Вентильный электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК з(5 Р Н 02 К 2902 БРЕТЕНИ Е ИЗО СВИДЕТЕЛ 9 ТОРСКО УДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРделАм изОБРетений и ОткРытий(54) (57) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ по авт. св.550734, отличаюиийся тем, что, с целью расширения функ,.801119130 А циональных возможностеи, в него дополнительно введены пороговое устройство и секционированная обмотка, расположенная на дросселе и имеющая направление намотки, согласное с направлением намотки секций обмотки дросселя, а общая точка последовательно соединенных секций введенной обмотки дросселя подключена к цепи питания через реле, управляющий вход которого подключен к выходу порогового устройства, а входы порогового устройства подключены к концам секций обмотки якоря электродвигателя.Изобретение относится к электротехнике.По основному авт, св.550734 известен вентильный электродвигатель, содержащий синхронную машину, секции обмотки якоря которого, сдвинутые на 180 эл. град., соединены параллельно и подключены к цепи питания через ключи коммутатора, управляющие цепи которых соединены с датчиком положения ротора, дроссели с секционированной обмоткой, соединенной с общими точками сдвинутых на 180 эл. град. секций обмотки якоря, а общая точка последовательно соединенных секций дросселя подключена к цепи питания 1.Недостатками данного двигателя является увеличение индуктивности секций якоря двигателя за счет последовательно включенных обмоток дросселя и увеличения активного сопротивления коммутируемых секций якоря двигателя.Увеличение активного сопротивления секций вентильного двигателя (ВД) снижает КПД двигателя, а увеличение индуктивности секций приводит к повышению коммутационных перенапряжений на транзисторах, что требует дополнительных мер для их защиты. В двигателе пусковой ток определяется активным сопротивлением последовательно включенных секций обмотки дросселя и секции обмотки якоря. Ограничение пускового тока посредством импульсного регулирования невозможно из-за коммутационных перенапряжений на ключах коммутатора. Все это снижает функциональные возможности известного вентильного электродвигателя.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей вентильного электродвигателя.Цель достигается тем, что в вентильный двигатель дополнительно введены пороговое устройство и секционированная обмотка, расположенная на дросселе и имеющая направление намотки, согласное с секциями обмотки дросселя, а общая точка последовательно соединенных секций введенной обмотки дросселя подключена к цепи питания через реле, управляющий вход которого подключен к выходу порогового устройства, а входы порогового устройства подключены к концам секций обмотки яко. ря двигателя.На фиг. 1 показана схема вентильного электродвигателя; на фиг. 2 - механическая характеристика вентильного двигателя. Вентильный электродвигатель содержит транзисторные ключи 1 - 4 коммутатора секций 5 - 8 якорной обмотки, дроссель 9 с секционированными обмотками 10 - 13, реле 14 и пороговое устройство 15. Управляющий вход реле 14 подключен к выходу порогового устройства 15, входы которого подключены к концам секций 5 - 8 обмотки яко 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ря двигателя. Общая точка обмоток 12 и 13 дросселя 9 подключена к зажимам источника через реле 14. Число витков обмоток 12 и 13 в общем случае не равно числу витков обмоток 10 и 11 н определяется величиной вольтодобавки в заданном диапазоне частот вращения.При подаче на схему напряжения питания от источника в соответствии с сигналами датчика положения ротора транзисторные ключи 1 - 4 начинают коммутировать токи в секциях 5 - 8 якорной обмотки, что создает электромагнитный момент, приводящий ротор двигателя во вращение, Реле 14 нормально разомкнуто. Ток в двигателе протекает по секциям 5 - 8 якорной обмотки и последовательно включенным обмоткам 10 и 11 дросселя 9. Сопротивление обмоток 10 и 1 рассчитывается так, чтобы суммарное сопротивление якорной цепи ВД определяло максимально возможный пусковой ток двигателя из условия нормальной работы транзисторных ключей 1 - 4.Механическая характеристика ВД в этом случае изображена на фиг. 2 в виде прямой АВ.При достижении заданной частоты вращения ротора двигателя, например, точка С на фиг. 2, срабатывает пороговое устройство 15 и нормально разомкнутые контакты реле 14 замыкаются, в результате чего подключаются обмотки 12 и 13 дросселя 9.Активное сопротивление секционированных обмоток 12 и 13 минимально возможное, а число витков определяется частотой вращения вала двигателя выше точки С. Так как обмотки 10 и 1 включены параллельно обмоткам 12 и 13, то общее активное сопротивление обмоток дросселя можно сделать значительно меньше активного сопротивления секций 5 - 8 якорной обмотки ВД, Механическая характеристика в этом случае изображается в виде кривой ЕДВ. При изменении момента на валу двигателя работа схемы происходит в обратном порядке.При коммутации реле 14 перенапряжение на ключевых элементах не происходит, так как благодаря индуктивной связи обмоток 10 - 13 реактивная энергия из коммутируемых секций 12 и 13 иереходит в секции 1 О и 11 и через какой-либо включенный элемент (1 - 4) замыкается через источник.В качестве реле 14 может быть использован любой управляющий полупроводниковый элемент (транзистор, тиристор и т. п.) а в качестве порогового устройства - операционный усилитель в режиме компаратора, триггер Шмидта, стабилитрон и т. п,Вентильный электродвигатель целесообразно использовать в приводах с длительным режимом работы при фиксированной нагрузке и автономними источниками питания, например насосах, вентиляторах и т. п.Редактор Л. ВеселовскаяЗаказ 7469/42 Составитель А. СанталовТехред И. Верес Корректор О. ТигорТираж 666 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП Патент, г, Ужгород, ул. Проектная, 4