 ток отсутствует, так как динистор 3 закрыт. Через интервал времени t после включения ЗО двигателя напряженйя на конденса- торе достигает уровня напряжения включения динистора, вследствие чего он открывается и образует цепь разряда конденсатора 4 через обмотку 2. 35

Импульс тока в.этой обмотке существуе в течение времени t>, при этом ток в обмотке.1 не прерывается.

Как только ток в динисторе упадет до уровня тока выключения, он закрывается, а конденсатор 4 начинает вновь заряжаться. Далее цикл работы повторяется. Время Сп заряда конденсатора и ток в обмотке 1 много меньше, чем время t разряда конденсатора и ток в обмотке 2, так как 45 сопротивление первой обмотки значительно больше сопротивления второй.

Формирование вращающего момента двигателя отражено на фиг.З.Намагничивающая сила (н.с.) обмотки 2, соз- 5Q

Даваемая при разряде конденсатора

4, много больше на. обмотки 1. По,этому она каждый раз перемагничивает ротор 5 практически по оси своего направления. По окончании дейст- 55 вия н.с. обмотки 2 возникает вращяющий момент, величина которого зависит от уровня полученной намагни ченности ротора и от величины и направления н..с. обмотки 1, которая не изменяет магнитного состояния

60 ротора. Под действием вращающего момента +M ротор перемещается, стре. мясь занять положение, при котором ось его магниченности совпадает с осью н.с. обмотки 1. Через время

t и ротор вновь перемагничивается под действием н.с. обмотки 2. При этом за время действия н.с. обмотки

2, т. е. за время t >, на ротор действует тормозящий момент -М. Спустя промежуток времени tp на ротор вновь действует вращающий момент

+N. Разница вращающего момента и тормозного определяет тот средний момент двигателя, который обеспечивает ускорение вращения ротора.

С увеличением скорости вращения.. средний момент уменьшается, поскольку за,время 1П ротор проходит угол, больший В, и следовательно, в течение времени t> н.с. обмотки 1 тормозит ротор. Процесс набора скорости вращения двигателя заканчивается, когда его средний момент оказывается равным моменту сопротивления.

В описанном безконтактном двигателе постоянного тока по сравнению с известными отсутствуют какие-либо цепи управления,Это предопределяет его максимальную простоту и высокую надежность работы, укаэанные свойства двигателя в сочетании с его малой стоимостью дают воэможность широко использовать его;от устройств специального назначения до предметов бытового потребления.

Формула изобретения

Бесконтактный электродвигатель постоянного тока, содержащий статор с двумя сдвинутыми между собой по расточке статора обмотками с неравным числом витков, ротор нэ магнитнотвердого материала и блок питания, отличающийся тем, что, с целью упрощения блока питания и повышения КПД двигателя,последовательно е,обмоткой, имеющей большее число витков, включен конденсатор

Ф параллельно которому подключены последовательно соединенные динис- рор и обмотка, имеющая меньшее число витков.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе о

1. Крывой В.Н. и др. Бесконтатные электродвигатели постоянного тока, М., Информэлектро, 1970, с.10-15.

2. Патент Японии 925201, кл. 55 А 42, 1962.

3. Авторское свидетельство СССР цо заявке 91837353/07, кл.Н 02 P 7/28, 1972.

0дпрякени, иа ежами

ЙкЯ донотке1

Тюк Б ооноглке g

Ипнент дйлатеоя при разных

$ коро еток ращения

Составитель В.Комаров

Редактор Т.Юрчикова Техред Л.Алферова Корректор H.Còåö

Эаказ 9539/46 Тираж 788 Подпи сное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и отрытый

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал -ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4