Вентильный электродвигатель

п 9 О 1)ивв ооипаанЙнквпъак А ЗСЮ Н 02 К 29 02 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСЩЧфотвЯННЫй Коннтв СССРПО ДКЛДМ ИЭ 0 ЬЩтЕЕй И 0 Унеыей н дотошному сюидеПЛъатау(71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленинского комсомола(56) 1. Авторское свидетельство СССРУ 420057, кл. Н 02 К 29/02, 1972.2, Авторское .свидетельство СССРпо заявке У 3560469,кл, Н 02 К 29/02,1983,(54)(57) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий ротор, статор с обмоткой якоря, один конец каждой из секцийкоторой соединен с одним из полюсов цепи питания через силовой транзистор однополупериодного полупроводникового коммутатора, управляющие цепи ключей которого связаны с выходом датчика положения ротора, схему преобразования запасенной в секциях4 энергии, включающую блок выявлениясовпадения сигналов смежных каналовдатчика, дополнительные диоды, одиниз электродов каждого из которыхподключен к общей точке силовоготранзистора м секции, конденсатор,одна обкладка которого соединена собщей точкой цепочки из последовательно-согласно соединенных диодов,подключенной встречно-параллельноцепи питания, по крайней мере одинотсекающий диод и транзистор, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения надежности, он снабжен схемой ИЛИ, ко второму полюсу цепи питания,через отсекающий диод подключеныобъединенные вторые зажимы секций,через транзистор - общая точка дополнительных диодов и второй обкладки конденсатора, управляющий входтранзистора связан .через схему ИЛИ свыходом схемы. выявления совпадениясигналов смежных каналов датчика положения.1 .1092672ИзЬбретение относится к электро- ц технике, в частности к электроприво- т ду с щаговым двигателем, работающим к в режиме самокоммутации и к вентиль- к ным электродвигателям (ВД). 5 дИзвестен ВД, секции якорной об- о Мотки синхронной машины которого под- э ключены через транзисторный однопо- с лупериодный коммутатор к источнику д питания, а параллельно каждой секции и якорной обмотки и встречно источнику и питания включены динисторы1 3,т Недостатком указанного электродвигателя является низкий КПД вследствие .того, что процесс отключения тока в силовых транзисторах коммутатора до момента, включения динисторов происходит при значительном напряженки и приводит к потерям энергии и нагреву транзисторов, а.также невысокая надежность иэ-за разброса параметров динисторов.Наиболее близким по технической сущности к изобретению является вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой якоря, один конец каждой иэ секций которой соединен с одним из полюсов цепи питания через силовой транзистор однополупериодного полупроводникового коммутатора, управляющие цепи ключей которого связаны с выходом датчика положения ротора, схему преобразования запасенной в секциях энергии, включающую блок выявления совпадения сигналов смежных каналов датчика, дополнительные диоды, один из электродов каждого иэ которых подключен к общей точке силового транзистора и секции, конденсатор, одна обкладка которого соединена с общей точкой цепочки из последовательно-согласно соединенных диодов, подключенной встречно-параллельно цепи питания, по крайней мере один отсекающий диод и транзистор 2 1.Недостатком такого электродвигателя является низкая надежность, обусловленная сложностью схемы преобразования запасенной в секциях энер" гии.Цель изобретения - повышение надежности ВД.Указанная цель достигается тем, что вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой якоря, один конец каждой из секций которой соединен с одним иэ полюсов епи питания через силовой транзисор однополупериодного полупроводниового коммутатора, управляющие цепилючей которого связаны с выходоматчика положения ротора, схему пребразования запасенной в секцияхнергии, включающую блок выявленияовпадения сигналов смежных каналоватчика, дополнительные диоды, одинз электродов каждого из которыходключен к общей точке силовогоранзистора и секции, конденсатор,одна обкладка которого соединена с 15общей точкой цепочки иэ последовательно-согласно соединенньм диодов,подключенной встречно-параллельноцепи питания, по крайней мере одинотсекающий диод и транзистор, снабженсхемой ИЛИ, ко второму полюсу цепи 2 О питания через отвлекающий диод подключены объединенные вторые зажимысекций, через транзистор общая точка дополнительных диодов и второй 25обкладки конденсатора, управляющийвход транзистора связан через схемуИЛИ с выходом схемы выявления совпадения сигналов смежных каналов датчика положения. ЗО На фиг. 1 приведена схема электродвигателя; на фиг. 2 - диаграмма ра"боты транзисторных ключей(наличиеимпульса условно обозначает открытоесостояние соответствующего ключа).35 ВД содержит синхронную машину,например, реактивного типа, секцииякорной обмотки 1-3 которой соеди-иены в звезду и подключены к одномуиз выводов для подключения источника 40 питания через транзисторные ключи 4-боднополупериодного коммутатора, управляющие цепи которых подсоединены кдатчику положения ротора 7 с угломактивной эоны сигнального сектора 45 большим 120 эл. град. Устройство защиты и форсировки состоит из диодов8-10, транзисторного ключа 11 и конденсатора 12, причем общая точка секций 1-3 обмотки якоря подсоединена к 5 б другому выводу для подключения источ-,ника питания через диод 13, а секции1-3 якорной обмотки шунтированы диодами 8-10 и транзисторным ключем11, база которого подключена к узлу 55 логического попарного совпадениясигналов смежных фаз датчика положения ротора 14. Силовая цепь ключа 11шунтирована последовательно соединенными конденсатором 12 и диодом 15,3 10926общая точка. которых подключена к вы"воду для подключения источника питания через диод 16.Узел логического попарного совпадения сигналов смежных фаз датчикаположения ротора 14 состоит нз логи"ческих двухвходовых схем совпаденияИ 17-19, входы которых подключены к.выходам смежных фаз датчика положення ротора 7, а выходы соединены с 10отдельными входами логической схемы ИЛИ 20, выход которой подключенк управляющей цепи транзисторногоключа 11,Работа Вд происходит следующим 15образом.При запирании, например, транзисторного ключа 4 одновременно запирается ключ 11, Ток секции 1 якорнойобмотки под действием ЭДС самоиндук бции начинает протекать через диод 8,конденсатор 12 и диод 15, заражая приэтом конденсатор 12 Происходит форсированное спадание тока в секции 1.Нри этом энергия магнитного поля,накопленная в индуктивности секциинакапливается в электроститическом поле конденсатора 12, заряжая его. до напряжения большего напряженияисточника питания,. которое при идеальных элементах схемы сохранится допоследующего изменения структуры, схемы. Одновременно ограничиваетсяперенапряжение на транзисторных ключах коммутатора, При повороте роторана определенный угол сигнал датчикаположения ротора 7 и сигнал выходаузла логического нопарного совпадениясигналов смежных фаэ датчика положе"ния ротора 14 одновременно открывают40транзисторный ключ 6 коммутатора иключ 11. 72 4Секции 2 и 3 обмотки якоря подключены к напряжению источника питания через диод 13 и транзисторные ключи 5 и 6 соответственно и к напряжению конденсатора 12 через ключ 11, ключи 5 и 6 соответственно и диод 16. Поскольку напряжение конденсатора 12 выше напряжения источника питания, диод 13 заперт и токи в секциях 2 и 3 протекают только за счет энергии, ,накопленной в электростатическом поле конденсатора. При этом,конденсатор 12 разряжается и при достижении напряжения на нем величины напряжения источника питания открывается диод 13 и секции в дальнейшем потребляют энергии от источника питания.При дальнейшем .повороте ротора запираются транзисторы 5 и 11 и цикл повторяется.С выходов датчика положения ротора 7 сигналы поступают на входы схем логического совпадения И 17-19 и при совпадении сигналов любых смежных фаз датчика положения на выходе одной из схем 17-19 появляется сигнал, который через схему ИЛИ подается на транзистор 11.Практически вся энергия магнитбого поля, запасенная в магнитном поле отключаемой секции, при отключениипоследней запасается в электростатическом поле конденсатора, а при включении последующей секции передается во включенные секции, выполняя таким образом полезную работу с одновременной защитой коммутатора от перенапряжений.Изобретение целесообразно исполь-. зовать в маломощных ВД с реактивным ротором и в относительно мощных ВД с возбуждением от постоянных магнитов.1092672 Составитель А, Саьталовтин Техред Л. Мартяшоза Корректор Ю, МакаренюаПодписноеР атент", г. Уагород, ул. филиал ППП ная,Редактор М. Т Заказ 3272/41 КИПИ Г по дел Москв аж 667ударственного комитета С иэобретенуй и открытий Ж, Раушская наб., д.