Электродвигатель с катящимся ротором

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКРЕСПУБЛИК 1) 4 Н 02 К 41/ САНИЕ БРЕТЕНИЯ ЕЛЬСТВУ ВТОРСЙОМУ С(21) 3 (22) 1 (46) 2 (75) А (53) 6 (56) А У 1570 общих пазах,ну, сдвинура и т.д.2 включенателя з 4, также расположенные в образуют вторую разную з тую на 1/6 расточки стат Каждая фазная обмотка 1- в плечо мостового выпрям управляемые вентили, вып тиристорах 1 - 12 . Управ троды всех тиристоров 1 чере ые н яющие элек1 12 соедиторой подх вентиах 13-18. х четных ных 1 -11(57) Изобретение относится к электр технике, в частности к управляемым электродвигателям с электромеханической редукцией скорости, и может быть использовано в следящих и позиционных приводах, Цель изобретения - упрощение и обеспечение воэмо ности управления угловым положением ротора. Электродвигатель с катящимс ротором имеет зубчатый статор с фа ными обмотками 1-12, подключенными к многойазной сети неизменной часто ты. Обмотки 1 и 2 уложены в одних и тех же пазах статора и образуют пер вую азную зону статора, Обмотки 3,иены в общую точ ключены аноды не лей, выполненнь Управляющие элек тиристоров 2 -12 объединены в две венно, К общим т ных групп подклю импульсный транс ник 20 униполярн равля емь на диод оды все и нечегруппычкам че ответ ече ных альныисточегулие ен ди ормат х имп 19. сов первичАормаы подсоедин руемои част ной обмотке тора 19. Фа гателя могу мпульсного тра ые обмотки 1-1 дви- тол быть включены не прямительную схе в мостовую но и в нуле 18. 1 э.п. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ 81120/24-079796 2 50 55 1 133Изобретение относится к электротехнике, в частности - управляемымэлектродвигателям с электромеханической редукцией скорости, и можетбыть использовано в следящих и позиционных приводах.Цель изобретения - упрощение иобеспечение возможности управленияугловым положением ротора,На йиг. 1 показан пример принципиальной схемы подключения статорныхобмоток; на фиг. 2 - временные соотношения йазных напряжений и управляющих сигналов; на фиг. 3 - пространственные диаграммы магнитного полядвигателя.Электродвигатель выполнен следующим образом,В пазах (или на сердечниках) статора уложены идентичные фазные обмотки 1-12, подключенные к шестифазной питающей сети неизменной частоты (йиг. 1). Обмотки 1 и 2 уложены водних и тех же пазах (или на однихсердечниках) статора, образующих первую фазную зону статора. Обмотки 3 и4 также в одних и тех же пазах, образуют вторую фазную зону статора,сдвинутую на 1/6 расточки статора,обмотки 5 и 6 образуют третью фазнуюзону и т.д. Каждая фазная зона занимает половину окружности статора.Эти фазные зоны условно изображеныгоризонтально заштрихованными прямоугольниками в нижней части диаграмм(йиг. 3),Каждая фазная обмотка 1-2 включена в плечо мостового выпрямителя через управляемые вентили, выполненные1на тиристорах 1 -12 , Номера тиристоров совпадают с номерами подключенных к ним обмоток 1-12, Катоды всехс .тиристоров 1 -12 соединены в общуюточку, к которой подключены анодынеуправляемых вентилей, выполненных,например, на диодах 13-18. Управляющие электроды всех тиристоров 1 - 12соединены в две общие точки; в однуточку включены управляющие электроды/8 , 10 , 12 , в другую - всех нечетных 1 , 3 , 5 , 7 , 9 , 11 , К этимобщим точкам подключены концы вторичной обмотки дифференциального импульсного трансформатора 19, к егопервичной обмотке подключен источник20 управляющих униполярных импульсоврегулируемой частоты,5 10 15 20 25 30 35 40 45 На фиг, 2 изображены шесть йазных синусоидальных напряжений питающей сети, причем над каждой синусоидой обозначены цифрами те две разные обмотки, на которые подается это йаэное напряжение, Обмотки (йиг.и 2), находящиеся в одной и той же йазной зоне, например обмотки 1 и 2, подключены к тем фазам питающей сети, напряжения которых в любой момент равны и противоположны. В нижней части фиг, 2 показаны управляющие сигналы: горизонтально заштрихованный прямоугольник условно изображает импульс, подаваемый от одного конца обмотки импульсного трансформатора 19 на управляющие электроды четных тиристоров, а вертикально заштрихованный прямоугольник - импульс, подаваемый от другого конца этой обмотки на управляющие электроды нечетных тиристоров, Эти импульсы отстоят на полпериода частоты сигнала,Устройство работает следующим образом.Пусть частота сигнала равна угловой частоте ы питания и управляющий импульс поступает в момент ЯС=Т/ /3. Этот импульс подается на управляющие электроды четных тиристоров, т.е. ни один нечетный тиристор включиться не может, Из четных тиристоров включится только тиристор 2 так как его анодное напряжение максимально. Другие четные тиристоры не могут включиться, так как в любом выпрямителе их катодный потенциал становится выше анодного. Тиристор 2 включен до тех пор, пока потенпиал его анода выше потенциала катода. В интервале т/3 ыС2 Т/3 ток йазной обмотки 2 и тиристора 2 замыкается через диод 16, катод которого имеет низкий потенциал, в интервале 2/3и С- через диод 17, в интерваче иС -4 Т/3 - через диод 18. В моменты С=4 /3 поступает управляющий импульс на отпирание нечетных тиристоров, Теперь может включиться только тиристор 1: его анодное напряжение максимально, В интервале 47/3- иС5/3 ток йазной обмотки 1 и тиристора 1 замыкается через диод 13, затем через диод 14 и т,д, Следовательно, полпериода Т/3иС4 Т/3 ток течет по йазной обмотке 2, а вторые полпериода 4 Г/3 дСц/3 - по йазной обмотке 1.случае устанавливается только одинкомплект обмоток и тиристоров, например только шесть четных обмотоки шесть тиристоров, импульсныйтрансформатор 19 также не устанавливается, а источник 20 включаетсямежду общей точкой катодов тиристоров и общей точкой их управляющихэлектродов. Поэтому устройство может содержать лишь столько фазныхобмоток и управляемых вентилей,сколько фаз питающей сети - эти обмотки (например, четные) можно считать основными, остальные обмотки(нечетные) являются дополнительными е Формула изобретения 1. Электродвигатель с катящимсяротором, в статор которого уложеныфазные обмотки, подключенные черезвентили к многофазной сети неизменной частоты и состоящие из катушек,соединенных в группы, занимающие половину статора и образующие его фаэные зоны, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с цеЛью упрощения и обеспечения возможности управления угловым положением ротора, вентили подключены в одном направлении относительно одноименных концов фазных обмоток и выполнены управляемыми, ихкатоды соединены в одну общую точку,управляющие электроды - в другую общую точку, а между этими точкамивключены источник униполярных импульсов регулируемой частоты,2, Электродвигатель по п. 1,л и ч а ю щ и й с я тем, чтоон содержит дополнительные фазныеобмотки, идентичные основным фазнымобмоткам, расположенные в тех жефазных зонах статора и подключенные о тно основным фазным обмоткам к фазампитающей сети, напряжения которыхравны и противоположны напряжениямфаз основных обмоток, а общие точкиуправляющих электродов вентилей основных и дополнительных фаэных обмоток подключены к двум выводам источника униполярных импульсов регулируемой частоты,з 3397964Так как обе обмотки 1 и 2 уложены в одних пазах, то весь период токи намагничивающая сила (н,с.) действует только в половине окружностистатора (левая диаграмма, фиг, 3).5На диаграмме для упрощения не показано распределение обмоток вдоль пространственной координаты х, так чтон.с. фазы изображена прямоугольниками, как для сосредоточенной.катушки, для нескольких последующих моментов времени, Как видно из левой диаграммы фиг, 3, весь период н.с.действует только в фазной зоне об -моток 1 и 2: 0 "х(7.Если фаза управляющих сигналовизменяется, а именно первый отпирающий импульс подается в момент ы 1=(нижняя часть, фиг, 2), то полпериода 2 й/3 и 1 5 /3 включен тиристор4 (обмотка 4), а вторые полпериода - тиристор 3 (обмотка 3), Соответствующая диаграмма н.с, показанана фиг, 3 справа: н.с. весь периоддействует в фазной зоне обмоток 3-4/3 а х 4 Т/3, Таким образом, сдвигом фазы управляющего сигнала можнона такой же пространственный угол30(в примере Т /3) сдвинуть неподвижноеуниполярное магнитное поле статора.Если источник 20 синхронизированс питающей сетью, то устройство можетбыть использовано для управления угловым положением неподвижного катящегося ротора, например, в следящихи позиционных приводах.Если же фазасигнала источника 20 непрерывно изменяется, т.е. его частота не равна40частоте питания, то ротор катится соскоростью, соответствующей частотесигнала. Например, синхронная угловаяскорость вращения ротора И будет приподаче на группу тиристоров 1 - 12управляющих импульсов с частотой ес- через управляемые вентили аналогичтественной коммутации шестипульсногого выпрямителя, т,е, каждые /3, половинная скорость вращения - при подаче импульсов каждые 27/3 радиани т.д.50Если нагрузка двигателя реактивная, например сила трения,то достаточно пропускать ток по определеннойфазной обмотке полпериода. В этом1339796 Н.Дьяков орректор С.Шекм Редактор Е.Пап нич Заказ 424 4 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная,Составител Техред М,Х Тираж Ь 5НИИПИ Госу по делам из13035, Москвасгвенного комитета ретений и открытий Ж, Раушская наб,ПодписноеСССР