Вентильный электродвигатель

(56) Авторское свидетельство СССР У 487435, кл. Н 02 К 29/02, 1973,Авторское свидетельство СССР У 313261, кл. Н 02 К 29/02, 1969. (54)(57) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий Р -полюсный ротор статор с обмоткой якоря, секции которой подключены к цепи питания через полупроводниковый коммутатор управляющие входы ключей которого связаны с выходами чувствительных элементов датчика положения ротора подвижная часть которого содержитосновных сигнальных элементов, каждый из которых содержит (1 доуравнениями Стных- номе Н нет порядк моники да дви СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ВТОРСКОМУ СЕИД 5/24-078486. Бюл. Р 1зный научно-исследоваститут электромашинополнительных сигнаЛьных элементов,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повьппения равномерности вращения, дополнительные сигнальныеэлементы выполнены с различнойшириной и расположены симметричноотносительно середины основногосигнального элемента, а угол междуначалом или концом дополнительногосигнального элемента и серединойосновного сигнального элемента кнаходятся из системы уравнений 1,-(Е( ( вп 1;Л;а,чпы 1:О где ( =1,2,;М 1, - порядок первых гармоник в кривой жения коммутатора, амплитуды гармоник амплитуде первой г вой ЭДС холостого10 15 20 25 30 35 40 50 55 Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в регулируемых вентильных электродвигателях, к которым предъявляются высокие требования по равномерности частоты вращения,Цель изобретения - повькение равномерности вращения электродвигателя.Ра фиг.1 представлена функциональная схема вентильного электродвигателя, на фиг.2 - конструктивная схема двухканального датчика положения ротора фотоэлектрического типа для двухполюсного вентильного электродвигателя; на фиг.3 - диаграммы сигналов с выходов первого и второго каналов датчика положения ротора.Секции обмотки двигателя 1 подключены к источнику питания через полупроводниковый коммутатор 2, входные цепи ключей которого связаны с выходами усилителей 3 мощности. Входы усилителей 3 через ключевой элемент 4 подключены к выходу 5 первого канала либо к выходу 6 второго канала датчика положения ротора 7, подвижная часть которого связана с валом двигателя 1. С валом последнего соединен также датчик 8 частоты вращения, выход которого включен в управляющую цепь 9 ключевого элемента 4. На неподвижной части датчика положения ротора 7 расположены источник 10 излучения, например светодиод, приемник 11 излучения, например фотодиод, первого канала и, соответственно, источник 12 и приемник 13 второго канала. Подвижная часть датчика представляет собой расположенный между источниками и приемниками излучения диск 14 с основным сигнальным 15 и дополнительными 16 элементами.Сигнальный элемент 15 первого канала выполнен в виде непрерывного прозрачного для излучения участка с угловым размером в пределах от 2 гдо где 5 - число секций об- РВмотки. Сигнальный элемент 16 второго канала выполнен в виде Н прозрачпых сигнальных элементов разной ширины.Вентильный электродвигатель работает следующим образом. При пуске двигателя ключевойэлемент 4 подключает к входам усилителей 3 мощности фотодиод 11 первого канала 5 датчика 7, При этом,так как работает канал 5 с непрерывным сигнальным элементом 15,вентильный двигатель не имеет мертвых положений ротора и развиваетэлектромагнитный момент при любомположении ротора, Ключевой элемент 4 настроен таким образом, чтоуже при незначительной частоте вращения по сигналу с датчика 8 частоты вращения он переключает входные цепи усилителей 3 мощности навторой канал 6 датчика положенияротора 7,Выходные сигналы второго каналапредставляют собой последовательности широтно-модулированных импульсов, частота и ширина которых выбирается из условий оптимального соответствия выходного напряжения коммутатора и ЭДС двигателя, Если ЭДС двигателя синусоидальна, то параметры последовательности М импульсов выбираются таким образом, чтобы первые И высших нечетных гармоник отсутствовали или были пренебрежимо малы. При этом учитывается, что из-за индуктивного характера сопротивления обмоток вентиль- ного электродвигателя гармоники более высоких порядков не оказывают влияния на характеристики электродвигателя.При соответствующем выборе параметров последовательности всего лишь пяти импульсов на половине периода ЭДС в кривой выходного напряжения коммутатора полностью отсутствуют высшие гармоники до семнадцатого порядка включительно. Таким образом, разбиение сигнальных элементов датчика положения ротора на 8 сигнальных элементов различной ширины и симметричных относительно середины основного сигнального элемента, последовательныекоординаты начал и концов которых,отсчитываемые от середины основногосигнального элемента, определяютсяиз системы приведенных Ч уравнений, позволяет максимально приблизить гармонический состав выходногонапряжения коммутатора к гармоническому составу ЭДС двигателя.Благодаря этому пульсации момента виг оставитель А. Санталовехред А.Кикемезей Корректор А. Обруч Редак Дер бак Тираж б 45 ПодписноеИ Государственного комитета СССРделам изобретений и открытийМосква, Ж, Раушская наб д. 4 Заказ 8427/58 иал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4 вентильном электродвигателе в 23 раза меньше, чем у известныхэлектродвигателей с обычным способом широтно-импульсной модуляции,во столько же уменьшается и коэф 1203655 4фициент неравномерности вращения.При этом положительный эффект достигается более простым способом,чем у известных вентильных электродвигателей.