Вентильный электродвигатель

(23) ПриоритетОпубликовано 15.03.77. Бюллетень1Чата опубликования описания 04.0,77 Государственный комитет Совета Министров СССР па делам изобретенийи открытий(53) УДК 621.313.13,014(54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТ Изобретение относится к области электротехники.Известны вентильные электродвигатели, содержащие синхронную машину, секции обмотки якоря которого, сдвинутые на 18 эл. град., 5 соединены параллельно и подключены к источнику питания через ключи коммутатора. Управляющие цепи ключей подсоединены к датчику положения ротора (ДПР) с сигнальным сектором, равным 180 эл, град. 1 и 21. 10 Недостатком этих электродвигателей являются низкие энергетические показатели, обусловленные пульсациями тока.Известны электродвигатели, содержащие секции якоря, соединенные с ключами полу проводникового преобразователя частоты, и дроссель в цепи питания 3. Недостатком данного двигателя являются низкие энергетические показатели вследствие отсутствия жесткой связи между положением ротора и уг лом включения ключа коммутатора.Наиболее близким к предлагаемому по решаемой задаче и технической сущности является электродвигатель, описанный в 1.В целях устранения указанного недостатка 25 в предлагаемом электродвигателе между общими точками сдвинутых на 180 эл. град. секций якорной обмотки включен дроссель, средняя точка обмотки которого соединена с зажимом источника питания, 30 На чертеже показана схема предлагаемого вентильного электродвигателя, содержащего транзисторные ключи 1 - 4 коммутатора, секции 5 - 8 якорной обмотки, дроссель 9 с обмотками 10 и 11. Секции 5, 6 так яе, как и 7, 8, сдвинуты между собой на 180 эл. град. В свою очередь, пары секций 5, 6 и 7, 8 также сдвинуты между собой на фиксированный угол (например, на 90 эл. град.). К общей точке обмоток 10, 11 дросселя 9 подключен зажим источника питания. Другой зажим источника подсоединен к ключам 1 - 4, управляемым от ДПБ (на схеме не показан),При подаче на схему напряжения от источника питания в соответствии с сигналами ДПБ транзисторные ключи 1 - 4 начинают коммутировать токи в секциях 5 - 8 якорной обмотки, что создает электромагнитный момент, приводящий ротор двигателя во вращение. Токи работающих в противофазе секций 5, 6 протекают одновременно и по обмотке 10 дросселя 9. Аналогично токи секций 7, 8 протекают по обмотке 11 дросселя. При этом намагничивающие силы (н.с.), создаваемые указанными токами в обмотках 10 и 11, направлены встречно друг другу,Если бы токи секций 5, 6 и 7, 8 имели прямоугольную форму (что может иметь место прн прямоугольной противо ЭДС), результирующие ампервитки дросселя были бы равны ну550734 Составитель А. Санта Редактор Т, 10 ри Каранда шова Корректор А, Степанова Тех Изд.293 ИПИ Государственного по делам из 113035, Москва, М-35, Раушская наб., д. 4 Подписноеов СССР Типография, пр. Сапунова, 2 лю, В действительности же обратная ЭДС секций имеет форму, близкую к синусоидальной, что обусловливает значительные пульсации тока в секциях. Вследствие фазового сдвига токов пар секций 5, 6 и 7, 8 ампервитки в обмотках 10, 11 не компенсируют один другой, причем направление результирующей н,с, обмоток дросселя меняется с частотой, кратной числу пар секций. Указанное обстоятельство приводит к периодическому перемагничиванию сердечника дросселя и индуцированию ЭДС в его обмотках. Эта ЭДС всегда действует согласно с ЭДС вращения переключаемой в данный мо.дент пары секций и встречно с ЭДС включенной в этот же момент секции другой пары.В итоге дроссель обеспечивает практически прямоугольную форму результиру 1 ощей про- тпво ЗДС в подключаемой секции и вольтодобавку к приложенному напряжению включенной секции другой пары. В результате пульсации тока в секциях сводятся к минимуму, а энергия, периодически накапливаемая в дросселе, способствует увеличению мощности на валу электродвигателя.Так как дроссель в процессе работы двигателя перемагничивается по полному циклу с частотой, превышающей частоту коммутации тока в секциях, то его масса и габариты будут минимальными. Наиболее явно положительный эффект сказывается при угле сигнального сектора ДПР, равном 180 эл. град. 5 Формула изобретенияВентильный электродвигатель, содержащийсинхронную машину, секции обмотки якоря которого, сдвинутые на 180 эл. град соединены параллельно и подключены и цепи питания че ред ключи коммутатора, управляющие цепикоторых соединены с датчиком положения ротора, отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей, он дополнительно снабжен дросселем с секциониро ванной обмоткой, соединенной с общими точками сдвинутых на 180 эл, град. секций обмотки якоря, а общая точка последовательно соединенных секций дросселя подключена к цепи питания.23 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1, И, Е, Овчинников, Н. И. Лебедев Бесконтактные двигатели постоянного тока автоматических устройств., М., Наука, 1966, стр. 16.25 2. А. А. Дубенский Бесконтактпые двигатели постоянного тока, М., Энергия, 1967, стр. 29.3. Патент США3826966, кл. 318 - 696,30.07.74.