ю
со со
Oi Изобретение относитс к электротехнике, а именно к бесконтактным управл емым двигател м, используемым в качестве исполнительных элементов след щих систем. Известен вентильный управл емый двигатель с возбуждением от посто нных магнитов , датчиком углового положени и полупроводниковым коммутатором 1. Недостатками такого двигател вл етс необходимость использовани дорогосто щих посто нных магнитов, наличие сильных магнитных полей рассе ни , а также сложность конструкции. Наиболее близким к предлагаемому вл етс управл емый двигатель, содержащий ротор, статор с многофазной обмоткой, полупроводниковый коммутатор и датчик положени povopa, выполненный в виде расположенных на роторе посто нных магнитов и двух расположенных на статоре электрически взаимно ортогональных систем датчиков Холла, входы одной из которых подключены к источнику напр жени управлени , а другой - к источнику напр жени возбуждени , выходы датчика положени подключены к расположенной в пазах статора обмотке через полупроводниковый коммутатор 2. Недостатками этого двигател вл ютс значительные габариты и масса, так как датчик углового положени ротора представл ет собой отдельную электрическую машину. Цель изобретени - уменьшение габаритов и массы вентильного управл емого двигател . Указанна цель достигаетс тем, что в вентильном управл емом двигателе, содержащем ротор, статор с многофазной обмоткой , полупроводниковый коммутатор и датчик положени ротора, выполненный в виде расположенных на роторе посто нных магнитов и двух расположенных на статоре электрически взаимно ортогональных систем датчиков Холла, входы одной из которых подключены к источнику напр жени управлени , а другой - к источнику напр жени возбуждени , выходы датчика положени подключены к расположенной в пазах статора обмотке через полупроводниковый коммутатор , ротор выполнен внополюсным из магнитом гкого материала, в его пазы помещены посто нные магниты датчика положени , ротора, обеспечивающие намагничивание ротора по поперечной оси, а обе системы датчиков Холла установлены в пазах статора, причем датчики Холла системы, вход которой подключен к источнику напр жени возбуждени , пространственно расположены по магнитным ос м фаз обмотки статора. На фиг. 1 изображена принципиальна электрическа схема двигател ; на фиг. 2 - принципиальна конструктивна схема. Вентильный управл емый двигатель содержит синхронную реактивную машину, имеющую статор 1, на котором размещена многофазна , например трехфазна , обмотка с фазами 2-4, безобмоточный внополюсный ротор 5 из магнитом гкого материала, датчик 6 углового положени и полупроводниковый коммутатор 7. Датчик 6 углового положени включает в себ две трехфазные системы 8 и 9 гальваномагнитных преобразователей магнитного пол в ЭДС, например датчиков Холла, размещенных в пазах статора 1, и ротор в виде посто нных магнитов 10, установленных в пазах ротора 5. Оси полюсов ротора 5 и посто нных магнитов IQ электрически взаимно ортогональны и совпадают соответственно с продольной d и поперечной q ос ми ротора 5. В качестве посто нных магнитов 10 используетс магнитотвердый материал с максимальной удельной энергией - кДж/м. Кажда система преобразователей 8 и 9 состоит соответственно из трех датчиков Холла 11 -13 и 14-16. Датчики Холла 11 -13 смещены относительно друг друга на 120 эл. град, и пространственно совпадают с магнитными ос ми катущек фаз 2-4. Датчики Холла 14-16 смещены относительно друг друга на 120 эл. град, и на 90 эл. град, относительно магнитных осей Катушек фаз 2-4. Входы датчиков Холла 11 -13 и 14-16 через разделительные трансформаторы 17 и 18 подключены к источникам напр жений возбуждени и управлени UB и Uy соответственно. Выходы датчиков 11 и 14, 12 и 15, 13 и 16 соединены попарнопоследовательно и через полупроводниковый коммутатор 7 подключены к соответствующим фазам 2-4 обмотки статора 1. Вентильный управл емый двигатель работает следующим образом. В воздушном зазоре обесточенного двигател по поперечной оси q действует магнитное поле от посто нных магнитов 10. При подаче напр жени UB это поле измер етс датчиками Холла 11 -13 системы 8 преобразователей. Выходные сигналы с датчиков Холла 11 -13 через полупроводниковый коммутатор 7 поступают на фазы 2-4 обмотки статора 1. Так как датчики Холла 11 -13 пространственно расположены по магнитным ос м катушек фаз 2-4, а оси посто нных магнитов 10 электрически ортогональны ос м полюсов ротора 5, то в воздушном зазоре двигател по поперечной оси q ротора 5 нар ду с полем от посто нных магнитов 10 возникает магнитное поле, обусловленное намагничивающей силой (н. с.) F от токов в фазах 2-4. Из-за того, что возникшее магнитное поле направлено по оси q и в то же врем совпадает с ос ми посто нных магнитов 10, двигатель не развивает вращающего момента и ротор 5 неподвижен. Отсутствие вращающего момента при питании входов системы преобразователей вл етс положительным фактором, исключающим ложное срабатывание след щей системы при отсутствии сигнала управлени Uy. После подачи напр жени управлени и датчики Холла 14-16 начинают измер ть магнитное поле, действующее по поперечной оси q. Поскольку выходы датчиков Холла 11 и 14, 12 и 15, 13 и 16 соединены последовательно, то их выходные сигналы складываютс друг с другом и через коммутатор 7 подаютс на фазы 2-4 обмотки статора I. Вследствие того, что датчики Холла 14-16 фиксированы в пространстве относительно магнитных осей катущек фаз 2-4 со смещением в 90 эл. град, от токов в фазах 2-4 помимо н. с. F,, возникает н. с. Fd и магнитное поле, направленное по продольной оси d ротора 5. Поэтому при одновременной подаче напр жений U и Ue в воздущном зазоре действует суммарное магнитное поле, составл ющими которого вл ютс магнитное поле по поперечной оси - поле от посто нных магнитов 10 и н. с. Fq и магнитное поле по продольной оси - Поле от н. с. Fj. В результате возникает вращающий момент, равный сумме двух моментов, один из которых определ етс полем посто нных магнитов, а другой - суммарным магнитным полем. Вращающий момент от пол посто нных магнитов незначителен вследствие низкой удельной энергии примен емых магнитов и поэтому не оказывает вли ни на работу двигател . Дальнейща коммутаци токов в фазах 2-4 происходит по выходным сигналам датчиков Холла обеих систем 8 и 9, измер ющих суммарное магнитное поле. При последовательной коммутации токов в фазах 2-4 посредством датчика 6 положени и полупроводникового коммутатора 7 суммарное поле, а вместе с ним и ротор 5, вращаютс со скоростью, пропорциональной напр жению Uy. Регулирование скорости вращени вентильного управл емого двигател осуществл етс изменением амплитуды напр жени Uy, а реверс - изменением на 180 эл. град, фазы напр жени U. Таким образом, предлагаемое устройство при тех же функциональных возможност х имеет меньщую массу и габариты и более низкую стоимости благодар совмещению магнитных цепей датчика и двигател .
11