Вентильный электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛ ИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН ЯО 1246265 2 К 29/О ЕНИЯ АНИЕ И ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ро во. ского УДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Львовский ордена Ленина политехнический институт им. Ленин комсомола(53) 621.313.13.014.2:621.382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР В 1105986, кл. Н 02 К 29/02, 1983.Авторское свидетельство СССР 9 1092672, кл. Н 02 К 29/02, 1983. (54) ВЕНТИЛЬНЬ 1 Й ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентипьным электродвигателям. Цель изобретения повьппение надежности электродвигателя (Э). Э содержит ротор, статор с обмоткой якоря, один из зажимов каждой из тп секций которой соединен с одним из полюсов цепи питания через силовой ключ однополупериодного полупроводникового коммутатора. Другие зажимы секций связаны с другим полюсом цепи питания через диод.Управляющая цепь коммутатора подчена к выходу датчика положениятора через усилительное устройстЭ содержит, дополнительные диоды,один из электродов каждого из которых подключен к общей точке силового ключа и секции. Другие электродыдополнительных диодов объединены исвязаны с общей точкой транзистора(Т) и конденсатора (К). Управляющаяцепь Т связана с выходом блока выявления совпадений сигналов смежныхканалов. Зажимы Т и К соединены сдругим полюсом цепи питания. Всяэнергия магнитного поля, запасеннаяв индуктивности отключаемой секции,при отключении последней запасаетсяв электростатическом поле конденсатора, а при включении последующейсекции передается во включенные секции, выполняя полезную работу с одновременной защитой ключей от перенапряжений. 2 ил, 1246265Изобретение относится к электро.технике, в частности к вентильнымэлектродвигателям,Целью изобретения является повышение надежности вентильного электродвигателя,На фиг, 1 приведена схема электродвигателя; на фиг, 2 - диаграммаработы транзисторов ключей (наличиеположительного сигнала Ц, 05,словно обозначает открытое со 1 Эстояние соответствующего ключа) иосциллограммы токов секций якорнойобмотки двигателя. Вентильный электродвигатель содержит синхронную машину, например,с пассивным ротором, секции 1-3 якорной обмотки которой соединены взвезду и подключены к одному из полюсов источника питания через силовые ключи 4-6 однополупериодногополупроводникового коммутатора, управляющие цепи которых подключенык выводам трехканального датчика 7положения ротора с углом активнойзоны сигнального сектора, большим120 зл.град., через усилительныеустройства 8-10. Схема преобразования запасенной в секциях электромагнитной энергии состоит из блока выявления совпадения сигналов каналовдатчика положения, выполненного ввиде логических элементов И 11-13,диодов 14-16, конденсатора 17, диода 18 и дополнительного транзистора 19, причем через диод 18 к другому полюсу источника питания подсоединена общая точка секций 1-3,которая через транзистор 19 подключена к общей точке диодов 14-16,Силовая цепь транзистора 19 шунтирована последовательно соединенными конденсатором 17 и диодом 18, общая точка которых подключена к выводу для подключения источника питания,Блок выявления логического попарного совпадения сигналов смежных каналов датчика положения ротора состоит из логических двухвходовых элементов И 11-13, входы которых подключены к выходам смежных фаз датчика положения ротора 7, а выходы соединены с входами логического элемента ИЛИ 20, выход которого через усилительное устройство 21 подключен к управляющей цепи транзистор 19. Работа вентильного электродвигателя происходит следуюшим образом.Предположим, что в настоящий момент времени сигналом датчика 7 положения ротора запирается транзисторный ключ 4. Одновременно с нимзапирается транзистор 19. Ток секции 1 якорной обмотки под действием ЭДС самоипдукции начинает проте О кать через диод 14, конденсатор 17,диод 18, заряжая при этом конденсатор 17, Происходит форсированноеспадание тока в секции 1 (фиг. 2).Энергия магнитного поля, накоплен ная в индуктивности секции 1, накапливается в электростатическомполе конденсатора 17. Причем токсекции практически мгновенно перехватывается цепью заряда конденсатора, что значительно уменьшает динамические потери на переключение транзисторов коммутатора. Одновременноосуществляется защита силовых ключей4-6 от перенапряжений. По окончании 25 процесса спадания тока в секции 1конденсатор 17 заряжается до определенного напряжения, которое при идеальных эггементах схемы сохранится допоследующего изменения структуры схеЗО мы.При повороте ротора на определенный угоп сигнал датчика 7 положения ротора и сигнал выхода блока выявления логического попарного совпадения сигналов смежных фаз датчика положе- .35ния ротора одновременно открывают силовой ключ 6 коммутатора и транзистор 19. К секциям 2 и 3 обмотки якоря прикладывается напряжение источника питания и последовательно 40согласно с ним включенное напряжение конденсатора 17 через диод 18, транзисторные ключи 5 и 6 соответственнои транзистор 19. При этом конденсатор 17 разряжается, отдавая энергию, накопленную в электростатическом поле в секции 2 и 3 якорной обмотки, а ток в секциях нарастает форсированно.При дальнейшем повороте ротора 5 (запираются силовой ключ 5 и транзистор 19, и цикл повторяется.С выходов датчика 7 положения ротора сигналы поступают на входы элементов И 11-13 и при совпадении сигналов любых смежных фаз датчика положения на выходе одного из элементов 11-13 появляется сигнал, который через логический элемент ИЛИ 20 и уси 12лительное устройство 21 подается на транзистор 19.Практически вся энергия магнитного поля, запасенная в индуктивности отключаемой секции, при отключении последней запасается в электростатическом поле конденсатора, а при включении последующей секции передается во включенные секции, выполняя, таким образом, полезную работу, с одновременной защитой ключей коммутатора от перенапряжений.Использование вентильного электродвигателя позволяет повысить его надежность, по сравнению с известным, вследствие того, что при обеспечении практически таких же энергетических показателей уменьшено число полупроводниковых элементов коммутатора.Вентильный электродвигатель целесообразно испольэовать в маломощных 1регулируемых электроприводах, а также в приводах средней мощности.Формула и э о б р е т е н и яВентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой 4 б 265 4якоря, один иэ зажимов каждой иэ шсекций которой соединен с одним изполюсов цепи питания через силовойключ однополупериодного полупроводникового коммутатора, другие зажимы секций - с другим полюсом цепипитания через диод, управляющая цепькоммутатора подключена к выходу датчика положения ротора с углом актив О ной зоны сигнального сектора, большим 2 "/ш и меньшим 4(/и электрических радиан, через усилительное устройство, блок выявления совпаденийвыходных сигналов смежных каналовдатчика положения, дополнительныедиоды, один из электродов каждогоиз которых подключен к общей точкесилового ключа и секции, а другиеэлектроды дополнительных дйодов обьединены и связаны с общей точкойтранзистора и конденсатора, причемуправляющая цепь транзистора связана с выходом блока выявления совпадений выходных сигналов смежных каналов, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения надежности,зажимы транзистора и конденсаторасоединены с другим полюсом цепипитания./50 дписно 1130 шская наб д. Проиэ твенно-полиграФическое предприятие, г. Уж л Проектна Тираж ВНИИПИ Государст по делам иэобр 5, Москва, Ж, 31нного комитета СССРений и открытий