SU855885A1 - Вентильный электродвигатель - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электродвигателям с бесконтактной коммутацией, применяемым в устройствах автоматики.

Известны вентильные электродвигатели, содержащие коммутатор и синхронный двигатель с необмотанным зубчатым ротором, статор которого имеет пазы, где уложены обмотки якоря fl ].

Недостатком такой конструкции является сложность и низкая надежность коммутатора.

Известны также бесконтактные двигатели, которые конструктивно выполнены в виде синхронного двигателя, датчика положения ротора и транзисторного коммутатора С2].

Недостатками данной конструкции являются наличие датчика положения ротора, усложняющего конструкцию двигателя, увеличивающего вес и энергоемкость устройства, и транзисторного коммутатора, а также сложность цепей связи между датчиком положе2 ния ротора и управляющими входами ключей при многосекционном исполнении якоря.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является электродвигатель, где роль датчика положения ротора выполняет сам якорь. Он содержит якорь с обмоткой, секции которой соединены с выходом коммутатора, выполненного в виде тиристорного инвертора с отсекающими диодами и нагрузкой в катодных цепях тиристоров, и управляющий трансформатор [з].

Однако в данном двигателе наличие трансформатора и такая схема соединений элементов увеличивают массу и габариты, усложняют конструкцию электродвигателя.

Цель изобретения - упрощение электрической схемы и уменьшение габаритов вентильного электродвигателя .

Поставленная цель достигается тем. что в вентильном электродвигателе, содержащем якорь с обмоткой, секции которой соединены с выходом тиристорного коммутатора, индуктор с двухфазной обмоткой возбуждения и источник переменного тока, катод тиристора для четных секций подсоединен к одному концу секции и управляющему электроду черёд диод, а к другому - ю через резистор, один конец каждой из нечетных секций соединен с катодом тиристора, а другой - с управляющим электродом через резистор, при этом вторая фаза индуктора за- 15 шунтирована конденсатором и подсоединена к источнику переменного тока.

На чертеже представлена схема вентильного электродвигателя.

Вентильный электродвигатель сос- 20 тоит из синхронной машины с многосекционной обмоткой якоря (секции Ϊ-4) и двухфазной обмоткой индуктора (фазы 5 и 6), а также коммутатора на тиристорах 7-10. С цепями катодов ти- 25 ристоров 8 и 10 соединены тиристоры 11 и 12 и диоды 13 и 14. Управляющие электроды тиристоров 7 и 9 соединены с секциями 1 и 4 через резисторы 15 и 16. К зажимам источника 17 перемен- 30 ного тока подсоединена фаза 5 индуктора, зашунтированная конденсатором 18. Другая фаза индуктора б включена в сеть постоянного тока.

Устройство работает следующим об- 35 разом

При положительном напряжении источника литания переменным током источника 17 отпирается тиристор 8, так как на его управляющий электрод 45 воздействует трансформированная ЭДС их фазы 5 в секцию 2, а к аноду в это .время приложено положительное напряжение. В результате секция 2 оказывается под напряжением источника 17 45 переменного тока. Взаимодействие тока в секции 2 якоря и магнитного потока, создаваемого фазой 6 обмотки индуктора, обеспечивает поворот якоря двигателя против часовой стрелки 50 на угол 90 эл.град. При изменении полярности напряжения отпирается тиристор 7, поскольку к управляющему электроду этого тиристора через резистор 16 приложена ЭДС положительного 55 знака.’ Взаимодействие тока секции 1 с магнитным потоком фазы 6 приводит к повороту якоря против часовой стрелки на 90 эл.град. Следующее изменение знака напряжения обеспечивает отпирание тиристора 10 и дополнительный поворот якоря против часовой стрелки. Со сменой знака напряжения отпирается тиристор 9 и т.д. Реверсирование двигателя может осуществляться либо путем изменения направления магнитного потока фазы 6 индуктора, либо изменением (на 180 эл.град·) фазы напряжения, прикладываемого к обмотке 5 индуктора, или к обмотке якоря.

Таким образом, данный двигатель имеет более простую конструкцию и меньшие габариты.

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к электродвигател м с бесконтактной коммутацией, примен емым в устройствах автоматики Известны вентильные электродвигатели , содержащие коммутатор и синхронный двигатель с необмотанным зубчатым ротором, статор которого имеет пазы, где уложены обмотки  кор  fl . Недостатком такой конструкции  вл етс  сложность и низка  надежность коммутатора. Известны также бесконтактные двиг тели, которые конструктивно выполнены в виде синхронного двигател , дат чика положени  ротора и транзисторного коммутатора 2 . Недостатками данной конструкции  вл ютс  наличие датчика положени  ротора, усложн ющего конструкцию дви гател , увеличивающего вес и энергоемкость устройства, и транзисторного коммутатора, а также сложность цепей св зи между датчиком положеНИН ротора и управл юпщми входами ключей при многосекционном исполнении  кор . Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату  вл етс  электродвигатель , где роль датчика положени  ротора Бьилолн ет сам  корь. Он содержит  корь с обмоткой, секции которой соединены с выходом коммутатора , выполненного в виде тиристорного инвертора с отсекающими диодами и нагрузкой в катодных цеп х тиристоров, и управл ющий трансформатор з. Однако в данном двигателе наличие трансформатора к така  схема соединений элементов увеличива1рт массу и габариты, усложн ют конструкцию электродвигател . Цель изобретени  - упрощегше электрической схемы и уменьшение габаритов вентнльного электродвигател  . Поставленна  цель достигаетс  тем что в вентильном электродвигателе, содержащем  корь с обмоткой, секции которой соединены с выходом тиристор кого коммутатора, индуктор с двухфаз ной обмоткой розбуждени  и источник Г5.ерекен ого тока, катод тиристора дл  четных секций подсоединен к одному концу секции и управл ющему электроду черёд диод, а к другому через резистор, один конец каждой из нечетгпдгх секций соединен с като;дом тиристора, а другой - с управi электродом через резистор, :при этом втора  фаза индуктора за;шунтирована конденсатором и подсоеди нена к источнику переменного тока. На чертеже представлена схема вентильного электродвигател . Вентильный электродвигатель состоит из синхронной машины с многосекционной обмоткой  кор  (:екции Ь-4) и двухфазной обмоткой индуктора (фазы 5 и 6), а также коммутатора на тиристорах 7-10. С цеп ми катодов ти ристоров 8 и 0 соединены тиристоры П и 2 и диоды 3 и 14. Управл ющие электроды, тиристоров 7 и 9 соединены с секци ми 1 и 4 через резисторы 5 и 16. К зажимам источника 17 перемен н;ого тока подсоединена фаза 5 индукт ра, зашунт.ирОБанна  конденсатором 18 . Друга  фаза индуктора б включена в сеть посто нного тока. Устройство работает следующим образом При положителйном напр жении источника литани  переьшнным током источн .ика 17 отпираетс  тиристор 8, так как на его управл ющий электрод воздействует трансформированна  ЭДС их фазы 5 в секцию 2, а к аноду в эт . врем  приложено положительное напр жение . В результате секци  2 оказываетс  под напр жением источника 7 переменного тока. Взаимодействие тока в секции 2  кор  и магнитного потока, создаваемого фазой 6 ое мотки индуктора, обеспечивает поворот  кор  двигател  против часовой стрелки на угол 90 эл.град. При изменении пол рности напр жени  отпираетс  тиристор 7 3 поскольку к управл ющему электроду этого тиристора через рези тор 16 приложена ЭДС положительного знака. Взаимодействие тока секции 1 с магнитным потоком фазы 6 приводит к повороту  кор  против часовой стрелки на 90 эл.град. Следующее изменение знака напр жени  обеспечивает отпирание тиристора 10 и дополнительный поворот  кор  против часовой стрелки. Со сменой знака напр жени  отпираетс  тиристор 9 и т.д. Реверсирование .двигател  может осуществл тьс  либо путем изменени  направлени  магнитного потока фазы 6 индуктора , либо изменением (на 180 эл.град-) фазы напр жени , прикладываемого к обмотке 5 индуктора, или к обмотке  кор . Таким образом, данный двигатель имеет более просту о конструкцию и меньшие габариты. Формула изобретени  Вентильный электродвигатель, содержаи ий  корь с обмоткор, секции которой равномерно распределены на статоре и соединены с выходом однополупериодного тиристора коммутатора, индуктор с двухфазной обмоткой возбуждени , од.на фаза которой служит дл  подключени  к источнику посто нного тока, и источник переменного тока, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  электрической схемы и уменьшени  габаритов, катод тиристора дл  четных секций подсоединен к одному концу секции и управл ющему электроду через диод, а к другому - через резистор, один конец каждой из нечетных секций соединен с катодом тиристора, а другой - с управл ю1Щ1м электродом через резистор , при этом втора  фаза индуктора зашунтирована конденсатором и подсоединена к источнику переменного тока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Патент США К 3749991, кл. , 1966.
2. 2.Овчинников И.Е., Лебедев Н.Н. Бесконтактные двигатели посто нного тока автоматических устройств. М.-Л., Энерги , 1966, с. 13.
3. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2699532/24-07, кл. Н 02 К 29/04, 1978.