Вентильный электродвигатель

(19) (1) 4(51) Н 02 Р 6 02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРВ 762102, кл, Н 02 К 29/02, 1980.(54)(57) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬпо авт.св. В 762102, о т л н ч а ющ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования скоростивращения и повышения точности регулирования, в него введены полностьюуправляемый ключ, ннвертор и встречно-последовательно соединенные между . собой стабилитрон и диод, анод которого подключен к зажиму источника питания, соединенному с общей точкой секций обмотки статора, а анод стабилитрона подключен к общему выводу одной из групп диодов выпрямителя Фазных ЭДС, общий вывод второй группы диодов которого подключен к другому зажиму источника питания, силовые входы полностью управляемого ключа подключены к указанным выводам диодов выпрямителя фазных ЭДС, а управляющий вход ключа через инвертор связан с выходом компаратора, снабженного дополнительным входом для подачи виб-рационного сигнала,Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в стабилизированном вентильном электродвигателе с зависимым однополупериодным инвертором. 5По основному авт,св. Ф 762102 известен вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой, секции которой соединены с зажимами для подключения к источнику питания 10 через ключи инвертора,датчик положения ротора с чувствительными элементами, выпрямитель фазных ЗДС,выполненный в виде двух групп диодов, одни зажимы диодов указанных групп соединены 15 между собой соответственно и с общей точкой из секций обмотки статора и ключа инвертора, вторые зажимы диодов, в каждой группе объединены, причем общая точка соединения зажимов диодовр 0 одной группы соединена с одним из входов цепи отрицательной обратной связи, выход которой соединен с управляющими входами ключей инвертора, при этом цепь отрицательной обратной 25 связи выполнена в виде последовательно соединенных Сумматора, интегрирующего звена, компаратора и двухвходо" вых схем совпадения, входы сумматора соединены с общими точками диодов З 0 ,указанных групп; источник опорного напряжения, подключенный к одному из входов компаратора, выход которо" го соединен с одним из входов схем совпадения, второй вход каждой из которых подключен к чувствительному элементу датчша положения ротора, а выход - с управляющим входом одного из ключей инвертора 11 .Недостатками известного вентиль ного электродвигателя являются небольшой диапазон регулирования скорости вращения и низкая точность регулирования, так как механические характеристики таких электродвига телей в идеальном случае имеют вид прямых, веерообразно расходящихся иэ точки холостого хода .двигателя,Целью изобретения является расширение диапазона регулирования ско рости вращения и повышение точности регулирования.Указанная цель достигается тем, что в вентильный электродвигатель введены полностью управляемый ключ, 55 инвертор и встречно-последовательно соединенные между собой стабилитрон и диод, анод которого подключен к зажиму источника питания, соединенному с общей точкой секций обмотки статора, а анод стабилитрона подключен к общему выводу одной из групп диодов выпрямителя фазных ЭЦС, общий вывод второй группы диодов которого подключен к другому зажиму источника питания, силовые входы полностью управляемого ключа подключены к укаэанным выводам диодов выпрямителя фазных ЗЛС, а управляющий вход ключа через инвертор связан с выходом компаратора, снабженного дополнительным входом для подачи вибрационного сигнала.На чертеже представлена принципиальная электрическая схема вентиль- ного электродвигателя,Вентильный электродвигатель содержит ротор с постоянными магнитами 1 и статор с обмоткой 2, секции которой соединены в общую точку, подключенную к отрицательному зажиму источника питания. Выводы секций подключены к силовым входам ключей 3-5 инвертора соответственно, другие силовые входы которых подключены к пОложительному зажиму источника питания, Управляющие входы ключей 3-5 инвертора соединеныс выходами соответствующих двухвходовых схем совпадения 6-8 цепи отрицательной обратной связи, Точки соединения выводов секций обмотки статора и ключей инвертора связаны с точками соединения диодов выпрямителя 9 фазных ЗДС, общий вывод диодов одной группы которого соепинен с положительным зажимом источника питания а общий вывод диодов другой группй подключен к аноду стабилитрона 10, соединенному последовательно встречно с диодом 11, анод которого соединен с отрицательным зажимом источника питания, К указанным общим выводам групп диодов выпрямителя 9 фазных ЗДС подключены выводы конденсатора 12 выполняющего функции сумматора и интегрирующего звена цепи отрицательной обратной связи, и через резистор 13 - силовые входы полностью управляемого ключа 14. Управляющий вход ключа 14 подключен к выходу компаратора 15 через инвертор 16, соединенному с одним из йходов схем совпадения 6-8, вторые входы которых подключены к чувствительными элементам датчика положения 17 ротора. Второй вход комаратора 15 подключен к1150725 Составитель А. ГоловченкоРедактор С. Тимохина Техред С,Легеза Корректор С, Черни Заказ 2158/42 Тираж 646 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 45Филиал ППП "ПатенТ", г, Ужгород, улПроектная, 4 источнику опорного напряжения, первый вход компаратора соединен санодом стабилитрона 10, а третийдополнительный вход компаратора служит для подачи вибрационного сигнала 0 с . Полностью управляемый ключ 14выполнен в виде транзистора.Устройство работает следующимобразом,Компаратор 15, на один вход которого подан периодический вибрационныйсигнал Оьс , представляет собой широтно-импульсный модулятор. Наиболеецелесообразной формой вибрационногосигнала с точки зрения линейности 15регулировочной характеристики является сигнал пилообразной формы с крутымзадним фронтом с частотой, превышающей частоту сигнала чувствительногоэлемента датчика положения ротора. 2 ОДлительность импульсов на выходекомпаратора зависит от разности задающего опорного напряжения и напряжения;снимаемого с конденсатора 12. При наличии импульса на выходе компаратора он 25проходит в зависимости от сигналана выходе датчика положения 17 роторачерез одну из схем совпадения 6-8и открывает соответствующий ключинвертора, В результате по секцииобмотки статора вентильного электродвигателя протекает ток, создающийположительный вращающий момент. Таккак на базу транзистора 14 выход.компаратора 15 подключен через инвертор 16, то транзистор 4 на этом интервале закрыт и, следовательно,отсутствует цепь для протекания токаот ЭДС вращения. остальных секцийобмотки статора электродвигателя. 4 ОВредный тормозящий момент отсутствует. По окончании действия импульса навыходе компаратора 15 силовой ключинвертора закрывается, а напряжениена нем не превышает напряжение пробоя стабилитрона 10, так как ток отЭДС индукции, наводимой в отключаемойсекции, замыкается через диод 11.Во время паузы, когда импульс навыходе компаратрра отсутствует, открыттранзистор 14 и тем самым создаетсяцепь для замыкания ЭДС вращениявсех секций обмотки статора электродвигателя через выпрямитель 9 фазныхЭДС, транзистор 14 и резистор 13.Электродвигатель динамически тормозится, а конденсатор 12 заряжаетсядо значения выпрямленной ЭДС вращениясекций обмотки статора. В дальнейшемпроцесс повторяется, Так как во времядействия импульса на выходе компаратора15 транзистор 14 закрыт,то отсутствуетцепь для разряда конденсатора 12,а диод11 исключает влияние источника питания на заряд конденсатора 2 как приналичии, так и при отсутствии импульса на выходе компаратора 15, Следовательно, напряжение на конденсаторе12 пропорционально скорости вращенияэлектродвигателя и подается на одиниз входов компаратора 15.1 В результате механические характеристики электродвигателя принимают вид прямых, параллельных предельной механической характеристики электродвигателя, причем происходит ужесточение механических характеристик, что в конечном итоге приводит к расширению диапазона регулирования скорости вращения и повышению точности регулирования.