Вентильный электродвигатель

(51)4 Н 02 К 29/06 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ВУ юл. У 46а, В.В Омельченко,,В Путников е ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛ(53) 621.313.93.014.2:621.382(088.8) (56) Овчинников И.Е., Лебедев Н.И. Бесконтактные двигатели постоянного тока. Л.: Наука, 1979, с, 127.Патент Великобритании У 1227025, кл. Н 2 А, 1971.(54) ВЕНТИЛЬНЬ 1 Й ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к вентильным электродвигателям (ВД ). Целью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения формирования механической характеристики, близкой к характеристике равной мощности. ВД содержит секции 1-4 якорной обмотки, подклюО, 1277309 А 1 ченные к источнику питания 5 черезтранзисторы 6-9 коммутатора. Управляющие входы транзисторов 6-9 черезустр-во 10 задержки подключены к выходу датчика 11 положения ротора. Вцепь питания двигателя включен датчик 12 потребляемого тока, уравляю-щий вход к-рого подключен к выходуустр-ва управления 13, а выход - квходу устр-ва 10 задержки. Устр-возадержки может быть выполнено в видуправляемого дросселя насыщения надвух сердечниках. Величина постоянного тока в обмотке смещения дросселя обеспечивает выход ВД на естественную механическую характеристику.Сигнал обратной связи обеспечиваетвремя задержки сигнала на управляющие входы транзисторов, пропорциональное току двигателя, и в результате приближение к характеристикеравной мощности. 3 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованов тяговых электроприводах, в которыхнеобходимы механические характеристики, близкие к характеристике равной мощности.Цель изобретения - расширение Функциональных возможностей путем обеспечения Формирования механическойхарактеристики, близкой к характеристике равной мощности.На Фиг. 1 изображена схема вентильного электродвигателя (ВД); нафиг. 2 - временные характеристики,поясняющие принцип работы ВД; нафиг. 3 - механические характеристики ВД,ВД (фиг, 1) содержит секции 1-4якорной обмотки, подключенные к источнику 5 питания через транзисторы6 - 9 коммутатора. Управляющие входытранзисторов 6-9 через устройство 10задержки подключены к выходу датчика11 положения ротора (ДПР), В цепипитания двигателя содержится датчик12 потребляемого тока, управляющийвход которого подключен к выходу устройства 13 управления, а выход - квходу устройства 10 задержки.Устройство 10 задержки не пропускает сигнал с выхода ДПР 11 на управляющие входы транзисторов 6-9 в течение времени 1 , которое определяет 3ся величиной сигнала обратной связи по току, поступающего .с выхода датчика 12 тока. Так как потребляемый двигателем ток пропорционален моменту нагрузки, время задержки пропорционально моменту нагрузки двигателя, Глубина сигнала обратной связи по току определяется величиной сигнала, поступающего с устройства 13.Рассмотрим вначале работу ВД при фиксированном времени задержки 13 при отсутствии обратной связи по то- ку (временные диаграммы на фиг. 2),При вращении ротора ВД с частотой о 1 ДПР 11 вырабатывает двухполярное напряжение Ц с периодом ТЯ- 2 П/о . В момент скачкообразного изменения напряжения Б на выходе ДПР (Фиг. 2 а, напрмер, при 1;:=0) начинается отсчет времени задержки(фиг, 2 Б), в течение которого устройство задержки не пропускает сигнал ДПР на управляющие входы транзисторов 6-9 коммутатора, и якорная обмотка ВД отключена от источника1 - г1 +,1 оЭ/ д,- относительная частота вращения ротора ВД;где ф.о 7 Г 3 45 относительное время за держки;о 1, - частота вращения идеального холостого хода;р 1 м - относительное значениеэлектромагнитного момента ВД;м - электромагнитный моментВД;1 - пусковой момент,На фиг. 3 пунктирными линиями показаны механические характеристикиВД при различных значениях временизадержки, 7 рассчитанные по выражению (1) . питания. По окончании времениУстройство задержки разрешает прохожде.1ние сигнала с выхода ДПР, что приводит к скачкообразному увеличению то ка 1 Я в цепях управления тех транзисторов коммутатора, которые соответствуют положению ротора ВД(Фиг. 28), При 1 =11 и) происходит изменение полярности напряжения О на 10 выходе ДПР (фиг, 2 ц ). С этого момента снова начинается процесс формирования времени задержки, в течение которого ток 13 в цепях управления транзисторов коммутатора не 15 протекает (либо очень мал), и ониснова оказьваются закрытыми (фиг.28;при 1 1 ц. В дальнейшем при вращении ротора ВД описанные процессыповторяются. Величина времени 1 , 20 в течение. которого протекает им-упульс тока в цепях управления транзисторов коммутатора, зависит отвремени задержки 1и частоты вращения о , При увеличении частоты вращения, например, из-за уменьшениямомента нагрузки на валу ВД уменьется период Т изменения сигналовДПР (фиг. 26). При фиксированномвремени Й,это приводит к уменьшеЗ 0 нию относительной длительности импульсов тока 1 Я в цепях управлениятранзисторов, что в итоге приводитк снижению уровня среднего напряженияподводимого к секциям якорнойобмотки ВД. Для этого случая выражение для механической характеристики ВД в относительных единицах имеетвид1277309 а) Щиг 2 При наличии сигнала обратной связи от датчика 12 тока относительное время задержки пропорционально току двигателя, который в свою очередь пропорционален моменту нагрузки. Тог да, подставляя значение Т = К 1 ц (К - коэффициент пропорциональности или, другими словами, глубина обратной. связи) в выражение (1), получаем вы 1 О ражение для механической характеристики предложенного ВД1 1 -1 ц2)1 +рВеличина К задается вьпичиной сиг 15 нала устройства 13 управления.На фиг. 3 сплошными линиями показаны механические характеристики ВД, рассчитанные по выражению (2) при различной глубине К обратной связи20 по току. При достаточной величине К характеристики приближаются к характеристике равной мощности.Устройство задержки можно выполнить, например, в виде управляемого дросселя насыщения на двух сердечниках, как в известном устройстве. При этом дроссель.должен иметь обмоткуР.смещения, величина постоянного тока в которой должна обеспечивать вывод ВД на естественную механическую характеристику. Выход датчика токаподключается к обмотке управлениядросселя, намотанной встречно с обмоткой смещения. В этом случае приувеличении сигнала с датчика тока(при увеличении момента йагрузки )величина относительного времени за-держки увеличивается. Формула изобретения Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор, секции якорной обмотки которого подключены к источнику питания через транзисторы коммутатора, управляющие входы которых через устройство задержки с управляющим входом подключены к выходу датчика положения ротора, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей путем обеспечения формирования механической характеристики, близкой к характеристике равной мощности, в него введен датчик потребляемого тока, выход которого подключен к управляющему входу устройства задержки.1277309 Составите анталов ктор М. Демчик Швьщкая Редак хред В.Кадар Тираж 631НИИПИ Государственного кпо делам изобретений и113035, Москва, Ж, Рау Заказ 6755 52 одписно тета СССР В крыт ая оектная, 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,