Вентильный электродвигатель

Союз СоветскикСфцнапистичвскикРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11970579(5 )М. Кл. Н 02 К 29/02 3 Ъеуаврстаопвй кюмктет СССР ао дайм кэобретенкк и открытий(54) ВЕНТ 11 ЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ 1Изобретение относится к электротехнике.Известны вентильные электродвигатели (ВД), содержащие синхронную машину, секции обмотки якоря которой подключены к источнику питания при помощи составных транзисторных ключей 1.В данных ВД для насьпцения составных транзисторных ключейв коллекторную цепь каждого силового транзистора вводится низкоомный резистор. Хотя при этом обеспечивается требуемый коэффициент насыщения составного транзисторного ключа, в то же время, рассеиваемая в нем мощность ( с учетом мощности рассеиваемой в дополнительном резисторе) не снижается, что ухудшает энергетические показатели ВД.Известны ВД, в которых для насьпцения составных транзисторных ключей используются низковольтйые источники постоянного напряжения, включенные в цепи. коллекторов тран О зисторов 2. Недостатком указанных ВД является сложность получения большого числа гальванически развязанных низковольтных источников постоянного напояжения. 2Наиболее близок к предлагаемому ВД,секции обмотки якоря которого подсоединены параллельно к источнику питания через после. довательно включенные обмотки вольтодобавочного дросселя и транзисторные ключи коммутатора. В обмотках вольтодобавочного дросселя ВД генерируются ЭДС практически треугольной формы 31. При использовании в ВД составных транзисторных ключей и известных устройств для их насыщения известным двигателям присущи недостатки вентильных двигателей 1 и 2. Цель изобретения - улучшение энергетическихх показателей вентильного двигателя.Указанная цель достигается тем, что введены дополнительные обмотки вольтодобавочного дросселя по числу секций и каждая секция якорной обмотки выполнена с отводом от части витков, коллекторы входных транзисторов составных транзисторных ключей соединены с отводами от части витков коммутируемых ими секций, а коллекторы выходных транзисторов соединены с выходными конца.3 970579ми коммутируемых ими секций якорной обмот.ки через дополнительные обмотки дросселя.На фиг, 1 изображена электрическаясхемаВД; на фиг. 2 - временные диаграммы ЭДС,действующих на элементах схемыЭлектродвигатель содержит секции 1 - 4якорной обмотки, транзисторы 5 - 12 составных транзисторных ключей коммутатора, вольтодобавочный дроссель 13 с обмотками 1,4 и15 и дополнительными обмотками 16 - 19, .От обмоток дросселя выполнены отводы 20 -23. Питание ВД осуществляется от источника24 постоянного напряжения. Обмотки дросселярасположены на магнитопроводе 25.На фиг. 2 обозначено: 1, и 1 г - ЭДС, наводимые в частях витков секций 1 и 2 междуотводами 20 и 21 и концами обмоток 16 и17 вольтодобавочного дросселя (полярностьЭДС ь, и 1 представлена соответственно длямоментов времени, когда открыты транзисторы205 и 6 или 7 ц 8); 1 ао - ЭДС, индуктируемыев обмотках 16 и 17 вольтодобавочного дросселя 13; - - суммарная ЭДС на последовательно соединенных обмотке 16.и части секции 1до отвода 20, а также на обмотке 17 и частисекции 2 до отвода 21,Пары секций 1, 2 и 3, 4, сдвинутые между.собой в расточке статора на 90 эл, град, черезтранзисторы 5 - 12 и основные 14 и 15, а так.же дополнительные 16 - 19 обмотки вольтодо -бавочного дросселя 13 подключены к зажимамисточника 24 питания.При подключении ВД к источнику 24 питания транзисторы 5 - 12 по сигналам ДПР (насхеме показан) начинают коммутировать токи-10 и 11, 12 переключаются в противофазе, находясь каждый во включенном состоянии напротяжении полупериода 180 эл град) выход.ного сигнала ДПР. 4 ОТаким образом, в каждый момент времениток протекает по двум секциям, одна из которых находится в одной, а другая - в другойпарах секций, сдвинутых между собой на90 эл.град. В результате взаимодействия тока 45секций с магнитным полем индуктора ротордвигателя приходит во вращение. В секциях 1 -4 и в обмотках вольтодобавочного дросселяпоявляется ЭДС сосответственно синусоидальнойи треугольной формы. ЭДС, действующие в час-оти витков секций и в дополнительных обмот.ках вольтодобавочного дросселя 13, включенныхмежду коллекторами входных и выходныхтранзисторов 5 - 12, нри этом суммируются.Сумма ЭДС . (например, 1., и 1 вт, фиг.2 а и б),5действующих между коллекторами открытых 4транзисторов, положительным потенциалом при ложена к коллектору выходного транзистора (например, 6), а отрицательным - к коллектору входного транзистора (например, 5) составного ключа. Диаграмма суммарной ЭДСпредставлена на фиг. 2 а, При этом составной ключ полностью насьпцается. Так как ЭДС, действующие в частях витков секций и в до. полнительных обмотках дросселя, участвуют в создании электромагнитного момента двигателя, а потерив насьпценном составном транзисторном ключе предельно уменьшаются, то предлагаемый ВД имеет более высокий КПД по сравнению с известными ВД.Таким образом, предлагаемое устройство 1позволяет улучшить энергетические показатели ВД благодаря обеспечению насыщенного состояния составных транзисторных ключей путем использования суммарной ЭДС, источники которой, являясь элементами самого электродвигателя, имеют очень низкое внутреннее сопротивление Формула изобретения Вентильный электродвигатель, содержащийсинхронную машину, 2 п секций обмоткиякоря которой, сдвинутых между собой на90 эл, град, подсоединены параллельно к ис.точнику питания через последовательно с нимивключенные обмотки вольтодобавочного дросселя и составные, например, двухтранзисториыеключи коммутатора, управляющие цепи которых соединены с выходными зажимами дат.чика положения ротора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью улучшения энергетичес.ких показателей, введены дополнительные обмотки вольтодобавочного дросселя по числусекций, каждая секция якорной обмоткивыполнены с отводом от части витков, кол.лекторы входных транзисторных составныхтранзисторных ключей соединены с отводамиот части витков коммутируемых ими секций,а коллекторы выходных транзисторов соеди.нены с выводными концами коммутируемыхими секций якорной обмотки через дополни.тельные обмотки дросселя.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Овчинников И. Е., Лебедев Н, И, Бесконтактные двигатели постоянного тока автоматических устройств. М, - Л., "Наука", 1966,с. 99 - 100.2. Электронная техника в автоматике.Под ред, Ю, И. Конев, вып. 8, 1978, с. 13 - 15.3. Авторское свидетельство СССР Я 550734,кл. Н 02 К 29/02, 1975.970579 Фиг. 1 и Составит ел антал Корректор Л. Бокша гунова ед едактор Л. Пчелинск Заказ 8415/70 одписное илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 е г ВНИИПИ Государе по делам изоб 13035, Москва, Ж