Claims (3)
; Изобретение относитс к области электрических машин с полупроводник выми преобразовател ми электрическо энергии, в частности, к вентильным двигател м, у которых управление преобразователем (коммутатором) осу ществл етс от датчика положени ротора. Известны вентильные двигатели с двухполупериодным коммутатором и мостом диодов обратного тока 1, а также вентильные двигатели с одно полупериодным коммутатором, дополни тельным последовательным ключом, управл емым от широтноимпульсного модул тора, и диодом, шунтирующим секции двигател , и основные ключи в обратном направлении 2. Регулировочные характеристики известных двигателей имеют недостаточную жест кость. Известен также вентильный двигатель , содержащий синхронную машину многосекционной обмоткой кор с нулевым выводом, св занным через дополнительный ключ с одним .из полю сов источника посто нного тока, нап мер, отрицательным, и устройство взаимной блокировки одной из групп ключей коммутатора, например, катодной , и дополнительного ключа дл изменени структуры устройства коммутатора из двухполупериодной в олнополупериодную 3. Недостатком известного устройства вл етс узка область применени , вызванна возможностью реализации лишь частных регулировочных характеристик в двигателе с измен емой структурой коммутатора.Попытки расширить его функциональные возможности с помощью известных технических решений, например, за счет широтно-импульсного управлени ключами коммутатора, не могут иметь успеха из-за низких энергетических показателей двигател на искусственных механических характеристиках . Целью изобретени вл етс расширение регулировочных свойств вентильного двигател с измен емой структурой коммутатора. Дл этого известный двигатель, содержащий синхронную машину, многосекционна обмотка кор которой своим нулевым выводом соединена с одним из полюсов источника питани через дополнительный ключ, иустройство блокировки дополнительного ключ и ключей одной из групп коммутатора, нап зимер, катодной, служащее дл изменени структуры коммутатора из .однополупериодной в двухполупериодную , снабжен дополнительным вентилем, включенным между нулевым выводом и положительным полюсом упом нутого источника во встречном ему .направлении, широтно-импульсным моду л тором, выход которого св зан с цеп ми управлени дополнительного ключа и ключей катодной группы комму татора, и мостом обратного тока, вентили анодной группы которого выполнены с цеп ми управлени , подключенными к устройству блокировки. Дополнительно функциональные возможности двигател могут быть расширены введением широтно-импульсного модул тора в цепи управлени устройства блокировки. На фиг.1 - вентильный двигатель; на фиг.2 - механические характеристи ки вентильного двигател с измен емой структурой коммутатора. Вентильный двигатель содержит синхронную машину 1 с многосекционной обмоткой кор (в д&нном случае трехсекционной) с нулевым выводом ,2 св заннымчерез дополнительный ключ 3 с одним из полюсов источника 4 посто нного тока, например, отрицательным , а через дополнительный вен тиль 5 с другим полюсом упом нутого источника. Секции обмотки кор син хронной машина 1 подключены к выход . коммутатора с анодной группой ключе 6,7, 8 и катодной группой ключей . 9, 10, 11. Коммутатвр снабжен мостом обратного тока на вентил х 12-17. Вентили анодной группы 15-17 выполнены управл емыми. Цепи управлени , ключей 6-11 св заны с чувствительны ми элементами 18-23Датчйка пОложени роторао Конструктивно датчик положени ротора может быть выполне по любой известной схеме. Вентильный двигатель снабжен широтно-импульсньм модул тором 24, выход которого св зан с цеп ми управ лени дополнительного ключа 3 и клю чей 9, 10, 11 катодной-группы комму татора, и устройством 25 блокировки выход которого св зан с цеп ми упргш лени дополнительного ключа-на венти л зi 15, 16, 17 анодной группы моста обратного тока. Цепь 25 управлени устройства 25 блокировки может быть подключена к выходу дополнительного широтно-импульсного модул -тора (на чертеже не показан). Вентиль 5 включен по отношению к источнику 4 встречно. Ш фиг.2 позицией 127 обозначена характеристика, соответствующа работе двигател с двухполупериодным .коммутатором, а позицией .28 с однополупериодным коммутатором. Вентильный двигатель работает следующим образо. Устройством блокировки заблокирован дополнительный ключ 3 и разблокированы клю.чи .9, 10, 11 и вентили 15,16,17. Вен;тильныи двигатель работает с двух;полупериодной схемой коммутатора ;на ключах 6-11 с мостом обратного тока на вентил х 12-17. Управление ключами 6-11 осуществл етс по сигна 1ам чувствительных элементов 18-23 датчика положени ротора. Регулирова|ние частоты вращени осуществл етс |по сигналам широтно-импульсного |мод ул тора 24, взаимодействующего ;с ключами 9, 10, 11 коммутатора. Вентильный двигатель имеет жесткие регулировочные характеристики 27, поскольку при достаточных величинах частоты широтно-импульсного модул тора и индуктивности обмотки кор JTOK двигател не претерпевает разрыв . Вентиль 5 не оказывает вли ни на работу двигател . Шменение структуры устройства коммутатора осуществл етс за счет блокировки ключей .9, 10, 11 и вентилей 15, 16, 17 и разблокировки |Ключа 3. Вентиль.ный двигатель работает С однопериодной схемой коммутатора на ключах 6-8, дополнительным последовательным ключом 3 и вентилем 5, шунтирукжцим секции корной обмотки двигател , и ключи 6,7,8 в обратном направлении. Управление ключами 6,7,8 осуществл етс по сигналам чувствительных элементов 18, 19, 20 датчика положени ротора. Регулирование двигател с регулировочными характеристиками 2в осуществл етс по сигналам широтно-импульсного модул тора 24, взаимодействующего с дополнительным ключом 3. Необходимость выполнени вентилей 15-17 управл емыми диктуетс тем обсто тельством, что в против7 ном случае (при неуправл емых вентил х ) в режиме работы вентильного двигател с однополупериодным коммутатЬром нерабочие полуволны противо-ЭДС будут закорочены по цепи: кажда секци , открытый ключ 3 И открытые в пр мом направлении соответствующие вентили 15-17. Возможность выполнени вентилей 15-17 в виде тиристоров может быть доказана при рассмотрении самых неблагопри тных режимов работы при изменении структуры коммутатора. Предположим, что транзистор 3 включаетс в момент времени, когда начинает проводить один из управл емых вентилей, например 15, который пропускает ток от ЭДС самоиндукции коммутируемой секции. В этом случае к управл емому вентилю 15 будет прилржено в запирающем направлении найр жение источника питани дл . нейтраль ной коммутации. Дл опережающей комм тации услови запирани вентил 15 будет еще более благопри тными. Управление устройством блокировк может осуществл тьс от дополнитель ного .широтно-импульсного модул тора Задава различные законы изменени величине коэффициента заполнени импульсов дополнительного модул тора в функции электромеханических параметров двигател , например, момента вращени , можно получить различные желаемые механические, характеристики двигателЯф Иопуч&п е тех или иных механических характеристик вл етс ра:счетной инженар|ной задачей, не измен ющей существа 1за вленного технического решени . Управление устройством 25 блокировки может осуществл тьс вручнуюi Следует заметить, что формирова:1ние регулировочных характеристик игател за счет изменени структу коммутатора сопровождаетс рёкуперй |рованием запасенной в двигателе эие гии в источник питани . Это происхо Йит при переключении однополуперйбд мой схемы коммутатора в йвухполу периодную . Изобретение позвол ет получить жесткие регулировочные характеристи ки вентильного двигател с измен емой структурой коммутатора. Формула изобретени 1. Вентильный двигатель, содержащий синхронную машину с MHbiocek--ционной обмоткой кор с нулев;ым выводом, св занным через дополнител нЫй ключ с одним из полюсов источни ка посто нного тока, например, отрицательным, и устройство взаимной блокировки одной из групп ключей коммутатора, например, катодной и дополнительного ключа дл изменени структуры устройства коммутатора из двухполупериодной в однополупериодную , отличающийс тем, что, с Целью расширени регулировочных свойств, двигатель снабже.н дополнительным вейтилем, включенным между нулевь1М выводом и положительным полюсом упом нутого источника во встречном ему направлении, широтноимпульсным модул тором,вьссод которого св зан с Цеп ми управлени дополнительного ключа и ключей катодной группы коммутатора, и мостом обратного тока, вентили анодной группы которого .снабжен цеп ми управлени , подключенными к устройству блокировки . : 2. Двигатель поп.1, отличаюta и и с тем, что он снабжен дополнительным широтно-импульсным модул тором , включен Иым Hai вход устройства блокировки. Источники информации, прин тые во внимание/при экспертизе 1.Сурков В.В, Сравнительна характеристика бесколлекторных приводов посто нного тока,- Книга Автоматические системы оптимального управлени технологическими процессами вып. 4, Тула, 1975, с. 154-162. ; The invention relates to the field of electric machines with semiconductor converters of electrical energy, in particular, to valve motors, in which the converter (switch) is controlled from the rotor position sensor. Known valve motors with a full-wave switch and a bridge of reverse current diodes 1, as well as valve motors with one half-cycle switch, an additional serial key controlled by a pulse-width modulator, and a diode shunting the motor section, and the main keys in the reverse direction 2. Adjusting characteristics of known engines have insufficient stiffness. Also known is a valve motor containing a synchronous machine with a multi-sectional core winding with zero output, connected via an additional key to one of the poles of the DC source, for example, negative, and the interlocking device of one of the switch key groups, for example, cathode, and an additional key for changing the device structure of the switch from full-wave to full-wave 3. A disadvantage of the known device is the narrow scope, due to the possibility of implementing only private adjusting characteristics in a motor with a variable switch structure. Attempts to extend its functionality with the help of known technical solutions, for example, due to pulse-width control of switch keys, cannot be successful due to low energy indicators of an engine on artificial mechanical characteristics. The aim of the invention is to expand the control properties of a valve motor with a variable switch structure. For this, a well-known motor containing a synchronous machine, the multi-sectional winding of the core of which is connected to one of the poles of the power source via an additional key, and an additional key lock device and keys of one of the switch groups, which are cathode-type, change the switch structure from half-wave to full-wave, provided with an additional valve connected between the zero output and the positive pole of the source in the opposite direction, latitude -pulse modulator, the output of which is connected to the control circuits of the auxiliary key and keys of the cathode group of the commutator, and a reverse current bridge, the valves of the anode group of which are made with control circuits connected to the blocking device. Additionally, the functionality of the engine can be extended by inserting a pulse width modulator into the control circuit of the locking device. Figure 1 - valve engine; Figure 2 shows the mechanical characteristics of a valve motor with a variable switch structure. The valve motor contains a synchronous machine 1 with a multi-sectional winding of the core (in a three-section case) with zero output, 2 connected via an additional switch 3 to one of the poles of the DC source 4, for example, negative, and through an additional fan 5 with another the pole of the mentioned source. The winding sections of the core synchronous machine 1 are connected to the output. switch with anode group key 6,7, 8 and the cathode key group. 9, 10, 11. The commutator is equipped with a reverse current bridge on the valves 12-17. The valves of the anode group 15-17 are controllable. Control circuits, keys 6-11 are connected with sensitive elements 18-23Rotor rotary position sensor Structurally, the rotor position sensor can be made according to any known scheme. The valve motor is equipped with a pulse-width modulator 24, the output of which is connected to the control circuits of the additional key 3 and the key 9, 10, 11 of the cathode-switch group, and the blocking device 25 whose output is connected to the control circuits of the additional a switch-on valve 15, 16, 17 of the anode group of the reverse current bridge. The control circuit 25 of the interlocking device 25 can be connected to the output of an additional pulse-width modulator (not shown). The valve 5 is turned on in relation to the source 4 counter. W figure 2 position 127 denotes the characteristic corresponding to the engine with a full-wave switch, and the position .28 with a full-wave switch. The valve motor works as follows. The locking device blocked the additional key 3 and unlocked the keys. 9,9, 10, 11 and the gates 15,16,17. Ven; the motor works with two; half-cycle switch circuit; on keys 6-11 with a reverse current bridge on valves 12-17. The keys 6-11 are controlled by the signal 1am of the sensitive elements 18-23 of the rotor position sensor. The rotational frequency is controlled by the signals of the pulse-width modulator 24, which interacts with the switches 9, 10, 11. The valve motor has rigid control characteristics 27, since with sufficient values of the frequency of the pulse-width modulator and the winding inductance of the motor core JTOK does not undergo a break. Valve 5 does not affect engine performance. The change of the switch device structure is accomplished by locking the keys .9, 10, 11 and the gates 15, 16, 17 and unlocking the | Key 3. The gate motor works with a single-period switch circuit on keys 6-8, an additional serial key 3 and a gate 5, shunt a section of the engine core winding, and keys 6,7,8 in the opposite direction. The keys 6,7,8 are controlled by the signals of the rotor position sensor 18, 19, 20 sensors. The motor with adjustable characteristics 2c is controlled by signals from a pulse-width modulator 24, which interacts with an additional key 3. The need to operate the gates 15-17 controlled is dictated by the fact that otherwise (with uncontrolled gates) in the the work of a valve motor with a half-wave commutator non-working half-wave counter-EMF will be shorted along the circuit: each section, public key 3 And the corresponding valves 15-17 open in the forward direction. The possibility of making the valves 15-17 in the form of thyristors can be proved by considering the most unfavorable modes of operation when changing the structure of the switch. Suppose that transistor 3 is turned on at the time when it starts to conduct one of the controlled gates, for example 15, which passes current from the self-induced EMF of the switched section. In this case, the control of the valve 15 will be applied in the locking direction by locating the power source for. neutral commutation. For early warning conditions, lock valve 15 will be even more favorable. The blocking device can be controlled by an additional pulse-width modulator. By setting different laws for changing the value of the pulse-filling coefficient of an additional modulator as a function of electromechanical parameters of the engine, for example, torque, you can get various desired mechanical, engine characteristics Iopuch & or other mechanical characteristics is a parallel: counting engineering problem that does not change the essence of the first technical solution. The locking device 25 can be controlled manually. It should be noted that the formation of: 1 the adjusting characteristics of a needle by changing the structure of the switch is accompanied by ryokupery stored in the engine of the power to the power source. This is what Yit happened when switching semi-semi-perimeter switch circuits to two-period. The invention makes it possible to obtain rigid control characteristics of a valve motor with a variable switch structure. Claims 1. Valve motor containing a synchronous machine with MHbiocek core winding with zero; output terminal connected via an additional key to one of the poles of the DC source, for example, negative, and the interlocking device of one of the groups switch keys, e.g., a cathode and auxiliary key for changing the structure of the switch device from full-wave to half-wave, characterized in that, for the purpose of extending the adjustment properties, the engine is supplied with an additional The device is connected between the null terminal and the positive pole of the source in the opposite direction, a pulse-width modulator, which is connected to the control circuits of the auxiliary key and keys of the cathode group of the commutator, and the return current bridge of the anode group of which is connected to control connected to the lock device. : 2. Engine pop. 1, which differs from the fact that it is equipped with an additional pulse-width modulator, included an input from the Iai Hai blocking device. Sources of information taken into account / in the examination 1. Surkov V.V., Comparative Characteristics of Brushless Drives of Direct Current, - Book Automatic Systems for Optimal Control of Technological Processes vol. 4, Tula, 1975, p. 154-162.
2.Гридин В.М,, Лозенко р.К, Выбор схемы однополупериодного коммутатора и частоты импульсов напр жени питани на корной обмотке регулируемого магнитно-электрического двигател посто нного тока,- Книга Труды; ЭИ Посто нные магниты вып . 84, ., 1971. 2.Gridin V.M., Lozenko R.K., Choice of the circuit of a one-half-period switch and the frequency of voltage supply pulses on the crust winding of an adjustable direct current magnetic-electric motor, Book Trudy; EI Permanent magnets. 84,., 1971.
3. Патент США №3643143,кл.318-254. 1972.3. US patent number 3443143, CL 318-254. 1972.
УHave
-Ц -C
WW
77
-k-k