Вентильный электродвигатель
Союз Советскик
Социалистическик
Республик
ОПИСАНИЕ
ИЗЬБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ, СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()824382 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.07,79 (21) 2791414/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М.К .
Н 02 К 29/02
Геаударстеелные комнтет (53) УДК 621.313. .13.014.2:621. .382 (088.8) Опубликовано 23.04.81. Бюллетень № 15
Дата опубликования описания 28.04.81 ло делам лэоеретений и открытий (72) Авторы изобретения
А. Г. Бабак и Н. И. Куликов о т с
Московский ордена Ленина аииадионный институт им. Серго Орджоникидзе (7I ) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
Изобретение относится к электрическим машинам систем автоматики и может найти применение в устройствах и приборах, требующих высокой надежности и энергетических показателей, где нужны двигатели с высокой частотой вращения, малой и средней мощности, с однополупериодными коммутирующими устройствами.
Известно устройство, содержащее m-фазную синхронную машину, полупроводниковое кммутирующее устройство, диод и стабилитрон, причем фазы машины соединены с выходами полупроводникового коммутирующего устройства, которые, в свою очередь, через диоды и стабилитрон подключены к общей точке фаз двигателя (1). Недостатками вентильного электродвигателя (ВД) являются относительно низкие частотные свойства (за счет свойств. стабилитрона) и наличие больших потерь в шунтирующей цепи, что ограничивает область его применения.
Наиболее близким по технической сущности и предлагаемой является устройство, содержащее ротор, статор с обмоткой якоря, один из зажимов каждой из m секций оторой соединен с силовой цепью ключа коммутатора, а вторые зажимы объединены, и защитное устройство, подключенное параллельно секциям обмотки якоря (2).
Недостатком является наличие в двига5 теле большого числа силовых замыкающих динисторов, которые, в свою очередь, имеют большой разброс параметров, низкие частотные свойства и могут коммутировать относительно малую мощность. . Цель изобретения повышение надеж1о ности за счет эффективной защиты силовых ключей коммутирующего устройства от перенапряжения.
Поставленная цель достигается тем, что защитное устройство содержит m дифференцирующих цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсатора и резистора, 2m диодов и разрядное устройство, выполненное. в виде последовательно соединенных транзистора и ре20 зистора, причем выход каждой из дифференцирующих цепочек соединен через диод с управляющей цепью ключа, а разрядная цепочка соединена с общей точкой секций
Формула изобретения непосредственно, а с общей точкой каждого из ключей и секции — через диод, На чертеже изображена принципиальная электрическая схема трехфазного ВД.
Фазы 1 — 3 двигателя соединены по схеме-звезда с «нулем», нулевой конец которых подключен к источнику питания, а другие концы фаз соединены с выходами полупроводниковых силовых транзисторных ключей
4 — 6 коммутирующего устройства, в качестве которых в данном случае выбраны транзисторы. Дифференцирующие цепочки, состоящие из конденсаторов 7 — 9, резисторов
10 — 12 и диодов 13 — 15 своими входами (входы конденсаторов 7 — 9) соединены с коллекторами транзисторных ключей 4 — 6
Причем выходы диодов 13 — 15 объединень и подключены к управляющему входу клю чевого транзисторного элемента 16, один зажим силовой цепи которого соединен с
«нулем» фаз двигателя, второй зажим соединен со вторым электродом ограничивающе го резистора 17, первый электрод которого подключен к объединенным катодам развязывающих диодов 18 — 20, аноды которых сое динены с коллекторами соответствующих полупроводниковых силовых транзисторных ключей 4 — 6.
Устройство работает следующим образом.
При подключении двигателя к источнику питания полупроводниковые силовые ключи поочередно псдкл ючают соответствующие фазы к источнику питания Ц по сигналам с датчика положения ротора, поступающим на базы транзисторных ключей 4 — 6, в момент запирания полупроводниковых силовых ключей 4 — 6 на них за счет ЭДС самоиндукции фаз 1 — 3, возникает перенапряжение, которое может достигать значительных величин и вывести из строя ключевые элементы. Это снижает надежность всего устройства. Пусть ключ 4 в начальный момент открыт и по фазе 1 протекает ток. При этом конденсатор 7 заряжается по цепи» +U — резистор 10 — конденсатор 7 — переход коллектор-эмиттер 4 .— (— U) При этом элемент 16 заперт.
При запирании ключа 4 конденсатор 7 разряжается по цепи; конденсатор 7 — ре824382 зистор 10 — фаза 1, что приводит к образованию на резисторе 10 напряжения такой величины и полярности, что замыкающий транзисторный элемент 16 отпирается и ток от ЭДС самоиндукции фазы замыкается по цепи +ЭДС самоиндукции фазы 1 — диод
18 — резистор 17 — транзистор 16 (— ЭДС) самоиндукции фазы 1.
Таким образом, введение в устройство дифференцирующих цепочек, соединяющих
to фазы двигателя с ключевым элементом определенным образом, позволяет экономично и эффективно избавиться от перенапряжения на силовых ключах коммутирующего устройства, либо ограничить всплеск перенапряжения на заданном уровне, который может
is регулироваться ограничивающим резистором 17.
Вентильный электродвигатель, содержащий ротор, статор с обмоткой якоря, один из зажимов каждой из m секций которой соединен с силовой цепью ключа коммутато- ра, а вторые зажимы объединены, и защит25 ное устройство, подключенное параллельно секциям обмотки якоря, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, защитное устройство содержит m дифференцирующих цепочек, каждая из которых состоит из последовательно соединенных конденсаЗо тора и резистора., 2m диодов и разрядное устройство, выполненное в виде последовательно соединенных транзистора и. резистора, причем выход каждой из дифференцирую щих цепочек соединен через диод с управу5 ляющей цепью ключа, а разрядная цепочка соединена с общей точкой секций непосредственно, а с общей точкой каждого из ключей и секции — через диод.
Источники информации, 40 принятые во внимание при экспертизе
1. Балагуров В. А. и др. Бесконтактные двигатели постоянного тока с постоянными магнитами. М,, «Энергия», 1975, с. 23.
2. Авторское свидетельство СССР № 420057, кл. Н 02 К 29/02, 1974.
824382
Составитель А. Санталов
Редактор М.Ликович Техред А. Бойкас Корректор Н. Швыдкая
Заказ 2142/80 Тираж 730 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам . изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4