SU1156204A1 - Вентильный электродвигатель - Google Patents

Abstract

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ содержащий ротор, статор с in -с.екциониой обмоткой  кор , подключенной Фиг.1 к выходу мостового коммутатора с мостом обратного тока, отличающийс  тем, что, с целью расширени  диапазона .регулировани  мощности и снижени  энергопотреблени , он снабжен дополнительно стабилитронами и управл емыми ключами, коммутатор содержит m+t ветвей, обмотка  кор  выполнена разомкнутой секции обмотки соединены последовательно и сдвинуты одна относительно другой на угол iT/m , мост обратного тока св зан с шинами цепи питани  через стабилитроны, шунтированные управл емыми ключами, а один из свободньк концов обмотки подключен к выходу (.т+1)-й ветви моста.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к регулируемым двигател м посто ннаго тока с бесконтактной коммутацией вентильных электродвигателей (БД). Широкое применение в различных област х техники нашли ВД с возбужде нием от посто нных магнитов и коммутацией тока в обмотках с помощью транзисторных или тиристорньгх си ловых ключей, управл емых от сигн лов датчика положени  ротора (ДПР).; Они используютс  в качестве исполнительных органов систем автоматики моментных и т говых двигателей вследствие высоких массогабаритньк показателей, регулировочных свойств и высокой экономичности. Известны электродвигатели с однополупериодным коммутатором, состо пщм из двух  чеек, вьтолненных с возможностью их последовательного и параллельного соединени  дл  регулировани  скорости вращени  ,1 . Такие электродвигатели имеют слож , ную электрическую схему переключени  Известны также ВД с трехфазной лучевой обмоткой, присоединенной к мостовой трехфазной схеме силовых ключей, параллельно которым подключен трехфазный диодный вьшр мительны мост обратного тока С23. - Регулирование скорости указанных двигателей может осуществл тьс  с высокими энергетическими показател ми в относительно небольшом диапазоне частот вращени . Кроме того, без специальных схем невозможно осуществить возврат в сет энергии, накопленной во вращающихс  элементах нагрузки. Целью Изобретени   вл етс  расширение диапазона регулировани  мощности и снижение энергопотреблени . Поставленна  цель достигаетс  тем что вентильньй электродвигатель, содержащий ротор,, статор с М -секционной обмоткой  кор , подключенной к выходу мостового коммутатора с мостом обратного тока, снабжен дополнительно стабилитронами и управл емыми ключами, коммутатор содержит m +1 ветвей, обмотка  кор  выполнена разомкнутой, секции обмотки соеди}1ены последовательно и сдвинуты одна относительно другой на угол 7Т7п7 , мост обратного тока св зан с шинами цепи питани  через стабилитроны , шунтированные управл емыми ключами, а один из свободных концов обмотки  кор  подключен к выходу (п1 + 1.)-й ветви моста. На фиг. 1 изображена схема предлагаемого двигател  } на фиг, 2 - схема обмотки двигател  (ш -3)Jна фиг. 3 - векторна  диаграмма ЭДС обмоток двигател . Разомкнута  обмотка предлагаемого двигател  содержит m последовательно соединенных секций. Секщга 1, 2 и 3 присоединены к мостовому коммутатору , собранному из силовых ключей 4-11, которые подключают их к шинам источника 12 питани . К секци м присоединен также собранный на диодах 13-20 выпр мительный мост обратного тока, подключенный к шинам источника питани  через стабилитроны 21 и 22, шунтированные управл емыми ключами 23 и 24. Силовые ключи управл ютс  схемой , к входу которой подведены сигналы ДПР и команды управлени . Углы открытого состо ни  ключей ВД составл ют 36(9 эл.град. При этом секции двигател  (фиг. 1) поочередно подключаютс  к шинам источника питани . Ограниченный диапазон регулировани  скорости двигател -прототипа обусловлено тем, что он имеет одну скорость холостого хода при посто нном напр жении аккумул тора. Предлагаемый ВД может работать как в режиме коммутации каждой секции, так и в режиме поочередной коммутации двух смежных секций и иметь две различные скорости холостого хода, отличающиес  в 1,73 раза. Эта особенность двигател  существенно расшир ет диапазон регулировани  его .скорости. Кроме того, эта особенность позвол ет сниоить энергопотребление при разгоне инерционной нагрузки (например, маховика) до максимальной скорости, осуществл   двухступенчатый разгон ее. Напр жение на выходе диодного выпр мительного моста БД после разгона инерционной нагрузки вдвое превышает ЭДС одной секции. Векторна  диаграмма ЭДС двигател , изображенна  на фиг. .3, по сн ет это обсто тельство. Здесь модуль суммы ЭДС обмотки двигател  Ер вдвое больше модул  ЭДС каждой из секции , , j . При .разгоне нагрузки до максимальной

3

скорости ЭДС секции примерно равна напр жению аккумул торной батареи. Наличие в двигателе вдвое большего вьшр мленного напр жени  позвол ет производить рекуперативное торможени нагрузки, при котором запасенна  в ней кинетическа  энерги  возвращаетс  в аккумул тор. Во врем  такого торможени  закрыты силовые ключи 4-11 коммутатора и открыты управл емые ключи 23 и 24. В источник возвращаетс  запасенной в нагруке энергии так как ее возврат осуществл етс  до скорости, равной половине скорости холостого хода.

Стабилитроны 2t и 22 служат дл  замыкани  на аккумул тор экстратоков , возникающих при коммутации обмотки двигател  и импульсном регулировании развиваемого им момента.

044

С их помощью в аккумул тор возвращаетс  энерги , запасаема  в нндуктивност х секций двигател .

Таким образом, двигатель имеет две существенно различные скорости холостого хода, что расшир ет диапазон регулировани  его скорости в 1,73 раза . Он отличаетс  пониженным энергопотреблением, достигаемым за счет осуществлени  им двухступенчатого разгона инерционной нагрузки и ее рекуперативного торможени , при котором в источник питани  возвращаетс  3/4 кинетической энер ии , запасенной в нагрузке.

ВД может примен тьс  в качестве моментного двигател , исполнительного органа автоматических систем и в

экономичных приводах инерционных нагрузок.

Фиг.2

2

ЕС

Фиг.З

Claims (1)

1. ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий ротор, статор с in -секционной обмоткой якоря, подключенной

   Фиг.1 к выходу мостового коммутатора с мостом обратного тока, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования мощности и снижения энергопотребления, он снабжен дополнительно стабилитронами и управляемыми ключами, коммутатор содержит щ+1 ветвей, обмотка якоря выполнена разомкнутой^ секции обмотки соединены последовательно и сдвинуты одна относительно другой на угол 1Г!т , мост обратного тока связан с шинами цепи питания через стабилитроны, шунтированные управляемыми ключами, а один из свободных концов обмотки подключен к выходу (Д1+1)-й ветви моста.

   SU „„1156204 • 1156204 2