Вентильный электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИЯСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК К 29 ОбН Я ВТОРСНОМУ С ЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТпО изОБРетениям и ОТКРытиямПРИ ГННТ СССР ОПИСАНИ:,(56) Авторское свидетельст".о СССРУ 550734, кл. Н 02 К 29/00, 1975,0 ЬегзсЬг.з зсЬа 1 р 1 ап епез ггапзхзгог яезСепегсеп пейегоЬшЦепРгепзгсошшого. - Бдешепз - Ееьгзспгйг, Н 11 с 2, 1974, Б 87.(57) Изобретение. относится к элект,ротехнике и может быть использовано вавтономных объектах для привода насосов и вентиЛяторов. Целью изобретения является повышение КПД и надежности. С этой целью вентильный электродвигатель снабжен трансформатором 801458947 цН 02 / , 02 Р 6/02 7 с обмотками 8, 9 и 1 О, 11 и блоками 12, 13 формирования -.игналов управления, Указанные оомотки попарн соединены между собой последовательно согласно и подключены к выводам транзисторов 3, 5 и 4, 6 коммутатора соответственно. Входы блоков 12, 13 подключены к датчику положения ротора синхронной машины, а выходы соответственно - к управлякщим входам транзисторов 3, 4 и 5, 6. При управлении в каждый момент времени открыты два транзистора и подключены обе фазы 1, 2 синхронной машины. В процессе разгона в указанных . фазах наводится ЭДС, передаваемая в трансформатор 7, перераспределяясь по его обмоткам, осуществляя вольтодобавку в переключаемых фазах. В результате снижаются пульсации тока и исключаются сквозные токи. 3 ил, 0Изобретение относится к электротехнике и может бьггь использовано в автономных объектах для приводов насосов и вентиляторов.Целью изобретения является повьппение КГЩ и надежности вентильного электродвигателя.На фиг. 1 изображена Функциональная схема вентильного электродвигателя; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясн.",ющие работу вентильного электродвигателя; на фиг. 3 - вариант. выполнения блока формирования сигналов управления. 15Вентильный электродвигатель содержит синхронную машину с двухфазной обмоткой якоря, ротор которой меха-нически связан с датчиком положейия ротора (не показаны). Разноименные выводы фаз 1 и 2 обмотки якоря синхронной машины объединены и подклю 1. чены к общему выводу двуполярного источника питания. Плюсовой вывод источника питания подключен к первым 25 коммутируемым выводам первого 3 и второго 4 транзисторных ключей, а минусовой вывод подключен к первым коммутируемым выводам третьего 5 и четвертого 6 транспортных ключей. 30Кроме того,.вентильный электродвигатель содержит трансформатор 7 с двумя обмотками, каждая из которых включает две секции 8, 9 и 10, 11, соединенные последовательно согласно и первый 12 и второй. 13 блоки формирования сигналов управления, Средние выводы первой и второй обмоток трансформатора 7 подключены к вторым выводам Фаз 1 и 2 обмотки яко ря синхронной машины соответственно. Начало секции 8 первой обмотки транГсформатора,7 и конец секции 10 второй обмотки трансформатора 7 подключены квторым коммутируемым выводам соответственно первого 3 и второго 4 транзисторных ключей, Конец секции 9 первой. обмотки трансформатора 7 и начало секции 11 второй обмотки трансформатора 7 подключены к вторым коммутируемым выводам третьего 5 и четвертого б транзисторньц ключей.Управляющие входы первого 3 и третьего 5 транзисторных ключей подключены к выходу первого блока 12 формирования сигналов управления, а управляющие входы второго 4 и четвертого 6 транзисторных ключей подключены к выходу второго блока 13 Формирования сигналов управления. Входы первого 12 и второго 13 блоков формирования сигналов управления подключены к выходу датчика положения ротора.Блоки 12 и 13 формирования сигналов управления могут быть выполнены на транзисторах 14, 15 и токозадающих резисторах 16, 17Вентильный электродвигатель работает следующим, образом.При подаче напряжения питания на выходе датчика положения ротора появляются два двуполярных напряжения Пььщ и цвыюа (Фиг 12) сдви нутых по фазе на 90 эл. град, поступающие на входы первого 12 и второго 13 блоков формирования сигналов управления, на выходах которых появляются сигналы, управляющие работой транзисторных ключей 3, 5 и 4, б. Например,. в момент времени е, 1(фиг. 2) на выходах первого 12 и второго 13 блоков Формирования сигналов управления появляются .сигналы Пь и Пв которые открывают транзисторные ключи 5 и б соответственно. Токи протекают от общей шины источника питания через фазы 1 и 2 синхронной машины, секции 9 и 11 трансформатора 7,о ткрытые тр анзисторные ключи 5 и б к минусовой шине источника питания. В синхронной машине создается электромагнитный момент, и его ротор начинает вращаться. В момент времени С 1 транзистор" ный ключ б закрывается, но открывается транзисторный ключ 4, через который протекает ток от плюсовой шины источника питания через секцию 10. трансформатора 7, Фазу синхронной машины 2 к общей шине источника питания. Таким образом, направление тока в фазе 2 изменяется на противоположное и в синхронной машине создается постоянный вращающий момент. В момент времени с транзисторный ключ 5 закрывается, но открывается транзисторный ключ 3, через который протекает ток от плюсовой шины источника питания через секцию 8 трансфор" матора 7, фазу 1 синхронной машины к общей шине источника питания. Направление тока в фазе 1 синхронной машины меняется на противоположное, и в синхронной машине создается постоянный вращающий моментВ моментвременис транзисторный ключ 4 зак-,рывается, но открывается транзисторный ключ 6, через который течетток от общей шины источника питаниячерез фазу 2 синхронной машины, секцию 11 трансформатора 7 к минусовойшине источника питания. Направлениетока в фазе 2 синхронной машины меняется на противоположное, и в синхронной машине создается постоянныйвращающий момент. Далее процесс ком"мутации повторяется.Таким образом, в каждый момент .времени оказываются открытыми два 15транзистора и подключены обе фазысинхронной машины.По мере разгона электродвигателяв фазах синхронной машины наводитсяпротиво-ЗДС, которая передается в 20трансформатор 7 и перераспределяетсямежду его секциями за счет индуктивной связи, осуществляя вольтодобавку в переключаемых фазах синхронноймашины, 25. Таким образом, за счет трансформаторной связи между фазами синхронной машины происходит перераспределение энергии между ними, что приводит к снижению пульсации тЬка элек- З 0,тродвигателя и повышению КПД. Крометого, включение трансформатора междутранзисторными ключами исключаетвозможность протекания сквозных токов и повышает надежность вентильногоэлектродвигателя,Формула изобретенияВентильный электродвигатель, содержащий синхронную машину с двух- .40 фазной обмоткой якоря, ротор котороймеханически связан с датчиком положения ротора, а разноименные выводыфаз обмотки якоря объединены и подключены к общему выводу двуполярногоисточника питания, плюсовой вывод которого подключен к первым коммутируемым выводам первого и второго транзисторных ключей, а минусовой выводподключен к первым коммутируеиам выводам третьего и четвертого транзисторных ключей, о т л и ч а ю щ и й -с я тем, что, с целью повышения КПД,и надежности, он снабжен трансформатором с двумя двухсекционными обмотками и первым и вторым блоками формирования сигналов управления, секции обмоток трансформатора соединены последовательно согласно, средние выводы первой и второй обмотоктрансформатора подключены к вторымвыводам фаз обмотки якоря синхронной машины соответственно, началопервой и конец второй обмоток транс-форматора подключены к вторым комму"тируеьым выводам соответственно первого и второго транзисторных ключей,конец первой и начало второй обмотоктрансформатора подключены к вторымкоммутируемым выводам соответственнотретьего и четвертого транзисторныхключей, управляющие входы первогои третьего транзисторных ключей под-,ключены к выходу первого блока формирования сигналов управления, а уп"равляющие входы второго и четвертоготранзисторных ключей подключены к выходу второго блока формирования сигналов управления, входы первого ивторого блоков формирования сигналовуправления .подключены к выходу датчи";ка положения ротора.