Вентильный двигатель

Вентильный двигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(ii> 817897

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических республик

Ф .л (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 05.06.79 (21) 2775472/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.з

Н 02 К 29/02

Гппударстеенный комитет

СССР (53) УДК 621.313. .13.014.2:621 .382 (088.8) Опубликовано 30.03.81. Бюллетень № 12

Дата опубликования описания 31.03.81 по делам нзебретеннй н открытнй

В. М. Пожидаев, В. В. Омельченко, P. Н. Ковалев, В. A. Прозоров,В. В. Путников и Е. А. Петров

1 / (72) Авторы изобретения

4 (° (71) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ!

Изобретение относится к электротехнике.

Известны вентильные электродвигатели (ВД), содержащие синхронную машину, секции якорной обмотки которой подключены к источнику при помощи магнито-транзисторных ключей (МТК) коммутатора, выполненных каждый на двух транзисторах, одном токовом трансформаторе с обмотками в цепях баз и коллекторов транзисторов, датчик положения ротора (ДПР) с чувствительными элементами (ЧЭ), управляющими работой МТК (1) .

Наиболее близкими к предлагаемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату являются вентильные электродвигатели, обмотки синхронных,машин которых имеют 2п секций и соответственно 2п МТК, причем средние точки базовых обмоток трансформаторов МТК, работающих попарно в противофазе, непосредственно соединены между собой (2).

Недостатками известных ВД с МТК в цепях секций якорной обмотки электрической машины являются, во-первых, сложность из-за большого числа чувствительных элементов ДПР, равного числу МТК, и, вовторых, значительное число соединительных

2 проводов между машиной и коммутатором следствие первого недостатка.

Цель изобретения — упрощение вентильного электродвигателя и уменьшение числа соединений между машиной и коммутатором.

Указанная цель достигается тем, что концы базовых обмоток трансформатора одного из каждой пары работающих в противофазе магнито-транзисторных ключей соединены через диоды с коллекторами транзисторов другого ключа из той же пары, а выход датчика положения ротора соединен с управляющим входом только одного ключа из каждой пары, а именно того, коллекторы транзисторов которого соединены с базами другого ключа, причем общие точки базовых обмоток трансформаторов каждой пары ключей объединены через два последовательно соединенных резистора с общей точкой, соединенной через конденсатор с зажимом источника, непосредственно связанного с транзисторами ключей.

На чертеже показан вентильный двигатель.

Он содержит секции 1, 2 якорной обмотки машины, тразисторы 3 — 6 МТК, трансформаторы 7, 8 МТК, диоды 9 — 12, резисто81

7897

55 ры 13 — 15, конденсатор 16, зажимы 17, 18 источника питания, чувствительный элемент 19 ДПР.

Секции 1 и 2 якорной обмотки синхронной машины, смещенные в пространстве относительно друг друга на 180, подсоединены к источнику постоянного тока при помощи двух МТК, выполненных соответственно на транзисторах 3, 4 и 5, 6 и токовых трансформаторах 7 и 8. Первый МТК, собранный на транзисторах 3, 4 и трансформаторе 7, управляется чувствительным элементом ДПР. В качестве ЧЭ может быть использован непосредственно трансформатор 7, периодически насыщаемый постоянным магнитом — сигНальным элементом

ДПР (не показан), либо любой ключ 19, подсоединенный к базам транзисторов 3, 4 и периодически замыкаемый и размыкаемый при работе ДПР. Средние точки базовых обмоток трансформаторов 7 и 8 соединены между собой через резисторы 14 и 15, общая точка которых подключена к одному зажиму источника питания через резистор смеще ния 13, а к другому зажиму — через конденсатор 16.

Базы транзисторов 5 и 6 второго МТК через диоды 10, 11 подсоединены к коллекторам транзисторов 3 и 4 первого МТК.

Электродвигатель работает следующим образом.

При появлении напряжения на зажимах 17, 18 возбудится лишь один из МТК.

Если, например, трансформатор 7 насыщен сигнальным магнитом ДПР (или замкнут ключ 19), то возбудится второй МТК, транзисторы 5 и 6 которого будут поочередно переключаться. Напряжение источника приложится к секции 2 якорной обмотки. Одновременно падение напряжения на диоде 12 за счет тока базовых обмоток трансформатора 8 обусловит заряд конденсатора 16 с полярностью, показанной на схеме и обеспечивающей запирающий подпор транзисторов 3 и 4 первого МТК. В результате взаимодействия тока в секции 2 с магнитным полем индуктора возникает вращающий момент, приводящий ротор двигателя во вращение. Как только вследствие вращения сигнального элемента ДПР трансформатор 7 выйдет из насыщения (или как только разомкнется ключ 19), первый МТК возбудится. Его транзисторы (3, 4) поочередно периодически открываясь и закрываясь, обеспечат подключение к источнику питания секции 1 якорной обмотки машины.

Одновременно в момент возбуждения первого МТК второй МТК перейдет в невозбужденное состояние, и ток в секции 2 прекратится вследствие того, что базовые обмотки трансформатора 8 будут замкнуты накоротко через диоды 10 — 12 и поочередно насыщаемые эмиттер-коллекторные переходы транзисторов 3 и 4 первого МТК.

Напряжение на конденсаторе 16, поддерживаемое теперь за счет подзаряда токами

4 базовых обмоток трансформатора 7, будет удерживать транзисторы 5 и 6 в запертом состоянии. В момент очередного подхода сигнального магнита ДПР к трансформатору 7 вновь первый МТК выйдет из возбужденного состояния, а второй МТК, наоборот, войдет в это состояние. Секция 1 отключится от источника, а секция 2 подключится. Ротор двигателя будет продолжать свое вращение.

Таким образом, один чувствительный элемент ДПР по существу управляет работой двух магнито-транзисторных ключей, осуществляющих строго поочередную коммутацию тока в двух секциях, сдвинутых в пространстве относительно друг друга под углом 180 и работающих в противофазе.

Уменьшение вдвое числа чувствительных элементов ДПР по сравнению с известными вентильными двигателями, использующими

МТК, и применение каждого ЧЭ для непосредственного управления только одним

МТК стало возможным благодаря предлагаемой дополнительной связи базовых обмоток трансфоратора одного МТК с коллекторными обмотками трансформатора другого МТК.

В итоге изобретение позволяет, с одной стороны, упростить конструкцию двигателя вследствие сокращения числа ЧЭ ДПР, а с другой — уменьшить число проводников (связей) между электрической машиной и коммутатором.

Резисторы 14 и 15 совместно с конденсатором 16 образуют фильтр, обеспечивающий в процессе работы двигателя поддержание на конденсаторе 16 постоянного напряжения при пульсации базовых токов в момент переключения транзисторов возбужденного МТК.

Отсутствие конденсатора 16 и резисторов 14 и 15 пульсации, базовых токов возбужденного МТК обусловливают тенденцию к подвозбуждению второго МТК в те периоды, когда он должен быть запертым, что приводит к снижению КПД двигателя.

Формула изобретения

Вентильный двигатель, содержащий синхронную машину, 2п секций якорной обмотки которой подключены к источнику питания при ...помощи 2п магнито-транзисторных ключей коммутатора, выполненных каждый на двух транзисторах и одном токовом транс« форматоре с обмотками в цепях баз и коллекторов транзисторов, и датчик положения ротора, отличающийся тем, что, с целью упрощения и уменьшения числа соединений между машиной и коммутатором, двигатель снабжен дополнительно двумя диодами, двумя резисторами и конденсатором, причем концы базовых обмоток трансформатора одного из каждой пары работающих в про817897

Составитель А. Санталов

Редактор А. Власенко Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 1461/74 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тивофазе магнито-транзисторных ключей соединены через диоды с коллекторами транзисторов другого ключа из той же пары, а выход датчика положения ротора соединен с управляющим входом только одного ключа из каждой пары, коллекторы транзисторов которого соединены с базами другого ключа, причем общие точки базовых обмоток трансформаторов каждой пары ключей объединены через два последовательно соединенных резистора с общей точкой, соединеннои через конденсатор с зажимом источника, непосредственно связанного с транзисторами ключей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 479201, кл. Н 02 К 29/02, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 450291, кл. Н 02 К 29/02, 1972.