Вентильный электродвигатель

(19) ( 52768 1)4 Н 02 К 29/1 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯПРИ ГННТ СССР ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ И 1,(57) 11 эобретецие относится к электро 1 ехнике) в частности к бескоцтактнымвентиль гым )лектродвигателям с встроецны)и датчиками углового положения,Целью изобретения является упроцециеконструкции веитильцого электродвигателя и повышение крутизны выходцоложения. содержит тор 1 с ш иэмерител 2 р полюс ами, сто корцой обмоткой, тку датчика угкаждая фаза котох последовательно собой полуфаз 4 ьную обм лового положения,рои состоит из двусоединенных между источником переляет и 5 исо менного н со средне)сокои тоты апряжеция точкой снабжен полумостовую схему. тороидальцой обмотДвигате кой смеш ция, состояшей юс едоеццых ме ацных ца и соглас)катушекатора чер ательцо у собой сое и) О, н амат ез его пхй обмот азы, а поки цамотаенные в нке луфазы изны через тельн вьцолц)чем пол отверсти уфаэы кажспинке статора, пр дой фазы расположе тцоси тел ьы дру го сигнала его датчика углового поФ1527689 510 но друга со смещением на угол, кратный полюсному делению, а ось каждойполуфаэы измерительной обмотки датчика совпадает с осью катушечнойгруппы соответствующей Фазы якорнойобмотки. Для лучшего использованияобъема спинки статора отверстия дляполуфаз измерительной обмотки датчика расположены на оси зубцов статора, а катушки обмотки смещения расИзобретение относится к электротехнике, в частности к бесконтактным вентильным электродвигателям. Цель изобретения - упрощение конструкции электродвигателя и повышение крутизны выходного сигнала его датчика углового положения,На Фиг, 1 представлен вентильный электродвигатель с встроенным датчиком углового положения, общий вид;на Фиг2 - схема соединения измерительных обмоток датчика положения,Бентильный электродвигатель с встроенным датчиком углового положения содержит статор 1 с двадцатью четырьмя пазами, ротор 2 с 2 р полюсами, трехфазную якорную обмотку 3, размещенную в пазах статора 1, трехфазную измерительную обмотку датчика углового положения, каждая фаза которой, например Фаза А, состоит из намотанных через отверстия в спинке статораи последовательно соединенных между собой полуфаз 4 и 5, ось симметрии которых совпадает с осью симметрии катушечных групп фазы А якорной обмотки 3. Аналогично полуфаэы 6 и 7 Фазы В расположены симметрично относительно середины катушечных групп Фазы В якорной обмотки 3, а полуфаэы 8 и 9 соответственно симметрично относительно Фазы С якорной обмотки, тороидальную обмотку смещения датчика углового положения, состоящую из последовательно и согласно соединенных между сабой катушек 10, намотанных на спинке статора через его пазы.1(аждая Фаза измерительной обмотки датчика положения (фиг, 1) состоит из диаметрально расположенных полуФаз, однако, при выполнении электродвигателя многополюсным зти полуфазы положены между полуфазами измерительной обмотки, Каждая полуфаэа измерительной обмотки может состоять иэодной катушки, выполненной с шагом,равным одному зубцовому делению статора, а для катушек смещения с наружной стороны статора могут быть выполнены пазы, Обмотка смещения подключается к источнику постоянноготока. 2 з.п. Ф-лы, 2 ил. могут быть смещены друг от друга наугол, кратный полюсному делению.Иатушки 10 обмотки смещения нафиг. 1 размещены в каждом втором пазу статора, однако, это не являетсяобязательным. Например, для болееравномерного заполнения пазов статора число катушек может быть приняторавным числу пазов и напротив, если25 нет высоких требований к равномерности заполнения пазов, то между полуфаэами измерительных обмоток датчика достаточно размещать по одной катушке 10, тем более, что она занимает сравнительно малую часть объемапаза.Полуфазы измерительной обмоткидатчика положения, как показано наФиг, 1, выполнены с шагом, равнымзубцовому делению статора, а отверстия для этих полуфаэ расположенына оси зубцов только для лучшего использования объема спинки статора,поэтому если нет высоких требований40 к коэФфициенту использования статора, то шаг обмотки для полуфаз можетбыть принят и не равным зубцовомуделению статора,Измерительные обмотки датчика уг 45лового положения соединены по трехфаэной полумостовой схеме, где Бнапряжение источника переменного тока высокой частоты, которое черезтрансформатор со средней точкой 0на вторичной обмотке подается на по 50луфаэы 4-9 обмотки датчика, Каждаяиз трех Фаз измерительной обмоткисостоит из последовательно соединенных между собой полуфаэ и подключенак вторичной обмотке трансформатора.Выходными сигналами для фаэ датчикаявляются напряжения между точками А,В, С и средней точкой 0 на вторичнойобмотке трансформатора,1527689 6 тически не сказывается на работе двики,5Вентильный электродвигатель свстроенным датчиком углового положения работает следующим образом,К источнику постоянного тока подключается обмотка смещения, состоящаяиз двенадцати катушек 1 О, и в спинкестатора 1 создается замкнутый кольцевой магнитный поток (его направление показано на фиг, 1 стрелками),который суммируется с потоком полюсов ротора 2. Поскольку магнитный поток от двухполюсного ротора 2 замыкается также по спинке статора 1, тов верхней части спинки статора (фиг.1)15поток ротора суммируется с кольцевымпотоком смещения, а в нижней вычитается,К источнику переменного тока высокой частоты с напряжением ;, подключается первичная обмотка трансформатора (фиг, 2) и между средней точкойО вторичной обмотки трансформатора ивыходом, например, фазы А возникаетнапряжение, величина которого пропорциональна разности индукции междудиаметрально расположенными участками спинки статора, в которых расположены полуфазы 4 и 5 фазы А, При повороте ротора 2 величина выходного сигнала в фазах измерительной обмоткидатчика изменяется по синусоидальному закону с периодом, равным одномуобороту ротора 2, При положении ротора, изображенном на фиг, 1, сигналв фазе А имеет максимальное значение,так как диаметрально расположенныеучастки спинки статора, в которыхрасположены отверстия полуфаз 4 и 5,имеют максимальную разность величин40индукции. Аналогично работают фазы Ви С, смещенные относительно фазы Асоответственно на 120 и 240 элград.Выходные сигналы фаз А, 3 и С датчика углового положения через схему фа 45эочувствительного выпрямителя так же,как и в известном электродвигателе,подаются на управляющие цепи ключей,соединенных выходом с выводами якорной обмотки 3,Поскольку датчик углового положения размещен на магнитопроводе электродвигателя, то на амплитуду и фазуего выходного сигнала оказывает влияние магнитный поток якорной обмотки,Однако, как показали испытания макета такого электродвигателя, это влияние до номинальных значений тока вякорной обмотке незначительно и пракгателя.Вентильный электродвигатель может быть выполнен также с распределенной обмоткой каждой полуфазы измерительной обмотки датчика, состоящей иэ нескольких катушек, выполненных с шагом, большим одного зубцового деления статора, и расположенных в соответствующих отверстиях, количество которых может быть, например, равно числу зубцов статора,Формула изобретения 1, Вентильный электродвигатель свстроенным датчиком углового положения, содержащий ротор с 2 р полюсами,статор с ш-фазной якорной обмоткой,в-фаэную измерительную обмотку датчика углового положения, каждая фазакоторой соДержит две последовательносоединенные между собой полуфазы исоставляет с источником переменногонапряжения высокой частоты со среднейточкой полумостовую схему, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюупрощения конструкции и повьппениякрутизны выходного сигнала датчикауглового положения, он снабжен тороидальной обмоткой смещения, содержащей последовательно и согласно соединенные между собой катушки, намотанные на спинке статора через егопазы, в спинке выполнены отверстия,лежащие на одной окружности, черезотверстия намотаны полуфазы измерительной обмотки, полуфаэы каждой фазы расположены друг от друга со смещением на угол, кратный полюсномуделению, а ось каждой полуфаэы измерительной обмотки датчика совпадаетс осью катушечной группы соответствующей фазы якорной обмотки,2, Электродвигатель по п, 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью лучшего использования объемаспинки статора, отверстия для полуфазизмерительной обмотки датчика расположены на оси зубцов статора, а катушки обмотки смещения расположенымежду полуфаэами измерительной обмот 3, Электродвигатель по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю ц и й с я тем, что каждая полуфаза измерительной обмотки состоит иэ одной катушки, выполненной с шагом, равным одному зубцо1527689 вому делению статора, на наружной по- которых размещены наружные стороныверхности спинки выполнены пазы, в катушек обмотки смещения. Составитель А. СанталовТехред М.яндык Корректор Э.Лончакова Редактор 11,Тупица Заказ 7517/56 Тираж 648 ПодписноеВШ 1 ИПИ Государственного комитета по изобретениям н открытиям лри ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент, г.ужгород, ул. Гагарина,101