SU1141527A1

SU1141527A1 - Thyratron motor

Info

Publication number: SU1141527A1
Application number: SU833659859A
Authority: SU
Inventors: Александр Исаакович Каминский; Николай Николаевич Левин; Петр Александрович Назаров; Евгений Александрович Склярский; Олег Александрович Серегин; Александр Владимирович Якушков
Original assignee: Рижское Высшее Военно-Политическое Краснознаменное Училище Им.Бирюзова С.С.; Рижский Электромеханический Завод
Priority date: 1983-10-10
Filing date: 1983-10-10
Publication date: 1985-02-23

Abstract

1. ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ , содержащий индуктор, выполненный в виде кольцевого посто нного магнита, и корь, обмотка которого, расположенна в воздушном зазоре между индуктором и замыкателем магнитного потока, подключена к выходу полупроводникового коммутатора,управл к цие цепи которого св заны с выходом датчика положени ротора, отличающийс тем, что, с целью повьшени равномерности движени , на коре размещ ен электропровод щий диск, разделенный прорез ми на секторы, причем все секторы по внешней части электрически соединены перемычками , а по внутренней части электрически соединены секторы, одинаково расположенные по отношению к одноименным полюсам ротора. 2.Электродвигатель по п.1, отличающийс тем, что, с целью повышени равномерности движени путем уменьшени амплитуды колебаний ротора, обусловленных высшими гармоническими составл ющими питающего напр жени , перемычки выполнены шириной, равной радиальной ширине кольцевого магнита. 3.Электродвигатель по n.t, отличающийс тем, что, с целью упрощени конструкции, перемычки вьшолнены шириной равной радиальному размеру диска. 4 7ЛГТПРз I в Г1. A VENTILATED ELECTRIC MOTOR containing an inductor made in the form of an annular permanent magnet, and a measles, the winding of which is located in the air gap between the inductor and the magnetic flux contactor, is connected to the output of the semiconductor switch, which is controlled to the circuit of which is connected to the output of the position sensor A rotor, characterized in that, in order to increase the uniformity of motion, an electrically conducting disk is placed on the cortex, divided by slots into sectors, all sectors in the outer part being electrically connected enes webs and the inner portion are electrically connected sectors equally spaced with respect to the eponymous poles of the rotor. 2. An electric motor according to claim 1, characterized in that, in order to increase the uniformity of movement by reducing the amplitude of the rotor oscillations caused by the higher harmonic components of the supply voltage, the jumpers are made with a width equal to the radial width of the ring magnet. 3. Electric motor according to n.t, characterized in that, in order to simplify the construction, the jumpers are made with a width equal to the radial size of the disk. 4 7LGTPRz I in G

Description

1 Изобретение относитс к электротехнике , в частности к электродвиг-ател м с бесконтактной коммутацией обмоток - вентильным электродвигателем (ВД), примен емым в устройствах Записи и воспроизведени информации Известны ВД, у которых обмотка кор уложена в пазах статора, а ротор представл ет собой ц;илиндрический магнит, вращаюищйс под действием МДГ, статорной обмотки и привод щш в движение носитель информации Однако така конструкци имеет большую массу, габариты, большую длительность разгона (до 11 секунд) Известна также конструкци ВД, где дл повышени равномерности дви жени двухфазна обмотка кор выпол нена в виде большого числа бескаркасньк катушек, расположенных в два р да между замыкателем магнитного потока- и кольцеобразным ротором посто нным магнитом 23. Однако высока равномерность дви жени ротора здесь достигаетс за счет весьма сложной технологии изго товлени .катушек, число которых дос тигает 16, и трудоемкого монтажа последних в два р да. Наиболее близким к изобретению по технической сувщости и достигаемому результату вл етс ВД бесконтактный , содержащий ротор в виде ферритового кольцевого магнита, дис ковый статор с бескаркасны {и катушками многофазной обмотки кор , расположенными между ротором и замыкателем магнитного потока ЗЗ. Ключи полупроводникового коммутатора управл ютс датчиком положени ротора. Применение катушек без сердечников и системы обратной св зи по скорости и положению ротора позвол ет обеспечить высокую равномер ность движени , но последн остает с и в этом случае не лучше 0,15%. Причиной этому вл етс неравномерность намагничивани многополюсного ротора. Поэтому при использовании датчиков положени , чувствительные элементы кЪторых реагируют на величину индyкlI ии магнита, информаци о неравномерности намагничивани последнего выдаетс в виде высокочастотных и субгармонических состав л ющих в составе ВЕ.КОДНОГО напр жени электропреобразовательного устройства . Последнее и порождает нера 7 Hobiepность движени носител информации .При этом наиболее опасным вл ютс субгармонические составл ющие, не пoддaюш ec демпфированию обычными средствами. Цель изобретени - повьшюние равномерности движени ротора в сверхтихоходном варианте исполнени путем преобладающего подавлени субгармонических составл ющих колебаний ротора , а также уменьшени амплитуды его колебаний, обусловленных высшими гармоническими составл ющими питающего напр жени . Поставленна цель достигаетс тем, что в вентильном электродвигателе , содержащем индуктор, вьшолненный в виде ферритового кольцевого посто нного магнита, и корь, обмотка которого, расположенна в воздуп ном зазоре между индуктором и замыкателем магнитного потока, подключена к выходу полупроводникового коммутатора , управл ющее цеци которого св заны с выходом датчика положени ротора, на коре размещен электропровод щий диск, разделенный прорез ми на секторы, причем все секторы по внешней части электрически соединены перемычками, а по внутренней части электрически соединены секторы , одинаково расположенные по отношению к одноименным полюсам ротора. Дл уменьшени амплитуды колеба НИИ ротора, обусловленных высшими гармоническими составл ющими питающего напр же1(и перемычки выполнены шириной, равной радиальной ширине кольцевого магнита. Дл упрощени конструкции ширина перемычек может, быть равной радиальному размеру диска. На фиг. 1 представлена конструкци электропривода с электропровод щим диском на коре; на фиг. 2 электропровод щий диск, разделенный на отдельные секторы; на фиг, 3 электропровод щий диск, в котором увеличена ширина перемьиек. Электропривод с ВД (фиг. 1) содержит ко1 1мутатор 1, предназначенньБ дл преобразовани напр жени сети в многофазное синусоидальное напр жение низкой частоты, которое подаетс на электродвигатель 2, т.е. на его многофазную обмотку 3 кор 4, расположенного между ротором - ферритовым кольцевым магнитом 5 и замыкателем 6. Над обмоткой 3, обраще1Тной к ротору, расположена плата 7 с плоским электропровод щим диском Я например, из меди, изолированн 1м от катушек кор немагнитным материалом платы. Размеры кольца диска 8 соот ,ветствуют форме и размерам кольцевого магнита 5, к которому крепитс носитель 9 информации.1 The invention relates to electrical engineering, in particular, to electric motors with contactless switching of windings - a valve electric motor (VD) used in information Recording and playback devices. VD are known in which the core winding is laid in the stator slots and the rotor is ; Dyndric magnet, rotated by the action of the MDG, the stator winding and drive the drive of the information carrier. However, such a structure has a large mass, dimensions, a longer acceleration time (up to 11 seconds). Also known and VD, where in order to increase the uniformity of motion, the two-phase core winding is made in the form of a large number of frameless coils arranged in two rows between the magnetic flux contactor and the ring-shaped rotor with a permanent magnet 23. However, a high uniformity of rotor movement is achieved here due to sophisticated manufacturing technology of coils, the number of which reaches 16, and laborious installation of the latter in two rows. The closest to the invention in terms of technical feasibility and the result achieved is a contactless VD containing a rotor in the form of a ferrite ring magnet, a disk stator with frameless {and multiphase core winding coils located between the rotor and the magnetic flux closure starter. The switches of the semiconductor switch are controlled by a rotor position sensor. The use of coreless coils and a feedback system for the speed and position of the rotor allows for a high uniformity of motion, but the latter remains with and in this case no better than 0.15%. The reason for this is the uneven magnetization of a multi-pole rotor. Therefore, when using position sensors, sensitive elements react to the magnitude of the induction and magnet, information about the irregularity of magnetization of the latter is given in the form of high-frequency and subharmonic components of the BE.CODE voltage of the electrical conversion device. The latter generates irregular movement of the information carrier. At the same time, the most dangerous are subharmonic components that do not give ec damping by conventional means. The purpose of the invention is to increase the uniformity of motion of the rotor in the super-slow variant by predominantly suppressing the subharmonic components of the rotor oscillations, as well as reducing the amplitude of its oscillations caused by the higher harmonic components of the supply voltage. The goal is achieved by the fact that in a valve motor containing an inductor, made in the form of a ferrite ring permanent magnet, and measles, the winding of which is located in the air gap between the inductor and the magnetic flux contactor, is connected to the output of the semiconductor switch, which controls the core connected to the output of the rotor position sensor, an electrically conducting disk is placed on the core, divided by slots into sectors, all sectors being electrically connected to the jumpers on the outer part And the inner portion are electrically connected sectors equally spaced with respect to the eponymous poles of the rotor. To reduce the amplitude of the oscillation of the rotor research institute, due to the higher harmonic components of the supply voltage1 (and jumpers are made equal to the radial width of the ring magnet. To simplify the design, the width of the jumpers can be equal to the radial size of the disk. Fig. 1 shows the design of the electric drive with electrically conductive disk on the bark; in Fig. 2, an electrically conductive disk divided into separate sectors; Fig. 3, an electrically conductive disk in which the width of the intermics is increased. The electric drive with the VD (Fig. 1) contains This switch 1 is designed to convert the network voltage into a low-frequency multi-phase sinusoidal voltage that is applied to the electric motor 2, i.e. to its multi-phase winding 3 core 4, located between the rotor - ferrite ring magnet 5 and the contact switch 6. Above By winding 3 facing the rotor, there is a plate 7 with a flat electrically conducting disk I, for example, made of copper, isolated 1m from the coils by the non-magnetic material of the board. The dimensions of the disk ring 8 correspond respectively to the shape and dimensions of the ring magnet 5 to which the information carrier 9 is attached.

Коммутатор 1 построен на полупроводниковых приборах и управл етс устройством 10, в общем случае включающем генератор эталонной частоты и схему обработки сигналов, получаемых с датчиков 11 и 12 положени ротора и угловой частоты вращений соответственно , элементы которых расположены на плате 7.Switch 1 is built on semiconductor devices and is controlled by device 10, which generally includes a reference frequency generator and a signal processing circuit from the rotor position sensors 11 and 12 and the angular rotation frequency, respectively, whose elements are located on the board 7.

Якорь электродвигател 2 в общем случае представл ет собой немагнитный диск 4, на поверхности которого прикреплены катушки 3 многофазной обмотки. К противоположным сторонам этих катуЕШк примыкает немагнитна плата 7.,The armature of the electric motor 2 is generally a non-magnetic disk 4, on the surface of which the coils 3 of the multi-phase winding are attached. The non-magnetic board 7 adjoins the opposite sides of these cutouts.

Электропровод щий диск 8-(фиг.2) может быть выполнен методом печатног монтажа. При этом он выполн етс в виде секторов 13-15, изолированных друг от друга по части длины прорез ми 16. Таким образом, электрическое соединение каждого сектора 13 с двум соседними 14 и 15 осуществл етс лишь на внешней части 17, у центра они соединены перемычками 18, про ход щими по обратной стороне диска 8 (перемычки показаны пунктирными лит ни ми). Последние соедин ют электрические секторы, расположенные идентично по отношению к полюсам одной и той же пол рности (например, секторы 15 и 19). На фиг. 2 полюса магнита расположены как бы,над диском. Они обозначены N, S, N, S (приведена КОНСТРУК1ЩЯ дл четырехполюсного двигател ). Электрическое соединение проводников с секторами осуществл етс через отверсти 20 в плате 7 (показано на фиг. 2 точками).The electrically conductive disk 8- (Fig. 2) can be made by the method of printed installation. At the same time, it is made in the form of sectors 13-15, isolated from each other over part of the length of the slots 16. Thus, the electrical connection of each sector 13 with two adjacent 14 and 15 is made only on the outer part 17, at the center they are connected by bridges 18 passing along the back side of the disk 8 (jumpers are shown in dotted lines). The latter connect electrical sectors that are located identically with respect to the poles of the same polarity (for example, sectors 15 and 19). FIG. The two poles of the magnet are located, as it were, above the disk. They are denoted by N, S, N, S (shown DESIGN for a four-pole motor). The electrical connection of the conductors to the sectors is made through the holes 20 in the plate 7 (shown in Fig. 2 with dots).

Сектор 15 (фиг. 2) под одним северным полюсом соединен проводником 18 с сектором 19 под другим северным полюсом, причем, одинаково расположенным . Если северных полюсов будет четыре или больше, то отверстий 20 дл св зи будет четыре или более, т.е. электрически соедин тьс будет четыре или более секторов. Аналогично соедин ютс и другие секторы. Величина изол ционного промежутка по длине может быть различной, вплоть до исключени последнего (фиг. 3).Sector 15 (Fig. 2) under one north pole is connected by conductor 18 with sector 19 under another north pole, and being equally spaced. If there are four or more north poles, there will be four or more communication holes 20, i.e. four or more sectors will be electrically connected. Similarly, other sectors are connected. The length of the insulating gap may vary in length, up to the exclusion of the latter (Fig. 3).

Привод работает следующим образомThe drive works as follows

Коммутатор 1, получа питание от сети, преобразует его в многофазное синусоидальное напр жение переменного тока частоты вращени ротора. Последнее обеспечиваетс за счет сигналов с чувствительных элементов датчика 11 положени ротора. Электрический ток, проход по катушкам обмотки 3 кор 4, взаимодействует с полюсами кольцевого магнита 5 При этом создаетс вращаюп;ий момент, разгон ю11№1й ротор до скорости вращени , соответствукнце частоте эталонного генератора устройства 10 управлени . В дальнейщем скорость вращени поддерживаетс стабильной за счет обратной св зи по скорости вращени через датчик 12, т.е. путем сравнени текущей частоты с эталонной и выработки соответствующего управл ющего воздействи при расхождении указанных частот.Switch 1, when powered by the mains, converts it to a multiphase sinusoidal voltage of the alternating current of the rotor speed. The latter is provided by signals from the sensing elements of the rotor position sensor 11. The electric current, the passage through the coils of the winding 3 core 4, interacts with the poles of the ring magnet 5 This creates a rotating moment, accelerating the rotor to the rotational speed corresponding to the frequency of the reference generator of the control unit 10. Subsequently, the rotational speed is kept stable by feedback on the rotational speed through the sensor 12, i.e. by comparing the current frequency with the reference one and making an appropriate control action when the indicated frequencies diverge.

Демпфирование колебаний осуществл етс за счет взаимодействи кольцевого магнита с токами в диске. При этом магнитные потоки пронизывают участки диска как непосредственно под кольцевым магнитом, так и в центре диска, где больще проход т потоки рассе ни .The oscillation damping is performed by the interaction of the ring magnet with the currents in the disk. In this case, the magnetic fluxes penetrate the disk areas both directly under the ring magnet and in the center of the disk, where scattered flows pass more.

Если магнитные потоки северных (южных) полюсов неодинаковы,что вл етс распространенным недостатком намагничивани многополюсных кольцевых магнитов, то чувствительные элементы датчика 11 положени ротора сформируют сигналы на образование субгармонических составл ющих токов и напр жений электропреобразовательного устройства 1. Последнее приведе к по влению низкочастотньсх колебаний ротора. Эти колебани обуслов т наведение ЭДС во всех секторах.По в тс токи только в замкнутых контурах: сектор под полюсом с более сильным на магничиванием,внешн часть диска,сектор под полюсом той же пол рности, но с более слабым намагничиванием, соединительный проводник на обратной стороне диска. На фиг. 2 один из таких путей показан стрелками.If the magnetic fluxes of the north (south) poles are not the same, which is a common disadvantage of magnetizing multipolar ring magnets, then the sensitive elements of the rotor position sensor 11 will generate signals for the formation of subharmonic components of currents and voltages of the electrotransformer 1. The last result in low frequency rotor oscillations . These fluctuations cause EMF guidance in all sectors. In TC, the currents are only in closed circuits: a sector under the pole with a stronger magnetisation, the outer part of the disk, a sector under the pole of the same polarity, but with a weaker magnetization, the connecting conductor on the reverse side of the drive. FIG. 2 one of such ways is shown by arrows.

Взаимодейству с полюсами, наведенные токи создадут демпфирукицийInteracting with the poles, the induced currents will create damping.

Claims

1. VENTAL ELECTRIC MOTOR, containing an inductor made in the form of an annular permanent magnet, and an armature, the winding of which is located in the air gap between the inductor and the magnetic flux closure, connected to the output of the semiconductor switch, the control circuits of which are connected to the output of the rotor position sensor, which differs the fact that, in order to increase the uniformity of movement, an electrically conductive disk is placed at the anchor, divided by cuts into sectors, and all sectors on the outside are electrically connected sliver, and the inner portion are electrically connected sectors equally spaced with respect to the eponymous poles of the rotor.

2. The electric motor according to claim 1, characterized in that, in order to increase the uniformity of movement by reducing the amplitude of the rotor vibrations due to the higher 2 harmonic components of the supply voltage, the jumpers are made equal to the radial width of the ring magnet.

3. The electric motor according to claim 1, characterized in that, in order to simplify the design, the jumpers are made equal in width to the radial size of the disk.

Riga 1