Вентильный электродвигатель

Союз СоветскикСоциалистийтескикРеспублик ОПИСАНИЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ(53) УДК 621.313, .13,014.2:621, .382 (088.8) Опубликовано 23.04.81. Бюллетень15Дата опубликования описания 28.04.81 ио делам иэоеретеиий и открытий(72) Авторы изобретения А, Г. Бабак и Н, И. Куликов та с е Московский ордена Ленина авиационный институ им, Серго Орджоникидзе(54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ Изобретение относится к электрическим машинам систем автоматики и может найти применение в устройствах и приборах, требующих высокой надежности и энергетических показателей, где нужны двигатели с высокой частотой вращения, малой и средней мощности, с однополупериодными коммутирующими устройствами.Известно устройство, содержащее гп-фазную синхронную машину, полупроводниковое кммутирующее устройство, диод и стабилитрон, причем фазы машины соединены с выходами полупроводникового коммутирующего устройства, которые, в свою очередь, через диоды и стабилитрон подключены к общей точке фаз двигателя 11.Недостатками вентильного электродвигателя (ВД) являются относительно низкие частотные свойства (за счет свойств стабилитрона) и наличие больших потерь в шунтирующей цепи, что ограничивает область его применения.Наиболее близким по технической сущности и предлагаемой является устройство, содержащее ротор, статор с обмоткой якоря, один из зажимов каждой из тп секций оторой соединен с силовой цепью ключа коммутатора, а вторые зажимы объединены, и защитное устройство, подключенное параллельно секциям обмотки якоря 2.Недостатком является наличие в двига теле большого числа силовых замыкающихдинисторов, которые, в свою очередь, имеют большой разброс параметров, низкие частотные свойства и могут коммутировать относительно малую мощность,. Цель изобретения повышение надеж 1 о ности за счет эффективной защиты силовыхключей коммутирующего устройства от перенапряжения. Поставленная цель достигается тем, чтозащитное устройство содержит гп дифференцирующих цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатораи резистора, 2 тп диодов и разрядное устройство, выполненное. в виде последовательно соединенных транзистора и ре зистора, причем выход каждой из дифференцирующих цепочек соединен через диод с управляющей цепью ключа, а разрядная цепочка соединена с общей точкой секцийФормула изобретения непосредственно, а с общей точкой каждого из ключей и секции - через диод,На чертеже изображена принципиальная электрическая схема трехфазного ВД,Фазы 1 - 3 двигателя соединены по схеме-звезда с нулем, нулевой конец которых подключен к источнику питания, а другие концы фаз соединены с выходами полупроводниковых силовых транзисторных ключей 4 - 6 коммутирующего устройства, в качестве; которых в данном случае выбраны транзисторы, Дифференцирующие цепочки, состоящие из конденсаторов 7 - 9, резисторов 10 - 12 и диодов 13 - 15 своими входами (входы конденсаторов 7 - 9) соединены с коллекторами транзисторных ключей 4 - 6 Причем выходы диодов 13 - 15 объединень и подключены к управляющему входу клю чевого транзисторного элемента 16, один зажим силовой цепи которого соединен с нулем фаз двигателя, второй зажим соединен со вторым электродом ограничивающе го резистора 17, первый электрод которого подключен к объединенным катодам развязывающих диодов 18 - 20, аноды которых сое динены с коллекторами соответствующих полупроводниковых силовых транзисторных ключей 4 - 6.Устройство работает следующим образом.При подключении двигателя к источнику питания полупроводниковые силовые ключи поочередно псдкл ючают соответствующие фазы к источнику питания Ц по сигналам с датчика положения ротора, поступающим на базы транзисторных ключей 4 - 6, в момент запирания полупроводниковых силовых ключей 4 - 6 на них за счет ЭДС самоиндукции фаз 1 - 3, возникает перенапряжение, которое может достигать значительных величин и вывести из строя ключевые элементы. Это снижает надежность всего устройства. Пусть ключ 4 в начальный момент открыт и по фазе 1 протекает ток. При этом конденсатор 7 заряжается по цепи. +1.1 л, - резистор 10 - конденсатор 7 - переход коллектор-эмиттер 4 . - ( - 1.1) . При этом элемент 16 заперт.При запирании ключа 4 конденсатор 7 разряжается по цепи; конденсатор 7 - ре 824382зистор 10 - фаза 1, что приводит к образованию на резисторе 10 напряжения такой величины и полярности, что замыкающий транзисторный элемент 16 отпирается и ток от ЭДС самоиндукции фазы замыкается по5 цепи + ЭДС самоиндукции фазы 1 - диод18 - резистор 17 - транзистор 16 ( - ЭДС) самоиндукции фазы 1.Таким образом, введение в устройстводифференцирующих цепочек, соединяющихФОфазы двигателя с ключевым элементом определенным образом, позволяет экономично и эффективно избавиться от перенапряжения на силовых ключах коммутирующего устройства, либо ограничить всплеск перенапряжения на заданном уровне, который может15 регулироваться ограничивающим резистором 17. Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой якоря, один из зажимов каждой из гп секций которой соединен с силовой цепью ключа коммутато- ра, а вторые зажимы объединены, и защит ное устройство, подключенное параллельносекциям обмотки якоря, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, защитное устройство содержит т дифференцирующих цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсаЗо тора и резистора., 2 т диодов и разрядноеустройство, выполненное в виде последовательно соединенных транзистора и резистора, причем выход каждой из дифференцирую щих цепочек соединен через диод с управу 5 ляющей цепью ключа, а разрядная цепочкасоединена с общей точкой секций непосредственно, а с общей точкой каждого из ключей и секции - через диод. Источники информации,40 принятые во внимание при экспертизе1. Балагуров В. А. и др, Бесконтактныедвигатели постоянного тока с постояннымимагнитами. М Энергия, 1975, с. 23.2. Авторское свидетельство СССРМо 420057, кл, Н 02 К 29/02, 1974.НИИПИ Госу по делам 35, Москва, ППП Пате 11 илнад. 4/5 ктная,А. Санталовкас КорректоПодписнокомитета СССРи открытийшская наб.,од, ул. Прое