Вентильный электродвигатель

Номер патента: 1658308

Авторы: Галайша, Косулин

ZIP архив

Текст

А 9) (Ц,)5 ПРИ ГКНТ СССРОПИСАН А ВТОРСНОМ Е ИЗОБРЕТЕН ЬСТВУ У СВИ ноалои . Л,: 988.ИГАотех- венения каза- одви- двух- орой Ь СОЮЗ СОВЕТСКИХсооидлистических -т РЕСПУБЛИН ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯ(71) Ленинградский институт авиациого приборостроения(56) Вентильные электродвигатели ммощности для промышленных роботовЭнергоатомиздат, 1988, с, 22, рис. 2,3.Авторское свидетельство СССР38724, кл. Н 02 К 29/06, опублик.(57) Изобретение относится к электрнике и может быть использовано втюьном электроприводе. Целью изобреявляется повышение энергетических потелей и надежности. Вентильный электргатель содержит синхронную машину сфазной обмоткой якоря, фазы 1 и 2 ко включены в диагональ мостового транзисторного коммутатора, датчик 28 положения ротора, дроссель с двумя силовыми обмотками 19 и 20 и измерительной обмоткой 22, которая подключена к входам компаратора 23 с входом управления, а также четыре логических элемента И 24 - 27 и четыре логических элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29 - 32. Управляющие входы транзисторов 4 - 10, объединенных эмиттерами, подключены непосредственно к выходам датчика 28 положения ротора, а входы управления остальных транзисторов - к выходам соответствующих логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕЕ ИЛ И. При этом обеспечиваетс я при пуске и малых скоростях вращения коммутация с углом меньше 180 эл. град. с одновременным обеспечением режима динамического торможения за счет включенных транзисторов 4 - 10. Тем самым повышаются энергетические показатели и надежность.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вентильных электроприводах.Целью изобретения является повышение энергетических показателей и надежности.На фиг. 1 приведена функциональная схема вентильного двигателя; на фиг. 2 - диаграммы напряжений в схеме коммутатора вентильного двигателя.Фазы 1 и 2 якорной обмотки (фиг. 1) включены в первые диагонали мостовых коммутаторов, каждое плечо которых образовано параллельно включенными транзисторами 3 10 и обратными диодами 1 - 18. Вторые диагонали мос.овых коммутаторов подключены к источнику питания через последовательно-согласно соединенные силовые обмотки 19 и 20 дросселя 21. Измерительная обмотка 22 дросселя 21 подключена к входам компаратора 23, выход которого соединен с первыми входами элементов И 24 н 25. Входь элементов И 26 и 27 подключены к соответствующим выходам датчика 28 положения ротора, а выходы элементов И 26 н 27 - к вторым входам элементов И 24 и 25. Выход элемента И 24 соединен с первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29 и 30. а выход элемента И 25 - с первыми входами элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 31 и 32. Вторые входы элементов ИСКЛЮЧАЮШ,ЕЕ ИЛИ 29 - 32 подключены к соответствующим выходам датчика 28 положения ротора. Выходы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29 - 32 подключены к управляющим цепям транзисторов 3, 5 и 7, 9 мостовых коммутаторов. Управляющие цепи транзисторов 4. 6 и 8, 10 мостовых коммутаторов скдннены с соответствующими выходами датчика 28 положения ротора (ДПР) непосредственно.Вентильный электродвигатель работает следующим образом.Компаратор 23 с входом управления установкой напряжением (/ настраивается на величину сигнала с измерительной обмотки 22 дросселя 21, ссютветствующего значению частоты вращения двигателя Й= :0,1 -0,30 , где й- номинальная частота врацения вала двигателя. В исходном состоянии элементы И 24 и 25 открыты напряжением лог. , подаваемым на их первые входы с выхода компаратора 23. При подаче напряжения питания датчик 28 положения ротора вырабатывает импульсы управления длительностью )180 эл. град., подаваемые в управляющие цепи транзисторов 4, 6 н 8, О мостовых коммутаторов непосредственно и в управляющие цепи транзисторов 3, 5 и 7, 9 мостовых коммутаторов через логические элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29 - 32. На выходах элементов И 26 н 27 формируются импульсы, длительность и фазовый сдвиг которых соответствуют зонам перекрытия в работе транзисторов мостовых коммутаторов, и через открытые элементы И 24 и 25 подаются на первые входы элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 29 - 32. На время прохождения импульсов с выходов логических элементов 26 и 27 элементы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ закрываются, в результате чего транзисторы мостовых коммутаторов 3, 5 и 7, 9 в зоне перекрытия запираются и коммутируемая фаза якорной обмотки отключается от источника питания и закорачивается по цепи; откры.тые транзисторы 4, 6 и 8, 10 и обратные дио ды 12, 14 и 16, 18, что приводит к исключению воэможности протекания сквозных токов в момент пуска и к снижению уровня перенапряжений на транзисторах мостовых коммутаторов. Таким образом, двигатель начинает разгоняться при угле коммутации меньше 180 эл. град. Прохождение выходных сигналов с датчика 28 положения ротора к управляющим цепям транзисторов 3 - 6 мостового коммутатора в момент пуска и в диапазоне частот вращения О- Ц, показано 20 на фиг, 2. Как видно нз диаграмм, логикаработы схемы обеспечивает гарантированное уменьшение зоны коммутации до углов меньше80 эл. град. в момент пуска двигателя и автоматический перевод его в режим 25динамического торможения в течение межкоммутационных интервалов. При увеличении частоты вращения вала двигателя в силовых обмотках 19 и 20 дросселя 21 возникает ЭДС самоиндукции пилообразной формы, частота которой в два раза пуевыша ет частоту ЭДС вращения, наводимую в секциях 1 и 2 якорной обмотки, а амплитуда пропорциональна скорости вращения вала двигателя. Складываясь с напряжением питания ЭДС самоиндукцин, наводимая в силовых обмотках 9 и 20 дросселя 21, приводит к улучшению гармонического состава тока, повышению КПД двигателя и росту частоты вращения вала. При этом исключается возможность протекания сквозных токов при коммутации смежных транзисторов (на.пример, 3 и 4, 5 и 6) мостовой схемы. Поэто му для режима работы двигателя при отличной от нуля скорости вращения целесообразно увеличение зоны коммутации до углов больше 80 эл. град., что повышает КПД и улучшает использование двигателя по моменту. Для перевода двигателя в режим работы с расширенной зоной коммутации используется сигнал с измерительной обмотки 22 дросселя 21, амплитуда которого пропорциональна частоте вращения вала двигателя. По достижении частоты вращения Ц, срабатывает компаратор 23 и закрываются элементы И 24 и 25, прекращается подача импульсов, вырабатываемых элементами И 26 и 27, на первые входы элементов ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ 29 - 32, в результате чего на управляющие входы транзис торов 3, 5 н 7, 9 мостовых коммутаторов начинают поступать управляющие сигналы с длительностью, определяемой датчиком 28 положения ротора, а двигатель переходит в режим работы с расширенной1658308 формула изобретения Вых.И 74 гт Вых 79 за.Вх тд Вых. 79 Еых ЗО Вхотр Ф,Б г.7 Составитель М. Сон Гехред А. Кравчук Ко Тираж 334 По ктор.Аснос бру Редактор Т:1 аказ 2435НИИПИ Госу ркова НТ СССР рственного комитета по изобретениям и открытиям и 13035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5о-издательский комбинат сПатент, г. Ужгород, ул. гарина, 1 О Производстве(больше 80 эл. град.) зоной коммутации. При уменьшении скорости вращения вала работа устройства осуществляется в обратном порядке.Таким образом реализуется автоматическое изменение угла коммутации с меньшей величины при пуске и малых скоростях на большую, тем самым исключаются аварийные режимы с обеспечением динамического торможения, что повышает Энергетические показатели и надежность. Вентильный электродвига 1 ель, содержащий синхронную машину с двухфазной обмоткой якоря, каждая фаза которой включена в первые диагонали мостовых транзисторных коммутаторов, датчик положения ротора, дроссель с двумя последовательно. согласно соединенными силовыми обмотками и измерительной обмоткой, магнитосвязанной с силовыми обмотками дросселя, компаратор с входом управления, информаци- ог 1 НЫЕ ВХОДЫ КОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕНЫ К ИЗМЕ 1 гительной обмогке дросселя, объединенные выводы силовых обмоток которого подключены к одному зажиму источника питания, а свободные выводы - к первым выводам бвторых диагоналей мостовых транзисторных коммутаторов, вторые выводы диагоналей которых подключены к другому зажиму источника питания;. отличающийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей надежности, введены четыре логических элемента И и четыре логических элемента ИСКЛЮЧАЮШЕЕ ИЛИ, при этом управляющие входы объединенных эмиттерами транзисторов мостовых коммутаторов под ключены непосредственно к соответствующим четырем выходам датчика положения ротора, а управляющие входы остальных транзисторов мостовых коммутаторов под.ключены к выходам четырех соответствующих логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первые входы которых подключены соответственно к четырем выходам датчика положения ротора, а вторые попарно объединены и подключены соответствен но к выходам первого и второго логических 20 элементов И, первые входы которых объединены и подключены к выходу компаратора с управляющим входом, а вторые входы подключены соответственно к выходам трегь.его и четвертого логических элементов И.четыре входа которых подключены соответственно к четырем выходам датчика положения ротора.

Смотреть

Заявка

4725581, 26.07.1989

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ИНСТИТУТ АВИАЦИОННОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ

ГАЛАЙША СЕРГЕЙ ФЕДОРОВИЧ, КОСУЛИН ВЛАДИМИР ДМИТРИЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02K 29/06

Метки: вентильный, электродвигатель

Опубликовано: 23.06.1991

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1658308-ventilnyjj-ehlektrodvigatel.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Вентильный электродвигатель</a>

Похожие патенты