LT5336B - Ventilinė elektros pavara - Google Patents
Ventilinė elektros pavara Download PDFInfo
- Publication number
- LT5336B LT5336B LT2004043A LT2004043A LT5336B LT 5336 B LT5336 B LT 5336B LT 2004043 A LT2004043 A LT 2004043A LT 2004043 A LT2004043 A LT 2004043A LT 5336 B LT5336 B LT 5336B
- Authority
- LT
- Lithuania
- Prior art keywords
- winding
- sections
- commutator
- key elements
- magnetic field
- Prior art date
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 53
- 241000272525 Anas platyrhynchos Species 0.000 claims 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 claims 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 1
- 238000004904 shortening Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K3/00—Details of windings
- H02K3/04—Windings characterised by the conductor shape, form or construction, e.g. with bar conductors
- H02K3/28—Layout of windings or of connections between windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K11/00—Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
- H02K11/30—Structural association with control circuits or drive circuits
- H02K11/33—Drive circuits, e.g. power electronics
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P6/00—Arrangements for controlling synchronous motors or other dynamo-electric motors using electronic commutation dependent on the rotor position; Electronic commutators therefor
- H02P6/14—Electronic commutators
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K29/00—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices
- H02K29/06—Motors or generators having non-mechanical commutating devices, e.g. discharge tubes or semiconductor devices with position sensing devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Dc Machiner (AREA)
- Nitrogen And Oxygen Or Sulfur-Condensed Heterocyclic Ring Systems (AREA)
- Windings For Motors And Generators (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
Išradimas priklauso elektrotechnikos sričiai, būtent ventilinėms elektros pavaroms, maitinamoms iš nuolatinės įtampos šaltinio. Ventilinė elektros pavara, kurią sudaro variklis, turintis statorių su uždara paskirstyta apvija, rotorių bei komutatorių, sukonstruotą iš valdomų raktinių elementų, sujungtų pagal daugiafazę tiltelinę schemą su įėjimo įvadais, skirtais prijungti prie nuolatinės maitinimo įtampos, bei raktinių elementų išėjimo įvadais prijungtais prie apvijos sekcijų taip, kad sukurtų sukamąjį magnetinį lauką, nauja yra tai, kad komutatorius sukonstruotas taip, kad jo raktinių elementų išėjimo įvadai yra prijungti prie apvijos gretimų sekcijų sujungimų taškų taip, kad komutatoriausvieni raktiniai elementai prie nuolatinės įtamposvieno poliaus jungtų paeiliui apvijos gretimų sekcijų vienus sujungimo taškus, o nuo jų nutolusius per 180 elektrinių laipsnių kitus apvijos gretimų sekcijų sujungimo taškus komutatoriaus kiti raktiniai elementai atitinkamai jungtų prie nuolatinės įtampos kito poliaus.
Description
Išradimas priklauso elektrotechnikos sričiai, būtent ventilinėms elektros pavaroms, maitinamoms iš nuolatinės įtampos šaltinio ir gali būti panaudotas ten, kur reikalingas pavarų patikimumas ir geros reguliavimo charakteristikos.
Žinoma ventilinė elektros pavara, kurią sudaro tranzistorinis komutatorius ir sinchroninis elektros variklis, turintis statorių ir rotorių (Γ.ΙΙΙτεπτηΗΗΓ, A.Bancce. 3jieKTpnnecKne MHKpoManiHHbi: flep. c HeM.:—M.: 3HeproaiOMH3ąaT, Muller R. Gleichstrommotoren mit elektronischem Kommutator— Prinzipien und Amvendung zvveipulsiger kollektorlosiger Gleichstrommotoren. VDI- Berichte 482, 1983. S. 3 -10).
Šios pavaros trūkumas yra mažas jos naudingumo koeficientas ir santykinai didelis svoris bei gabaritai dėl statoriaus kuriamo sukamojo magnetinio lauko netolygaus sukimosi greičio ir laike kintančios jo amplitudės, sąlygojami mažo komutatoriaus persijungimų skaičiaus per laiką per kurį magnetinis laukas pasisuka per polių porą. Dėl šių priežasčių tokių variklių galia paprastai būna nuo keleto iki keliolikos vatų. Kadangi rotorius turi nuolatinius magnetus, būtini rotoriaus padėties davikliai ir papildomi ryšiai valdymo schemoje, todėl variklio konstrukcija žymiai sudėtingesnė, negu tuo atveju, kai rotorius yra su trumpai jungta apvija, t.y. asinchroninio variklio atveju.
Sprendimas, artimiausias savo technine esme siūlomam, yra ventilinė elektros pavara, kurią sudaro asinchroninis variklis, turintis rotorių ir dantytą statorių su uždara paskirstyta daugiafaze apvija, sudėta į griovelius tarp statoriaus dantų, o jos fazės sujungtos daugiakampiu, ir komutatorius, sukonstruotas iš valdomų raktinių elementą sujungtų pagal daugiafazę tiltelinę schemą turinčią įėjimo įvadus, skirtus prijungti prie nuolatinės maitinimo įtampos, bei raktinių elementų išėjimo įvadus, sujungtus su apvijos fazių įvadais taip, kad sukurtų sukamąjį magnetinį lauką. Be to, statoriuje yra dvi papildomos statmenos apvijos, šuntuotos kondensatoriais ir erdvėje perstumtos 90 elektrinių laipsnių. Jų rezonansinis dažnis lygus vardiniam komutatoriaus taktiniam dažniui, padalintam iš fazių skaičiaus (TSRS autorinis liudijimas SU 1775808).
Žinomos pavaros trūkumai yra santykinai didelis jos svoris bei gabaritai, sąlygojami pavaros komutatoriaus raktinų elementų išėjimų sujungimo su statoriaus apvijos fazėmis schemos, kurioje neišvengiamas dalies apvijų užtrumpinimas ir dėl to statoriaus apvijos darbo metu pilnai neišnaudojamos. Magnetinio lauko sukimosi tolygumą pasiekti galima didinant fazių skaičių. Tačiau, kuo didesnis apvijos fazių skaičius, tuo didesnė apvijos dalis trumpinama. Todėl fazių skaičiaus didinimu pasiekti sukamojo magnetinio lauko tolygumo neįmanoma. To pasiekiama įrengiant statoriuje papildomas rezonansines apvijas, kurios dar sumažina statoriaus apvijos efektyvumą. Be to, šis sprendimas tinka tik tam tikram sukimosi dažniui, todėl jį naudojant neįmanomas pavaros greičio reguliavimas.
Išradimu siekiama padidinti pavaros efektyvumą, sumažinti pavaros svorį ir gabaritus tuo pačiu užtikrinant tolygų magnetinio lauko sukimosi procesą bei praplėsti funkcines galimybes, įgalinant reguliuoti pavaros sukimosi greitį.
Uždavinio sprendimo esmė yra ta, kad ventilinėje elektros pavaroje, kurią sudaro variklis, turintis statorių su uždara paskirstyta apvija, rotorių bei komutatorių, sukonstruotą iš valdomų raktinių elementų, sujungtų pagal daugiafazę tiltelinę schemą su įėjimo įvadais, skirtais prijungti prie nuolatinės maitinimo įtampos, bei raktinių elementų išėjimo įvadais, prijungtais prie apvijos sekcijų taip, kad sukurtų sukamąjį magnetinį lauką, nauja yra tai, kad komutatoriaus raktinių elementų išėjimo įvadai yra prijungti prie apvijos gretimų sekcijų sujungimų taškų taip, kad minėto komutatoriaus vieni raktiniai elementai prie nuolatinės įtampos vieno poliaus jungtų paeiliui apvijos gretimų sekcijų vienus sujungimo taškus, o nuo jų nutolusius per 180 elektrinių laipsnių kitus apvijos gretimų sekcijų sujungimo taškus kiti raktiniai elementai atitinkamai jungtų prie nuolatinės įtampos kito poliaus.
Siūlomoje pavaroje variklio statoriaus apvijos sekcijų ir komutatoriaus jungimo ir valdymo schema užtikrina, kad kiekvienu laiko momentu visa apvija, padalinta į dvi vienodas lygiagrečias šakas, yra jungiama prie įtampos šaltinio, t.y. nesusidaro užtrumpinamų apvijos dalių, kurios neišvengiamos žinomose ventilinėse pavarose. Tai įgalina perjungiant santykinai nedidelę apvijos dalį kiekvienos komutacijos metu, esant dideliam komutuojamų atšakų skaičiui, pasiekti tolygesnį apvijos kuriamą sukamąjį magnetinį lauką, o tuo pačiu sumažinti svorį ir gabaritus. Kuo didesnis sekcijų skaičius, tuo tolygesnis statoriaus sukurtas sukamasis magnetinis laukas.
Pavaros komutatorius sukonstruotas taip, kad jo raktiniai elementai apvijos gretimų sekcijų sujungimo taškus, tarpusavyje nutolusius per 180 elektrinių laipsnių, prie skirtingų nuolatinės įtampos polių jungtų vienu metu (sinchroniškai). Tuomet apvija visą laiką būna padalinta į dvi visiškai vienodas lygiagrečias šakas ir apvijoje neatsiranda išlyginamųjų srovių.
Pavaros komutatorius sukonstruotas taip, kad jo komutatoriaus raktiniai elementai sekcijų sujungimo taškus, tarpusavyje nutolusius per 180 elektrinių laipsnių, prie skirtingu nuolatinės įtampos polių jungtų pakaitomis (paeiliui), padalindami apviją į dvi praktiškai vienodas lygiagrečias šakas be kurios nors dalies apvijos užtrumpinimo, užtikrinant efektyvų visų apvijos laidininkų išnaudojimą besisukančiam magnetiniam laukui kurti.
Pavaros komutatorius sukonstruotas taip, kad komutatoriaus raktiniai elementai sekcijų sujungimo taškus prie skirtingų nuolatinės įtampos polių vienu metu jungtų po keletą gretimų apvijos sekcijų sujungimo taškų. Nedidelė apvijos dalis tuomet būtų trumpinama, tačiau magnetinės indukcijos oro tarpe forma būtų artimesnė sinusinei.
Detaliau išradimas paaiškinamas brėžiniu, kuriame pavaizduota pavaros principinė elektrinė schema.
Ventilinė elektros pavara turi variklį (1), kurio statoriuje (2) yra uždara paskirstyta apvija (3), kurią sudaro tarpusavyje sujungtos sekcijos, turinčios vienodą vijų skaičiui, ir rotorių (4). Pavaros apvija (3) yra analogiška kolektorinių mašinų inkaro apvijai, o rotorius (4) gali būti narvelinis (asinchroninio variklio atveju) arba ryškiapolis (sinchroninio variklio atveju). Pavara turi komutatorių (5), kurio raktinių elementų išėjimai (6m5) prijungti prie apvijos (3) gretimų sekcijų atitinkamų sujungimų taškų (7).15) taip, kad komutatoriaus vieni raktiniai elementai, pavyzdžiui, per jų išėjimus (6 1.3) prie nuolatinės įtampos vieno poliaus jungtų paeiliui apvijos (3) gretimų sekcijų vienus sujungimo taškus (7i_3), o nuo jų nutolusius per 180 elektriniu laipsnių kitus apvijos gretimų sekcijų sujungimo taškus, pavyzdžiui (7i3_i5), kiti raktiniai elementai per jų išėjimus (613-15) atitinkamai jungtų prie nuolatinės įtampos kito poliaus. Pavaros komutatorius (5) sukonstruotas iš valdomų raktinių elementų, pavyzdžiui, tranzistorių (8 - 19), kurie sujungti pagal daugiafazę tiltelinę schemą ir turi įėjimo įvadus, skilius prijungti prie nuolatinės įtampos. Aprašytas raktinių elementų išėjimų sujungimas su apvijos fazinių sekcijų sujungimo taškais yra analogiškas jungimui kolektorinėse mašinose, kur kolektorinio inkaro apvijoje sekcijų sujungimo taškai jungiami prie kolektoriaus plokštelių, o komutatoriaus gnybtai jungiami prie nuolatinės įtampos. Kuo didesnis sekcijų skaičius, tuo tolygiau sukasi statoriaus kuriamas magnetinis laukas.
Ventilinės pavaros veikimo principas. Tranzistoriniame komutatoriuje (5) vienu laiko momentu, tarkime, vieno iš pustilčių (12-13) išėjimas 6i per tranzistorinį raktą 12 prijungia vieną apvijos dviejų gretimų sekcijų sujungimo tašką prie teigiamos įtampos gnybto; kito pustilčio (18-19) išėjimas 613 per raktą 18 prijungia kitą apvijos dviejų gretimų sekcijų sujungimo tašką 7b, esantį 180 elektrinių laipsnių atstumu nuo pirmojo, prie neigiamo nuolatinės įtampos gnybto. Kitu laiko momentu, atsijungiant minėto pustilčio (12-13) raktui 12 , gretimo pustilčio (10-11) išėjimas 62 per raktą 10 prijungia gretimą dviejų gretimų sekcijų sujungimo tašką 72 (arba atitinkamai p taškų) prijungia prie teigiamos įtampos, o atsijungiant pustilčio (18-19) raktui 18 atitinkamai ta pačia kryptimi gretimo pustilčio (16-17), išėjimas 614 per raktą 16 prijungia atitinkamą gretimą sekcijų sujungimo tašką 714 prie neigiamo nuolatinės įtampos gnybto analogiškai kaip kolektoriniame nuolatinės srovės variklyje šepečiai jungia paeiliui vis kitus inkaro apvijos taškus prie nuolatinės įtampos. Kiekvienu laiko momentu visa apvija prijungiama prie nuolatinės įtampos gnybtų; visą laiką visa apvija teka srovė, nepriklausomai nuo sekcijų ir atitinkamai pustilčių skaičiaus, kuris gali būti pakankamai didelis, kad kiekvienu laiko momentu būtų komutuojama tik nedidelė apvijos dalis, kas užtikrina statoriaus kuriamo magnetinio lauko amplitudės pastovumą ir sukimosi sklandumą ir santykinai nedidelį variklio svorį dėl efektyvaus apvijos išnaudojimo.
Siekiant gauti magnetinės indukcijos pasiskirstymo variklio oro tarpe dėsnį, artimesnį sinusiniam, komutatoriaus raktai gali paeiliui prie teigiamo ir neigiamo gnybtų jungti ne po vieną, o po keletą gretimų sekcijų sujungimų taškų kiekvienoje polių poroje, analogiškai kaip šepečiai, kurių plotis žymiai didesnis už kolektoriaus plokštelės plotį, jungia paeiliui vis kitų inkaro apvijos taškų grupes prie nuolatinės įtampos kolektoriniame nuolatinės srovės variklyje.
Claims (4)
- IŠRADIMO APIBRĖŽTIS 51. Ventilinė elektros pavara, kurią sudaro elektros variklis (1), turintis slalorių (2) su uždara paskirstyta apvija (3), rotorių (4) ir komutatorių (5), sukonstruotą iš valdomų raktinių elementų, sujungtų pagal daugiafazę tiltinę schemą su įėjimo įvadais, skirtais prijungti prie nuolatinės srovės šaltinio bei išėjimo įvadais, sujungtais su apvijos (3) sekcijomis taip, kad būtų sukurtas besisukantis magnetinis laukas besiskirianti tuo, kad komutatorius (5) sukonstruotas taip, kad jis galėtų užtikrinti tolygų rotacinį poros iš dviejų sujungtų apvijos sekcijų, esančių priešinguose poliuose perjungimą ant kitos šalia esančios tokios pačios poros ir tuo tikslu jo raktinių elementų išėjimo įvadai (6i-n) prijungti prie greta esančių apvijos (3) įvadų (7|. n) taip, kad magnetinio lauko sukinio tikslu komutatoriaus (5) raktiniai elementai paeiliui prijungtų prie nuolatinės srovės šaltinio polių vis naujas sujungtas apvijos (3) sekcijų esančių ant priešingu polių 180 laipsnių poras-junginius Ί \ - 77)4 ir taip toliau, užtikrinant magnetinio lauko sukimąsi, kurį sukuria visos išskirstytos apvijos sekcijos, kadangi bet kurio laiko tarpu srovė prateka per visas apvijos sekcijas.
- 2. Ventilinė nuolatinės srovės elektros pavara pagal punktą 1, besiskirianti tuo, kad komutatorius (5) sukonstruotas taip, kad jo raktiniai elementai gretimų sekcijų sujungimo taškus, pastumtus vienas kilo atžvilgiu 180 laipsniu, prijungia prie nuolatinės srovės šaltinio priešingų polių vienu metu (sinchroniškai).
- 3. Ventilinė nuolatinės srovės elektros pavara pagal punktą 1, besiskirianti tuo, kad komutatorius (5) sukonstruotas taip, kad jo raktiniai elementai gretimų sekcijų sujungimo taškus pastumtus vienas kito atžvilgiu 180 laipsniu, prijungia prie nuolatinės srovės šaltinio priešingų polių pakaitomis (paeiliui).
- 4. Ventilinė nuolatinės srovės elektros pavara pagal punktą 1, besiskirianti tuo, kad komutatorius sukonstruotas taip, kad jo raktiniai elementai prie priešingų nuolatinės srovės šaltinio polių vienu metu prijungia po keletą 180 laipsniu pastumtų vienas kito atžvilgiu gretimų taškų, kuriuose sujungtos gretimos apvijos (3) sekcijos.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2004043A LT5336B (lt) | 2004-05-03 | 2004-05-03 | Ventilinė elektros pavara |
| PCT/LT2004/000004 WO2005107048A1 (fr) | 2004-05-03 | 2004-09-07 | Entrainement electrique a vannes |
| CH02092/05A CH697079A5 (de) | 2004-05-03 | 2004-09-07 | Stromrichterantrieb. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| LT2004043A LT5336B (lt) | 2004-05-03 | 2004-05-03 | Ventilinė elektros pavara |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| LT2004043A LT2004043A (lt) | 2005-11-25 |
| LT5336B true LT5336B (lt) | 2006-04-25 |
Family
ID=35241972
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| LT2004043A LT5336B (lt) | 2004-05-03 | 2004-05-03 | Ventilinė elektros pavara |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| CH (1) | CH697079A5 (lt) |
| LT (1) | LT5336B (lt) |
| WO (1) | WO2005107048A1 (lt) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1775808C (ru) | 1990-11-16 | 1992-11-15 | Рижское Высшее Военно-Политическое Краснознаменное Училище Им.Бирюзова С.С. | Вентильный электропривод посто нного тока |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1362001A (en) * | 1971-09-09 | 1974-07-30 | N I Pk I T I Elektromekhaniki | Control arrangements for electrical motors |
-
2004
- 2004-05-03 LT LT2004043A patent/LT5336B/lt not_active IP Right Cessation
- 2004-09-07 CH CH02092/05A patent/CH697079A5/de not_active IP Right Cessation
- 2004-09-07 WO PCT/LT2004/000004 patent/WO2005107048A1/ru not_active Ceased
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU1775808C (ru) | 1990-11-16 | 1992-11-15 | Рижское Высшее Военно-Политическое Краснознаменное Училище Им.Бирюзова С.С. | Вентильный электропривод посто нного тока |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| R. MIULER: "Gleichstrommotoren mit elektronischen Kommutator", pages: 3 - 10 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CH697079A5 (de) | 2008-04-15 |
| LT2004043A (lt) | 2005-11-25 |
| WO2005107048A1 (fr) | 2005-11-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7898135B2 (en) | Hybrid permanent magnet motor | |
| JP3671884B2 (ja) | 回転電機 | |
| US10505487B2 (en) | Motor/generator system and fault tolerant control method | |
| US8922087B1 (en) | High efficiency low torque ripple multi-phase permanent magnet machine | |
| CN101278460B (zh) | 无刷电机装置 | |
| US9059659B2 (en) | Method and system for measuring a characteristic of an electric motor | |
| EP1511160A3 (en) | Motor generator | |
| DE69116160D1 (de) | Ein elektrischer leistungsantrieb für fahrzeuge | |
| KR101748626B1 (ko) | 모듈식 다상 전기 기계 | |
| US6934468B2 (en) | Brushless DC motor and circuit for controlling the same | |
| CN111066224A (zh) | 用于电机的定子绕组系统及电机 | |
| JP2014501482A (ja) | 外部励起またはハイブリッド励起される電気機械を動作させる方法および装置 | |
| US10027252B2 (en) | Rotating electric machine system | |
| RU2147155C1 (ru) | Генератор тока | |
| LT5336B (lt) | Ventilinė elektros pavara | |
| KR100822991B1 (ko) | 직류 모터를 제어하는 방법 및 장치 | |
| JP2024507385A (ja) | 周波数変換器ならびに周波数変換器を動作させるための方法 | |
| US7323844B2 (en) | Circuit and method for control of a stepper motor | |
| CN102498641B (zh) | 电枢绕组 | |
| RU2044386C1 (ru) | Униполярная машина | |
| US1244569A (en) | Means for interconverting alternating and direct currents. | |
| WO2014104423A1 (ko) | 독립 다상 병렬로 접속된 스위칭 소자를 이용한 휠인 발전기 | |
| KR101421314B1 (ko) | 리니어 모터 전기자 및 리니어 모터 | |
| EP1389362A1 (en) | Mesh connected electrical rotating machine with span changing | |
| KR200368951Y1 (ko) | 발전기 및 전동기의 겸용 사용을 가능케 하는 회전기 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM9A | Lapsed patents |
Effective date: 20110503 |