Вентильный электродвигатель

4172 СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 19) (11) 4 (51) Н 29 06 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТВ ВТОРСКОМУ СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(53) 621.31313.014,2:621,382(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР У 767909, кл. Н 02 К 29/02, 1979.2. Авторское свидетельство СССР В 886160, кл, Н 02 К 2902, 1980. (54)(57) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий многофазную обмот" ку якоря, индуктор и коммутатор с герконами и тиристорами, в котором катод каждого тиристора соединен с началом коммутируемой им фазы обмотки якоря через диод, катоды тиристоров, соединенных с противоположными фазами, соединены через конденсаторы, резисторы и диоды, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью упрощения конструкции, он снабжен дополнительными конденсаторами и ключом,катоды тиристоров соединены черезрезисторы с концами, а их управляющиэлектроды встречно включенными диодами - с началами коммутируемыхэтими тиристорами фаз, причем управляющие электроды тиристоров, связанных с нечетными фазами якорной обмотки, подключены через резисторык неподвижным контактам первого геркона, управляющие электроды тиристо"ров, связанных с четными фазами - через резисторы к неподвижным контактам второго геркбна, катушка управления первого геркона шунтированаконденсатором и подключена черезрезистор к замыкающему контакту второго геркона, а катушка управлениявторого геркдна с шунтирующим ееконденсатором через резистор - кразмыкающему контакту первого геркона, а подвижные контакты герконовсоединены с зажимом цепи питания через ключ.Изобретение относится к электротехнике, н частности к электроприводам с бесконтактной конструкцией исполнительного двигателя, широко применяемым в устройствах автоматики. 5Известны вентильные электродвигатели, содержащие якорь с обмоткой, секции которой соединены с выходом коммутатора, выполненного в виде тиристорного инвертора с отсекающими 1 О диодами и нагрузкой в катодных цепях тиристоров, управляющий трансформатор идатчик положения ротора, роль которого выполняет сам якорьГ 13,Недостатком данных конструкций 15 является наличие трансформатора, дополнительной обмотки возбуждения и источника переменного тока, усложня-, ;ющих конструкцию электродвигателя и повышающих его массу и габариты. 2 бНаиболее близким к изобретению по,технической сущности является вентильный электродвигатель, содержащий индуктор, якорь с обмоткой, секции которой, соединены с выходом 25 тиристорного коммутатора, управляемого с помощью делителей, герконов, дополнительных резисторов и конденсаторов и выполненного таким образомl что катод каждого тиристора соединен с началом коммутируемой им фазы через диод, а с концом - через делитель, состоящий из последовательно соединенных резисторов и зашунтированного другим резистором конденса 35 тора, управляющий электрод каж(ого тиристора через диод соединен замыкающим контактом геркона со средней точкой делителя, включенного в соседнюю против хода часовой стрелки фазу, а размыкающим контактом - с началом коммутируемой им фазы 2.Однако наличие четырех герконов и большого числа конденсаторов приводит к усложнению. конструкции электродвигателя, понижению надежности коммутатора, повышению его массы и габаритов.Пель изобретения - упрощение конструкции вентильного электродвига теля, снижение его массы и габаритов при сохранении функциональных возможностей.Поставленьая цель достигается тем, что вентильный электродвигатель 55 содержащий многофазную обмотку якоря, индуктор и коммутатор с герконами и тиристорами, в котором катод каждого тиристора соединен с на чалом коммутируемой им фазы обмотки якоря через диод, катоды тиристоров, включенных в противоположные фазы, соединены через конденсаторы, резисторы и диоды, снабжен конденсаторами и ключом, катоды тиристоров соединены через резисторы с концами, а их управляющие электроды встречно включенными диодами - с началами коммутируемых этими тиристорами фаз, причем управляющие электроды тиристоров, связанных с нечетными фазами якорной обмотки, подключены через резисторы к неподвижным контактам первого геркона, управляющие электроды тиристоров, связанных с четными фазами - через резисторы к неподвижным контактам второго геркона, катушка управления первого геркона шунтирована конденсатором и подключена через резистор к замыкающему контакту второго геркона, а катушка управления второго геркона с шунтирующим ее конденсатором через резистор - к размыкающему контакту первого геркона, а подвижные контакты герконов соединены с,зажимом цепи питания через ключ.На чертеже изображена электрическая схема вентильного электродвигателя.Вентильный электродвигатель состоит из синхронной машины с многофазной обмоткой якоря (фазы 1-4), индуктора 5 и коммутатора на тиристорах 6-9. Катоды тиристоров с началами фаз якорной обмотки соединены диодами 10-13, а с концами фаз - через резисторы 14-17. Коммутирующие конденсаторы 18 и 19 соединяют катоды тиристоров 6,8 и 7,9 между собой, Управляющие электроды тиристоров 6-9 через встречно включенные диоды 20-23 соединены с началами коммутируемых этими тиристорами фаз.Кроме того, управляющие электроды тиристоров 6 и 8, коммутирующих нечетные фазы якорной обмотки, подключены через резисторы 24 и 25 к неподвижным контактам геркона 26, а управляющие электроды тиристоров 7 и 9, коммутирующих четные фазы, через резисторы 27 и 28 к неподвижным контактам геркона 29. Катушка 30 управления геркона 26 с параллельным к ней конденсатором 31 под-ключена через резистор 32 к замыкаюЗО Через замыкающий контакт геркона 4 О 29 к управляющему электроду тиристора 7 прикладывается напряжение, достаточное для обеспечения условий отпирания тиристора 7. Тиристор 7 отпирается, в.фазе 2 появляется ток, 45 тиристор 9 с помощью коммутирующего конденсатора 19 запирается. Взаимодействие токов в Фазах 1 и 2 с магнитным потоком индуктора создает вращающий момент, под действием ко О торого ротор начинает вращение против хода часовой стрелки, Кроме того, к источнику питания оказывается подключенным делитель, состоящий из резистора 32 и катушки 30 управления 55 герконом 26параллельным к ней конденсатором 31Заряд конденсатора 31 до уровня напряжения срабатыщему контакту геркона 29, катушка33 управления геркона 29 с параллельным к ней конденсатором 34 - через резистор 35 к размыкающему контакту геркона 26. Подвижные контакты герконов 26 и 29 соединены сзажимом источника питания черезключ 36.Устройство работает следующим образом,При замыкании ключа 36 происходит отпирание тиристора 6 по цепи:"+" источника питания, ключ 36,размыкающий контакт геркона 26, резистор 24, управляющий электрод ти,ристора 6, резистор 14, "-" источника питания. Аналогично по цепи;"+"источника питания, ключ 36, размыкающий контакт геркона 29, резистор 28,управляющий электрод тиристора 9, 20резистор 17, "-" источника питанияпроисходит отпирание тиристора 9.В фазах 1 и 4 появляются токи, взаи".модействие которых с магнитным потоком индуктора 5 создает статический 25моментОдновременно с замыканиемключа 36 напряжение источника питания через размыкающий контакт гер.кона 26 прикладывается к делителю,состоящему из резистора 35 и катушки 33 управления герконом 29с параллельным к ней конденсатором34, Конденсатор 34 начинает заряжаться. Как только напряжение на конденсаторе 34 достигнет при его заряде величины, достаточной для созданиякатушкой 33 управления м.д,с. длясрабатывания геркона 29, последнийпереключается,вания геркона 26 обеспечивает егосрабатывание, что приводит к отклю-,чению цепей управляющего электродатиристора 6 и питания катушки 33управления герконом 29 от источникапитания и подключению к нему цепиуправляющего электрода тиристора 8.Последний отпирается, тиристор 6 спомощью коммутирующего конденсатора 18 запирается,В фазе 3 появляется ток, чтоприводит к дальнейшему повороту ротора против часовой стрелки. Токразряда конденсатора 34 через катушку 33 управления поддерживает некоторое время м.д.с., достаточную дляудержания геркона 29 в сработанномсостоянии.При уменьшении тока разряда до тока отпускания геркон 29 возвращаетсяв исходное состояние, подключая цепьуправляющего электрода тиристора-.9 к источнику питания. Тиристор 9отпирается, в Фазе 4 появляется ток,что способствует возрастанию скорости поворота ротора двигателя противчасовой стрелки.Геркон 26 удерживается некотороевремя в сработанном состоянии м.д.с.,создаваемой током разряда конденса 1тора 31 через катушку 30 управления,При уменьшении тока разряда до тока отпускания геркон 26 подключает цепь управляющего электрода тиристора 6 к источнику питания, что, в свою очередь, при появлении тока в Фазе 1 обеспечивает дальнейшее увеличение скорости, и следовательно ЭДС вращения в Фазах обмотки якоря. Как только ЭДС достигнет величины, достаточной для отпирания тирис" торов, ключ 36 размыкают. Дальнейшая коммутация тиристоров осуществляется за счет наведенной ЭДС вращения, Так, в рассматриваемый момент вращения наведение ЭДС в фазе 2 приводит к отпиранию тиристора 7 по цепир"+" ЭЛС, диод 21, управляющий электрод тиристора 7, резистор 15, "-" ЭДС, Ток, появившийся в фазе 2, взаимодействует с магнитным потоком индуктора, создает момент, способствующий вращению ротора двигателя против часовой стрелки. ЭДС наводится в Фазе 3, что приводит к отпиранию тиристора 8 и появлению тока в фазе 3 и т.д.1144172 Исключение двух, переключающих герконов и четырех конденсаторов упрощает конструкцию электродвигателя, повышает надежность коммутатоСоставитель А. Санталов Редактор В.Данко ТехредЖ.Кастелевич Корректор Е.СирохманПоССС сное енного комитетаетений и открыти35, Раушская наб/5 1 1иал ППП Патент , г. Ужгород, ул. Проектная,каз.942/43 Тираж ВНИИПИ Государст по делам изобр 113035, Москва, Ж ра и, как показали результаты экспе римента, увеличивает момент электро двинателя на единицу обьема и веса.