SU1739446A1 - Valve-type inductor motor - Google Patents

Valve-type inductor motor Download PDF

Info

Publication number
SU1739446A1
SU1739446A1 SU904804864A SU4804864A SU1739446A1 SU 1739446 A1 SU1739446 A1 SU 1739446A1 SU 904804864 A SU904804864 A SU 904804864A SU 4804864 A SU4804864 A SU 4804864A SU 1739446 A1 SU1739446 A1 SU 1739446A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
poles
sensor
stator
coils
coil groups
Prior art date
Application number
SU904804864A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Леонидович Калужский
Александр Николаевич Панарин
Андрей Владимирович Казадаев
Евгений Иванович Кутузов
Михаил Владимирович Толстиков
Original Assignee
Новосибирский электротехнический институт
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Новосибирский электротехнический институт filed Critical Новосибирский электротехнический институт
Priority to SU904804864A priority Critical patent/SU1739446A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1739446A1 publication Critical patent/SU1739446A1/en

Links

Landscapes

  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)

Abstract

Использование: высокомоментные электроприводы. Сущность изобретени : двигатель состоит из ротора 1 с зубцами 2 и статора 3 с 2 тр полюсами, на внутренней поверхности которых выполнены элементарные зубцы 16. В больших пазах между полюсами уложена m-фазна  обмотка двигател  17. Зубцовые делени  tz статора 3 и ротора 1 выполнены одинаковыми. В пазах между зубцами 16 на 2mq соседних полюсах (q 1, 2р) уложены катушки датчика 18,Use: high-torque electric drives. The essence of the invention: the motor consists of a rotor 1 with teeth 2 and a stator 3 with 2 tr poles, on the inner surface of which elementary teeth 16 are made. the same In the grooves between the teeth 16 on 2mq adjacent poles (q 1, 2p) are placed the coils of the sensor 18,

Description

Изобретение относитс  к синхронным электрическим машинам и может быть использовано , например, в высокомоментных электроприводах.The invention relates to synchronous electric machines and can be used, for example, in high-torque electric drives.

Известен вентильный двигатель, содержащий статор с m-фазной обмоткой и ротор с посто нными магнитами, на одном валу с двигателем расположен датчик положени , выполненный в виде отдельной электрической машины.A valve motor containing a stator with an m-phase winding and a rotor with permanent magnets is known, a position sensor, made as a separate electric machine, is located on the same shaft as the motor.

Недостатком такого вентильного двигател   вл етс  сложна  конструкци , что обусловлено наличием дополнительной электрической машины,The disadvantage of such a valve motor is a complicated structure, which is due to the presence of an additional electric machine,

Известен вентильный индукторный двигатель, содержащий зубчатый ротор и статор с зубцами, в пазы между которыми уложена m-фазна  обмотка двигател  и катушки m-фазного датчика положени , собранные в фазах в последовательные ветви, кажда  ветвь образована катушками, смещенными вдоль расточки на угол 360 эл.град., соединенными между собой конец с концом, начало с началом.A valve inductor motor is known, which contains a serrated rotor and a stator with teeth, in which grooves between which an m-phase motor winding and an m-phase position sensor coil are assembled, are assembled in phases into successive branches, each branch is formed by coils displaced along the bore by an angle of 360 el .grad., interconnected end with end, beginning with beginning.

Недостатком известного двигател   вл етс  ограниченна  область применени  вследствие низких точностных показателей датчика положени .A disadvantage of the known engine is the limited scope due to the low accuracy of the position sensor.

Целью изобретени   вл етс  расшире- ние области применени  вентильного индукторного двигател  за счет повышени  точностных показателей датчика.The aim of the invention is to expand the field of application of a valve induction motor by increasing the accuracy of the sensor.

В вентильном индукторном двигателе, содержащем зубчатый ротор и статор с по- люсами, на котором расположены катушки m-фазного датчика, собранные в фазах в последовательные ветви, а в больших пазах между полюсами размещена обмотка двигател , статор выполнен с 2тр полюсами (р 2, 3, 4,...), на внутренней поверхности которых расположено по zs элементарных зубцов , причем зубцовые делени  статора и ротора tz выполнены одинаковыми, а рассто ние между ос ми соседних зубцов, принадлежавшим различным полюсам, равно (Ktf 1/2.m)tz (К 1, 2, ...), в пазы между элементарными зубцами 2mq соседних полюсов (q 1, 2р) уложены катушки дат- In a valve inductor motor containing a serrated rotor and a stator with poles, on which the coils of the m-phase sensor are located, assembled in phases in successive branches, and in large grooves between the poles there is a motor winding, the stator is made with 2tp poles (p 2, 3, 4, ...), on the inner surface of which there are zs of elementary teeth, the tooth divisions of the stator and the rotor tz being the same, and the distance between the axes of the adjacent teeth belonging to different poles is (Ktf 1 / 2.m ) tz (K 1, 2, ...), in the grooves between the elementary 2mq of the adjacent poles (q 1, 2p) are packed with coils dat-

чика по одной на каждой половине полюса, катушки, расположенные на одном полюсе,one on each half of the pole, coils located on the same pole,

соединены согласно конец с концом и образуют катушечную группу, катушечные группы , расположенные на полюсах с пор дковыми номерами, различающимис  на 2т, счита  по часовой стрелке вдоль расточки статора, соединены последовательно конец с началом и образуют ветви, ветви с катушечными группами, расположенными на полюсах с пор дковыми номерами, различающимис  на m соединены последовательно конец с концом, в точках соединени  выполнены выводы m-фазного входа датчика , а начала m ветвей,  вл ющиес  началами катушечных групп, расположенных на полюсах с четными и нечетными номерами, соединены вместе и в точках соединени  выполнены выводы однофазного входа датчика положени .are connected according to the end with the end and form a coil group, coil groups located at the poles with sequence numbers that differ by 2m, counting clockwise along the stator bore, are connected in series with the beginning and form branches, branches with coil groups located at the poles with sequence numbers differing by m, the end with the end are connected in series, the points of the m-phase input of the sensor are made at the connection points, and the beginnings of m branches, which are the beginnings of coil groups located on poles with odd and even numbers, and are connected together at the points of a single phase compound formed conclusions position sensor input.

В вентильном индукторном двигателе катушки датчика в элементарных пазах могут быть собраны в две m-фазные схемы, причем обмотки каждой схемы датчика размещены не менее чем на 2т соседних полюсах .In a valve inductor motor, the sensor coils in elementary slots can be assembled into two m-phase circuits, with the windings of each sensor circuit being placed at least 2 tons of adjacent poles.

На фиг. 1 показан вертикальный индукторный двигатель, разрез; на фиг. 2 - схема соединени  катушечных групп датчика; на фиг. 3 - схемы соединени  катушечных групп датчика положени  и датчика скорости тахогенератора; на фиг. 4-график распределени  проводимости воздушного зазора.FIG. 1 shows a vertical induction motor, a slit; in fig. 2 is a diagram of the connection of the sensor coil groups; in fig. 3 shows the connection diagrams of the coil groups of the position sensor and the speed sensor of the tachogenerator; in fig. 4 is a plot of the distribution of the conductivity of the air gap.

Рассмотрим трехфазный вентильный индукторный двигатель с 12-ю полюсами,Consider a three-phase induction valve motor with 12 poles,

Двигатель (фиг. 1) состоит из ротора 1 с зубцами 2 и статора 3 с полюсами 4-15, на внутренней поверхности полюсов выполнены элементарные зубцы 16. В большие пазы между полюсами уложена трехфазна  обмотка двигател  17. В двигателе число элементарных зубцов на полюсе zs прин то равным четырем. Зубцовые делени  tz ротора 1 и статора 3 выполнены одинаковыми, Рассто ние между ос ми соседних зубцов, принадлежавших различным полюсам, например четвертому и п тому полюсам, прин то равным 7/6 tz (К 1). В пазы между элементарными зубцами 16 уложена катушки датчика 18, по одной на каждой половине полюса.The motor (Fig. 1) consists of a rotor 1 with teeth 2 and a stator 3 with poles 4-15, on the inner surface of the poles elementary teeth 16 are made. A three-phase motor winding is placed in the large grooves between the poles 17. In the engine, the number of elementary teeth at the pole zs equal to four. The tine divisions tz of the rotor 1 and the stator 3 are the same. The distance between the axes of the adjacent teeth belonging to different poles, for example the fourth and the fifth poles, is taken to be 7/6 tz (K 1). In the grooves between the elementary teeth 16 laid coil sensor 18, one for each half of the pole.

Две катушки датчика, расположенные на одном полюсе, соединены последовательно и согласно конец с концом и образу- ют катушечные группы 19-30 (фиг. 2 и 3). Прин то, что катушечна  группа 19 расположена на четвертом полюсе, катушечна  группа 20 - на п том полюсе, катушечна  группа 21 - на шестом полюсе и т.д. Катушеч- ные группы, расположенные на полюсах с пор дковыми номерами, отличающимис  на 2т 6, например катушечна  группа 19 на четвертом полюсе и катушечна  группа 25 на дес том полюсе, соединены последовательно конец с началом и образуют ветви. Так, на фиг. 2 показано шесть ветвей, куда вход т катушечные группы 19 и 25, 21 и 27, 23 и 29, 22 и 28, 24 и 30, 20 и 26.Two coils of the sensor, located on the same pole, are connected in series and in accordance with the end with the end and form coil groups 19-30 (Fig. 2 and 3). It is assumed that the coil group 19 is located at the fourth pole, the coil group 20 at the fifth pole, the coil group 21 at the sixth pole, etc. The coil groups located at the poles with serial numbers different by 2m 6, for example, the coil group 19 at the fourth pole and the coil group 25 at the tenth pole, are connected in series with the beginning and form branches. Thus, in FIG. Figure 2 shows six branches, which include coil groups 19 and 25, 21 and 27, 23 and 29, 22 and 28, 24 and 30, 20 and 26.

Ветви с катушечными группами, расположенными на полюсах с пор дковыми но- мерами, отличающимис  на m 3, соединены последовательно конец с концом . Например,катушечные группы 19, 25, 22, 28 расположены на полюсах с пор дковыми номерами, отличающимис  на три. За начала ветвей прин ты начала катушечных групп 19 и 28ъза концы - конец катушечных групп 25 и 22. Ветви соединены последовательно и в точках соединени  выполнены выводы трехфазного входа А, В, С. Начала ветвей с катушечными группами, расположенными на полюсах с нечетными пор дковыми номерами, т.е. начала катушек 28, 30 и 26 соединены вместе. Также соединены начала ветвей с катушечными группами, расположенными на полюсах с четными пор дковыми номерами - начала катушек 19, 21,23.The branches with the coil groups located at the poles with sequence numbers differing by m 3 are connected in series with the end to the end. For example, the coil groups 19, 25, 22, 28 are located at the poles with sequence numbers that differ by three. For the beginning of the branches, the beginnings of the coil groups 19 and 28 are ends — the ends of the coil groups 25 and 22. The branches are connected in series and the three-phase inputs A, B, C are made at the connection points. numbers, i.e. the beginning of the coils 28, 30 and 26 are connected together. Also, the beginnings of the branches are connected to the coil groups located on the poles with even-numbered sequence numbers — the beginnings of the coils 19, 21,23.

В точках соединени  выполнены выводы однофазного входа. Обмотки датчика по- ложени  могут быть расположены не на всех полюсах (фиг. 2), а на их части, например на шести полюсах 19-24 (фиг. 3). На остальных шести полюсах также могут располагатьс  катушечные группы 25-ЗП, собранные в схему, аналогичную схеме датчика положени ,и использоватьс  в качестве датчика скорости (тахогенератора).Single-phase inputs are made at the connection points. The windings of the position sensor may not be located at all poles (Fig. 2), but on their parts, for example, at six poles 19-24 (Fig. 3). The remaining six poles can also include 25-ЗП coil groups assembled in a circuit similar to that of a position sensor and used as a speed sensor (tachogenerator).

Двигатель работает следующим образом .The engine works as follows.

При подключении датчика положени  (фиг. 2) к источнику переменного тока высокой частоты ото ветв м, образованным катушечными группами, например 19, 25, 22 и 28, протекают токи. Так как в двигателе электрический сдвиг между соседними полюсами составл ет 60 град., геометрический сдвиг между ос ми зубцов на соседних полюсах - 1/6 tz, то при изменении положени  ротора индуктивное сопротивление ветви не мен етс . Если, например, совпадение осей зубцовWhen the position sensor (Fig. 2) is connected to a high-frequency AC source, the currents flow from the branches formed by the coil groups, for example 19, 25, 22 and 28. Since in the engine the electrical shift between adjacent poles is 60 degrees, the geometric shift between the teeth axes at the adjacent poles is 1/6 tz, when the rotor position changes, the inductance of the branch does not change. If, for example, the coincidence of the axes of the teeth

статора и ротора происходит на полюсах 4 и 10 катушечных групп 19 и 25, то в районе полюсов 7, 13 ось зубца совпадает с осью паза, и магнитна  проводимость воздушного зазора от полюса к полюсу - 6 при данном положении ротора мен етс  в соответствии с фиг. 4. Вследствие максимальной разности индуктивных сопротивлений в ветв х с катушечными группами 19,25 и 22,28 потенциал UA точки А в момент времени t О максимален. При вращении ротора со скоростью и)р потенциал UA мен етс  по законуstator and rotor occurs at the poles 4 and 10 of the coil groups 19 and 25, then in the region of poles 7, 13 the axis of the tooth coincides with the axis of the groove, and the magnetic conductivity of the air gap from pole to pole - 6 at this position of the rotor changes in accordance with FIG. . 4. Due to the maximum difference of inductive resistances in branches x with coil groups 19.25 and 22.28, the potential UA of point A at the moment of time t О is maximum. When the rotor rotates at a speed i) p, the potential of the UA changes according to the law

Ua UAm . Siflto t . Sin Z2 Ш pt,UA UAm. Siflto t. Sin z2 w pt

где zs - число зубцов ротора, а потенциалы UB, Uc окажутс  сдвинутыми относительно UA на угол + 120 эл.град. Мен ющиес  в зависимости от положени  ротора потенциалы UA, UB, Uc используютс  дл  коммутации m-фазных обмоток двигател  17.where zs is the number of teeth of the rotor, and the potentials UB, Uc will be shifted relative to the UA at an angle of + 120 al. The potentials UA, UB, Uc varying with the position of the rotor are used to switch the m-phase windings of the engine 17.

В случае, когда катушечные группы 19- 30 собраны в две схемы трехфазных датчиков , один из датчиков, например образованный катушечными группами 19- 24, запитываетс  высокой частотой и  вл етс  датчиком положени  ротора, а второй (фиг, 3), образованный катушечными группами 25-30, запитываетс  посто нным током и  вл етс  датчиком скорости (тахогенератором). Выходные сигналы тахогенератора UAZ, UB2, Ucz пропорциональны частоте вращени  ротора Wp и используютс  дл  повышени  стабильности скорости и точности позиционировани .In the case when the coil groups 19-30 are assembled into two circuits of three-phase sensors, one of the sensors, for example, formed by the coil groups 19-24, is powered by a high frequency and is a rotor position sensor, and the second (Fig. 3) formed by the coil groups 25 -30, powered by direct current and is a speed sensor (tachogenerator). The output signals of the tachogenerator UAZ, UB2, and Ucz are proportional to the rotational speed of the rotor Wp and are used to improve the stability of speed and positioning accuracy.

В отличие от известного двигател  в предлагаемом полностью отсутствует трансформаторна  св зь между обмотками двигател  и датчика. Это происходит вследствие расположени  обмоток двигател  и датчика в различных пазах, что уменьшает трансформаторную св зь по потокам рассе ни , а также вследствие компенсации магнитных полей двигател  двум  катушками датчика на каждом полюсе, что делает датчик менее чувствительным к неточност м изготовлени . Отсутствие трансформаторной св зи с обмотками двигател  повышает точность датчика положени , что расшир ет область применени  вентильного индукторного двигател . Кроме того, расширение функциональных возможностей двигател  достигаетс  за счет обеспечени  измерений скорости вращени  вала.In contrast to the known motor, in the present invention there is completely no transformer connection between the windings of the motor and the sensor. This is due to the location of the motor and sensor windings in different slots, which reduces the transformer coupling in dissipation flows, and also due to the compensation of the magnetic fields of the engine with two sensor coils at each pole, which makes the sensor less sensitive to manufacturing inaccuracies. The absence of a transformer connection with the motor windings improves the accuracy of the position sensor, which expands the field of application of a valve induction motor. In addition, the expansion of the functionality of the engine is achieved by providing measurements of the speed of rotation of the shaft.

Claims (2)

1. Вентильный индукторный двигатель, содержащий зубчатый ротор и статор с полюсами , на котором расположены катушки m-фазного датчика, собранные в фазах в1. Valve inductor motor containing a gear rotor and a stator with poles, on which are located the coils of the m-phase sensor, assembled in phases in последовательные ветви, а в больших пазах между полюсами размещена обмотка двигател , отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет повышени  точностных показателей датчи- ка, статор выполнен с 2тр полюсами (р 2, 3,4,...), на внутренней поверхности которых расположено по zs элементарных зубцов, причем зубцовые делени  статора и ротора tz выполнены одинаковыми, а рассто ние между ос ми соседних зубцов, принадлежащих различным полюсам, равно (К+1 /2m) tz (К 1, 2, ...), в пазы между элементарнымиconsecutive branches, and in large grooves between the poles there is a motor winding, characterized in that, in order to expand the field of application by increasing the accuracy of the sensor, the stator is made with 2t poles (p 2, 3,4, ...), on the inner surface of which the elementary teeth are located along zs, the tooth divisions of the stator and the rotor tz are the same, and the distance between the axes of the adjacent teeth belonging to different poles is (K + 1 / 2m) tz (K 1, 2, .. .), in the grooves between the elementary зубцами 2mq соседних полюсов (q 1,2prongs 2mq adjacent poles (q 1,2 р), уложены катушки датчика по одной на каждой половине полюса, катушки, расположенные на одном полюсе, соединены согласно конец с концом и образуют катушечную группу, катушечные группы, расположен- ные на полюсах с пор дковыми номерами, различающимис  на 2т. счита  по часовойp), the sensor coils are stacked one at each half of the pole, the coils located at one pole are connected according to the end to the end and form a coil group, coil groups located at the poles with order numbers different by 2m. counting hourly стрелке вдоль расточки статора, соединены последовательно конец с началом и образуют ветви ветви с катушечными группами, расположенными на полюсах с пор дковыми номерами различающимис  на т, соединены последовательно конец с концом, в точках соединени  выполнены выводы т- фазного входа датчика, а начала m ветвей,  вл ющиес  началами катушечных групп, расположенных на полюсах с четными и нечетными номерами, соединены вместе и в точках соединени  выполнены выводы однофазного входа датчика,The arrow along the stator bore, are connected in series with the beginning and form branches of the branch with coil groups located at the poles with the order numbers differing by t, are connected in series with the end with the end, and the beginning of the m branches are connected at the connection points. , Which are the beginnings of coil groups located on poles with even and odd numbers, are connected together and the single-phase input terminals of the sensor are made at the connection points, 2. Двигатель по п. 1,отличающийс  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей за счет обеспечени  измерени  частоты вращени  вала, катушки датчика в элементарных пазах собраны в две m-фазные схемы, причем обмотки каждой схемы датчика размещены не менее чем на 2т соседних полюсах.2. The engine according to claim 1, characterized in that, in order to expand the functionality by providing measurement of the shaft rotational speed, the sensor coils in the elementary grooves are assembled into two m-phase circuits, the windings of each sensor circuit being placed not less than 2 tons neighboring poles. 1313 2121 2525 2727 2222 2424 2828 30thirty ЬАBA 2323 2929 2020 2626 #at Риг.2Rig.2 W j2JW j2J 2222 2424 2020 M/M / 0Bi0bi 0C/0C / 2525 29  29 2525 J/7J / 7 2626 ЈЛ2Л 20 C2ЈЛ2Л 20 C2 Риг.ЗRig.Z 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 w 154 5 6 7 8 9 10 11 12 13 w 15
SU904804864A 1990-03-22 1990-03-22 Valve-type inductor motor SU1739446A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904804864A SU1739446A1 (en) 1990-03-22 1990-03-22 Valve-type inductor motor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU904804864A SU1739446A1 (en) 1990-03-22 1990-03-22 Valve-type inductor motor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1739446A1 true SU1739446A1 (en) 1992-06-07

Family

ID=21503222

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU904804864A SU1739446A1 (en) 1990-03-22 1990-03-22 Valve-type inductor motor

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1739446A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР № 1473026,кл. Н 02 К 29/12,1987. Авторское свидетельство СССР № 1464264, кл. Н 02 К 29/06, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO873970L (en) ELECTRIC ENGINE / GENERATOR WITH VARIABLE RELUCTION.
SU1739446A1 (en) Valve-type inductor motor
US4980594A (en) Compact servomator having an integrally wound resolver
US5194787A (en) Control circuit for an electric motor without a collector
RU2188494C1 (en) Thyratron motor with built-in transducers of speed and angular position of rotor
RU2084070C1 (en) Valve-type inductor motor
SU1403268A1 (en) Thyratron motor
SU1279023A1 (en) Rectifier electric motor
SU1690111A1 (en) Transmitter of angular position and of speed of rotation of rotor
JPS5757264A (en) Dc generator type contactless speed detector
JP2556383B2 (en) Magnetic resolver
SU1457100A1 (en) Multiple-pole synchronous electric motor
RU2024164C1 (en) Two-phase motor
SU1676007A1 (en) Three-phase/single-phase combined winding
SU1053231A1 (en) Thyratron motor
SU765944A1 (en) Inductive angular displacement sensor
SU1453540A1 (en) Thyratron motor
SU801195A1 (en) Synchronous gearmotor
SU1653082A1 (en) Combined synchronous motor-tachometer generator
SU550733A1 (en) Transformer rotor position sensor
SU1429225A1 (en) Combination two-phase winding of a.c. electric machine
SU1501216A1 (en) Three-phase switchable-pole winding
SU1171915A1 (en) Contactless rotary transformer
SU432637A1 (en) MULTI-PHASE MULTIPOLUS ELECTRICAL MACHINE
RU1793518C (en) Single-phase induction gearmotor