Вентильная электрическая машина

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к электрическим машинам с бесконтактной коммутацией секций якорной обмотки, в частности к вентильным тахогенераторам с малой пульсацией выходного напряжения. Цель изобретения - обеспечение стабильности выходного напряжения для генераторного режима работы на нагрузку , имеющую среднюю точку, применительно к вентильному электродвигателю , у которого вторая, тре-, тья и четвертая секции якорной обмотки смещены.относительно первой соответственно на 90, 135 и 225 эл. град. В электродвигатель введены три токопроводящих элемента, например резисторы 14, 15, 16. Первый резистор 14 включен между общим выводом первой А и четвертой D и общим выводом второй В и третьей С секций обмотки второй резистор 15 включен между первой А секцией и первой ветвью-вьтрямителя 9, третий резистор 16 - между четвертой D секцией и четвертой ветвью вьшряьштеля 9, общий вывод второй В и третьей С секций соединен также со средней точкой нагрузки 17. 4 ил. с (Л со ел СО 00 о: 0 фи9.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СО1.1ИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

„„SU„„1359862 А1 (51)4 Н 02 К 29/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ASTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2)) 3968871/24-07 (22) 28.10.85 (46) 15. 12,87. Бюл. У 46 (75) В. М. Гридин и М. В. Гридин (53) 621. 313, 17 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1023564, кл. Н 02 К 20/06, 1982, Авторское свидетельство СССР

1270846, кл, Н 07 К 29/06, 1984. (54) ВЕНТИЛЬНАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ МАШИНА (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам с бесконтактной коммутацией секций якорной обмотки, в частности к вентильным тахогенераторам с малой пульсацией выходного напряжения.

Цель изобретения — обеспечение стабильности выходного напряжения для генераторного режима работы на нагрузку, имеющую среднюю точку, применительна к вентильному электродвигателю, у которого вторая, тре-. тья и четвертая секции якорной обмотки смещены, относительно первой соответственно на 90, 135 и 225 эл. град. В электродвигатель введены три токопроводящих элемента, например резисторы 14, 15, 16. Первый резистор 14 включен между общим выводом первой А и четвертой D и общим выводом второй В и третьей С секций обмотки„ второй резистор 15 включен между первой А секцией и первой ветвью -выпрямителя 9, третий резистор 16 — между четвертой D секцией и четвертой ветвью выпрямителя 9, общий вывод второй В и третьей С секций соединен также со средней точкой нагрузки 17. 4 ил.

l 35986

Изобретение относится к электрическим машинам с бесконтактной коммутацией секций якорной обмотки, в частности к вентильным тахогенераторам с повышенной стабильностью

5 (малой пульсацией) выходного напряжения, и может быть использовано, например, в следящих системах.

Цель изобретения — уменьшение пульсаций выходного напряжения для генераторного режима работы электрической машины на нагрузку со средней точкой, На фиг. 1 изображена схема устрой- 15 ства; на фиг. 2-4 — схемы замещения электрической машины д3гя генераторного режима и различных положений ротора относительно статора.

Электрическая машина (фиг. 1) содержит ключевые. элементы 1-8, например транзисторы, образующие преобразователь частоты, являющийся выпрямителем 9, якорь с магнитопроводом и несимметричной четырехсекционной лу- 25 чевой обмоткой, индуктор 10, датчик

1 положения ротора (ДПР) с ротором 11 и статором 12 и функциональный преобразователь (ФП) 13, Ключевые элементы могут обладать двухсторонней проводимостью. Магнитопровод может иметь или не иметь пазы. Обмотка— диаметральная. Начала секций обозначены А,В,С,D. Секции В,С,D смещены относительно секции А соответственно на 90„ 135 и 225 эл. град. У индук35 тора угловой размер полюсной дуги—

135 эл. град, или несколько больше.

Между общим выводом первой и четвертой и общим выводом второй и тре- 40 тьей секций обмотки включен токопроводящий элемент (например, резистор)

14, между выводом обмотки А и выпрямителем — токопроводящий элемент 15, между выводом D и выпрямителем — токопроводящий элемент 16. Нагрузка 17

45 имеет среднюю точку 18. Она соединена с общим выводом второй и третьей секций обмотки. В качестве нагрузки со средней точкой может быть использован двухвходовой операционный усилитель (сумматор-вычитатель), В этом случае средней точкой является клемма "Земля" операционного усилителя.

ДПР соединен с входами ФП, Выходы ФП соединены с управляющими входами ключевых элементов 1-8, Устройство работает в генераторном режиме следующим образом, 2 2

При вращении ротора относительно статора приводным двигателем в секциях обмотки возникают ЭДС вращения, с ДПР на ФП поступают логические сигналы ч, ae,«с, ад. ФП вырабатывает сигналы управления Ь,, Ь,...,Ь выпрямителем. Выпрямитель 9 коммутирует секции якорной обмотки так, что одновременно работают секции А и С, А и D В и D В и 1, Этим случаям эквивалентны схемы замещения, изображенные соответственно на фиг. 3, 2, 3,4.

Для схем по фиг. 2-4 напряжение между Е и F можно описать следующими формулами

2Е ° ZM

В

2 с+ н+

1 1

Кс+ZH+Z +Z2 Z +Z и с и

2 Е Zí

Zg + +2, и

> и °

Z u Z — соответственно сопро2 тивление одной секции обмотки одного плеча нагрузки, элемента 15 (или элемента 16) и элемента 14:

Š— максимальная ЭДС вращения каждой секции.

Нетрудно убедиться в том, что при итог (1 + 2 ) ZÄ Ui 11г U> н с

Таким образом, выходное напряжение теоретически не изменяется при вращении ротора, следовательно, не содержит пульсаций.

При другой форме ЭДС величина пульсаций имеет конечную величину, меньшую, чем в известном .устройстве.

Формула изобретения

Вентильная электрическая машина, содержащая ротор, статор с четырехсекционной обмоткой якоря, вторая, третья и четвертая секции которой смещены соответственно на углы 90, 135, 225 эл. град. относительно первой секции, выводы секций соединены с общей точкой ключей одноименных ветвей мостового преобразователя частоты, образованных соответственно первым и пятым, вторым и шестым, третьим и седьмым, четвертым и восьЭ 13 мым ключами, и устройство управления преобразователем частоты, выполненное с вазможностью формирования открывающих сигналов для группы ключей, состоящей из первого, второго, пятого и шестого ключей, в виде последовательности импульсов длительностью

90 эл. град,, а для группы, состоящей из восьмого, третьего, четвертого и седьмого ключа, — в виде аналогичной последовательности импульсов, сдвинутой на 45 эл. град относительно первой последовательности, концы первой и четвертой, а также второй и третьей секций электрически соединены, отличающаяся

59862

4 тем, что, с целью снижения пульсаций выходного нanряжения в генераторном режиме работы, оно снабжено дополнительно тремя токопроводящими элементами, цель нагрузки выполнена со средней точкой, первый токопроводящий Элемент подключен первым выводом к общей точке первой и четвертой секций, вторым выводом — к.общей точке второй и третьей секций, второй токопроводящий элемент подключен последовательно в цепь первой секции, третий— последовательно в цепь четвертой сек15 ции обмотки, а общая точка второй и третьей секций соединена с общей точкой нагрузки.

1359862

Составитель А. Санталов

Техред M.дидык

Редактор А. Огар

Корректор А. Тяско

Заказ 6161/54 Тираж 659

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4