SU1246265A1

SU1246265A1 - Thyratron electric motor

Info

Publication number: SU1246265A1
Application number: SU843814427A
Authority: SU
Inventors: Юрий Владимирович Осидач; Василий Иванович Ткачук
Original assignee: Львовский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.Ленинского Комсомола
Priority date: 1984-11-19
Filing date: 1984-11-19
Publication date: 1986-07-23

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к вентильным электродвигател м. Цель изобретени повышение надежности электродвигател (Э). Э содержит ротор, статор с обмоткой кор , один из зажимов каждой из m секций которой соединен с одним из полюсов цепи питани через силовой ключ однополупериодного полупроводникового коммутатора. Другие зажимы секций св заны с другим полюсом цепи питани через диод. Управл юща цепь коммутатора подключена к выходу датчика положени ротора через усилительное устройство. Э содержит, дополнительные диоды, один из электродов каждого из которых подключен к общей точке силового ключа и секции. Другие электроды дополнительных диодов объединены и св заны с общей точкой транзистора (Т) и конденсатора (К). Управл юща цепь Т св зана с выходом блока вы влени совпадений сигналов смежных каналов. Зажимы Т и К соединены с другим полюсом цепи питани . Вс энерги магнитного пол , запасенна в индуктивности отключаемой секции, при отключении последней запасаетс в электростатическом поле конденсатора , а при включении последующей секции передаетс во включенные секции , выполн полезную работу с одновременной защитой ключей от перенапр жений . 2 ил. а « СО 4 ьо «: СПThe invention relates to electrical engineering, in particular to valve motors. The purpose of the invention is to increase the reliability of the motor (E). E contains a rotor, a stator with a winding core, one of the clamps of each of the m sections of which is connected to one of the poles of the power supply circuit via the power switch of the half-wave semiconductor switch. The other clamps of the sections are connected to the other pole of the power supply through the diode. The control circuit of the switch is connected to the output of the rotor position sensor via an amplifying device. E contains additional diodes, one of the electrodes of each of which is connected to a common point of the power switch and section. The other electrodes of the additional diodes are combined and connected to the common point of the transistor (T) and capacitor (K). The control circuit T is connected to the output of the block for detecting the coincidence of the signals of adjacent channels. The clamps T and K are connected to the other pole of the supply chain. The total energy of the magnetic field stored in the inductance of the section to be disconnected, when disconnected, is stored in the electrostatic field of the capacitor, and when the next section is turned on, it is transferred to the included sections, doing useful work while protecting overvoltage switches. 2 Il. a "CO 4 yo": SP

Description

i i

Изобретение относитс к электро- . технике 5 в частности к вентильным электродвигател м,This invention relates to electro. Technique 5, in particular for valve motors,

Целью изобретени вл етс повышение надежности вентильного электродвигател .The aim of the invention is to improve the reliability of a valve motor.

На фиг, 1 нриведена схема электродвигател ; на фиг. 2 - диаграмма работы транзисторов ключей (наличие положительного сигнала U, U, UQ, и условно обозначает открытое состо ние соответствующего ключа) и осциллограммы токов секций корной обмотки двигател .Fig, 1 shows the scheme of the electric motor; in fig. 2 is a diagram of the operation of the key transistors (the presence of a positive signal U, U, UQ, and conventionally denotes the open state of the corresponding key) and oscillograms of the currents of the sections of the motor winding.

Вентильный электродвигатель содержит синхронную машину, например с пассивным ротором, секции 1-3 ко ной обмотки которой соединены в звезду и подключены к одному из полюсов источника питани через силовые ключи 4-6 однополупериодного полупроводникового коммутатора, управл ющие цепи которых подрслючены К выводам трехканального датчика 7 положени ротора с углом активной зоны сигнального сектора, большим 120 эл.град.з через усилительные устройства 8-10. Схема преобразовани запасенной в секци х электромагнитной энергии состоит из блока вы влени совпадени сигналов каналов датчика положени , вьшолненного в виде логических элементов И 11-13, диодов 14-16, конденсатора 17, диода 18 и дополнительного транзистора 19, причем через диод 18 к другому полюсу источника питани подсоединена обща точка секций 1-3, котора через транзистор 19 подключена к общей точке диодов 14-16. Силова цепь транзистора 19 шунтирована последовательно соединенными конденсатором 17 и диодом 18, обща точка которых подключена к выводу дл подключени источника питани .The valve motor contains a synchronous machine, for example, with a passive rotor, sections 1-3 of the coil winding of which are connected to a star and connected to one of the poles of the power source via power switches 4-6 of a half-wave semiconductor switch, the control circuits of which are connected to the terminals of a three-channel sensor 7 the position of the rotor with the angle of the active zone of the signal sector, greater than 120 al grads through amplifying devices 8-10. The conversion circuit of the electromagnetic energy stored in the sections consists of a block for detecting the coincidence of the signals of the position sensor channels, executed in the form of logic elements 11-13, diodes 14-16, capacitor 17, diode 18 and additional transistor 19, and through diode 18 to another The power supply pole is connected to a common point of sections 1-3, which is connected via transistor 19 to a common point of diodes 14-16. The power circuit of the transistor 19 is shunted by a series-connected capacitor 17 and a diode 18, the common point of which is connected to the output for connecting a power source.

Блок вы влени логического попарного совпадени сигналов ных каналов датчика положени ротора состоит из логических двухвходо- вых элементов И , входы которых подключены к выходам смежных фаз датчика положени ро тора 7, а выходы соединены с входами логического элемента ИЛИ 20, выход, которого через усилительное устройство 2 подключен к управл ющей цепи транзистор 19.The unit for detecting the logical pairwise coincidence of the signal channels of the rotor position sensor consists of logical two-input elements AND, whose inputs are connected to the outputs of the adjacent phases of the rotor position sensor 7, and the outputs are connected to the inputs of the logical element OR 20, the output of which through an amplifying device 2 is connected to the control circuit of the transistor 19.

А62652A62652

Работа вентильного электродвига-- тел происходит следующим образом.The work of a valve electric motor is as follows.

Предположим, что в насто щий момент времени сиг {алом датчика 7 по2 ложени ротора запираетс транзисторный ключ 4. Одновременно с ним запираетс транзистор 19. Ток секции 1 корной обмотки под действием ЭДС самоиндукции начинает проте10 кать через диод 14, конденсатор 17, диод 8, з ар жа при этом конденсатор 17. Происходит форсированное спадание тока в секции 1 (фиг. 2). Энерги магнитного пол , накоплен15 на в индуктивности секции 1, накапливаетс в электростатическом поле конденсатора 17. Причем ток секции практически мгновенно перехват1ьшаетс цепью зар да конденсато2Q ра, что значительно уменьшает динамические потери на переключение транзисторов коммутатора. Одновременно осуществл етс защита силовых ключей 4-6 от перенапр жений. По окончанииSuppose that at the present moment the transistor switch 4 is locked with the signal of the rotor sensor 7 at the rotor side. At the same time, the transistor 19 is locked. The current of section 1 of the main winding starts to flow through diode 14, capacitor 17, diode 8, At the same time, the capacitor 17 is charged. A forced fall of the current occurs in section 1 (Fig. 2). The magnetic field energy accumulated15 in the inductance of section 1 accumulates in the electrostatic field of capacitor 17. Moreover, the section current is almost instantly intercepted by the charge circuit of the condenser, which significantly reduces the switching switching dynamic transistors. At the same time, the power switches 4-6 are protected against overvoltages. At the end

25 процесса спадани тока в секции 1 конденсатор 7 зар жаетс до определенного напр жени , которое при идеальных элементах схемы сохранитс до последующего изменени структуры схе30 мы.25 of the current decay process in section 1, the capacitor 7 is charged to a certain voltage, which, with ideal circuit elements, is maintained until a subsequent change in the structure of the circuit.

При повороте ротора на определенный угол сигнал датчика 7 положени ротора и сигнал выхода блока вы влени логического попарного совпадени сигналов смежных фаз датчика положени ротора одновременно открывают силовой ключ 6 коммутатора и транзистор 19. К секци м 2 и 3 обмотки кор прикладываетс напр жение источника питани и последовательно согласно с ним включенное напр жение конденсатора. 17 через диод 18, транзисторные ключи 5 и 6 соответственно и транзистор 19. При этом конденсатор 17 разр жаетс , отдава энергию, н:акопленную в электростатическом поле в секции 2 и 3 корной обмотки, а ток в секци х нарастает форсированно .When the rotor rotates at a certain angle, the signal of the rotor position sensor 7 and the output signal of the unit for detecting logical pairing of signals from adjacent phases of the rotor position sensor simultaneously open the switch power key 6 and the transistor 19. The power supply voltage and voltage are applied to winding core section 2 and 3 consistently with it the included capacitor voltage. 17 through a diode 18, transistor switches 5 and 6, respectively, and a transistor 19. In this case, the capacitor 17 is discharged, giving up energy, n: accumulated in the electrostatic field in section 2 and 3 of the core winding, and the current in the sections increases rapidly.

При дальнейшем повороте ротора запираютс силовой ключ 5 и транзистор 19, и цикл повтор етс .Upon further rotation of the rotor, the power switch 5 and the transistor 19 are locked, and the cycle is repeated.

С выходов датчика 7 положени ротора сигналы поступают на входы элементов И 11-13 и при совпадении сигналов любых смежных фаз датчика положени на выходе одного из элементов П-13 по вл етс сигнал, который через г.огический элемент ИПИ 20 и уси35From the outputs of sensor 7 of the rotor position, the signals arrive at the inputs of elements 11-13 and when the signals of any adjacent phases of the position sensor coincide, a signal appears through the output of the IPI 20 and usi3

4040

4:54: 5

SOSO

5555

лительное устройство 21 подаетс на транзистор 19.A lithium device 21 is supplied to a transistor 19.

Практически вс энерги магнитного пол , запасенна в индуктивности отключаемой секции, при отключении последней запасаетс в электростатическом пол.е конденсатора, а при вклго чении последующей секции передаетс во включенные секции, выполн , таким образом, полезную работу, с одно временной защитой ключей коммутатора от перенапр жений.Almost all the energy of the magnetic field stored in the inductance of the disconnected section, when disconnected from the last, is stored in the electrostatic field of the capacitor, and when the next section is turned on, it is transferred to the included sections, thus performing useful work, with one time protection of the switch zheniy.

Использование вентильного электро двигател позвол ет повысить его надежность , по сравнению с известным, вследствие того, что при обеспечении практически таких же энергетических показателей уменьшено число полупроводниковых элементов коммутатора.The use of a valve-electric motor makes it possible to increase its reliability, as compared with the known one, due to the fact that while providing almost the same energy indicators, the number of semiconductor switch elements is reduced.

Вентильньй электродвигатель целесообразно использовать в маломощных регулируемых электроприводах, а также в приводах средней мощности.The valve electric motor should be used in low-power adjustable electric drives, as well as in drives of average power.

Claims

Invention Formula

Valve motor containing rotor, stator with winding

46265

a core, one of the terminals of each of the m sections of which is connected to one of the poles of the power supply circuit via the power switch of the half-wave semi-conductor switch, the other terminals of the sections to the other pole of the power supply circuit through the diode, the control circuit of the switch with the active angle -) about the signal area of the signal sector, greater than 2 / t and smaller electric radians, through an amplifying device, a unit for detecting the coincidence of the output signals of adjacent channels

J5 position sensor, additional diodes, one of the electrodes of each of which is connected to the common point of the power switch and section, and the other electrodes of the additional diodes are connected and connected to the common point of the transistor and the capacitor, and the control circuit of the transistor is connected coincidence of output signals from adjacent channels, characterized in that, in order to increase reliability, the terminals of the transistor and capacitor are connected to the other pole of the power supply circuit. I.

Have

IY

FIG. /

L

cJt

(jJt

P

oJt

one

(Ji

t7

.2