RU1812599C - Вентильный электродвигатель - Google Patents

Abstract

Использование: в лентопрот жных механизмах магнитофона, проигрывател х и в системах автоматики. Сущность: вентильный электродвигатель снабжен синусной и косинусной сигнальными обмотками, которые в работе, встречно включа сь с соответствующими силовыми обмотками, позвол ют исключить направленное вращение электродвигател . Кроме того, в режиме пуска обеспечиваетс  автосинхронный режим , что приводит к форсированному разгону Электродвигател  до тех пор, пока суммарные потери в нем станов тс  равными его мощности. 2 ил.

Description

/

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к бесконтактным двигател м посто нного тока и может использоватьс , например, в приводных электродвигател х лентопрот жного механизма магнитофона, s механизмах вращени  пластинки проигрывателей , а также в системах автоматики, не допускающих неоднозначность направлений вращени  двигател .

Цель изобретени - повышение КПД путем улучшени  использовани  меди обмоток и уменьшение пульсаций вращающегос  момента.

На фиг.1 изображена структурна  схема вентильного электродвигател ; на фиг.2 а-б - векторные диаграммы напр жений в цеп х вентильного электродвигател , иллюстрирующие соответственно однозначность запуска и вращени  в заданном направлении и невозможность запуска в другом направлении

где иф1 - напр жение косинусной силовой обмотки

иф2 - напр жение синусной силовой обмотки ......

Ud - напр жение косинусной сигнальной обмотки

Uc2 - напр жение синусной сигнальной обмотки

UC1 2 - напр жение Uci, проинтегрированное вторым интегратором

UC2 1 - напр жение Uc2, проинтегрированное первым интегратором,.

Вентильный электродвигатель содержит ротор Тс посто нными магнитами, синусную силовую обмотку 2 статора, косинусную силовую обмотку 3 статора, синусную сигнальную обмотку 4, косинусную сигнальную обмотку 5, первый и второй интеграторы 6 и 7, первый и второй сумматоры 8 и 9, пороговый блок 10, инвертор 11,

ю

Вентильный электродвигатель работает следующий образом,

Предположим, что при включении источника питани , на выходе порогового блока 10, выполненного, например, по схеме триггера Шмитта, установитс  низкий уровень напр жени , который инвертиру сь до высокого уровн , становитс  близким к напр жению питани . С выхода инвертора 11 напр жение через второй сумматор 9 и второй интегратор 7 поступает на косинусную силовую обмотку 3. Одновременно напр жение с выхода второго интегратора 7 через первый сумматор 8 и.первый интегратор 6 поступает на синусную силовую обмотку 2, При этом, когда напр жение с выхода инвертора 11 поступит на второй интегратор 7, напр жение на выходе последнего начинает расти, а также начинает расти напр жение на выходе первого интегратора 6, которое поступает на вход порогового блока 10. Когда оно достигнет уровн  срабатывани  порогового блока 10, то он перейдет в состо ние с высоким уровнем на его выходе. При этом напр жение на выходе второго интегратора Т1 будет падать, но пока оно положительно, а напр жение на выходе первого интегратора 6 продолжает расти. При переходе выходного напр жени  второго интегратора 7 через ноль, напр жение на выходе первого интегратора 66 также начинает падать, и при его достижении другого уровн  срабатывани  порогового блока 10, последний устанавливаетс  в состо ние с низким уровнем напр жени  на выходе. При этом напр жение на выходе второго интегратора 7 начинает расти, а напр жение на выходе первого интегратора 6 еще некоторое врем  падает до момента, когда напр жение на выходе второго интегратора 7 переходит через ноль. Затем напр жение на выходе первого интегратора б растет и в мЬментего достижени  первого порога срабатывани  порогового блока 10, последний устанавливаетс  в свое первоначальное состо ние и описанный процесс повтор етс . Таким образом, напр жение питание на выходах интеграторов б и 7 преобразуетс  в синхронные переменные напр жени , фазы которых сдвинуты относительно друг друга на 90°. благодар ;т1бстуШению этих напр жений на силовые обмотки 2 и 3, по вл етс  синхронный момент вращени  и ротор I начинает вращатьс . Причем встречное включение синусной силовой обмотки 2 и косинусной сигнальной обмотки б, а также согласное включение косинусной силовой обмотки 3 с синусной сигнальной обмоткой 4 позвол ет исключить неправильное вращение двигател . Из фиг.2 видно, что при

вращении ротора 1 в одном направлении, иф1 опережает 11ф2 на 90°, a UC1 опережает Uc2 90°. При этом Уфа противоположно по фазе UC1, а 1)ф1 совпадает по фазе с

5 Напр жени  с сигнальных обмоток 4 и 5,

проход  через соответствующие интеграто .ры б и 7, измен ют свою фазу на 90°, а

именно, Uctf 2 совпадает по фазе с 1)ф1, a UC2j/

. совпадает по фазе с иф2, т.е. соблюдаетс 

0 баланс фаз дл  возбуждени  фазных сигнальных обмоток 4 и 5 и приведени  ротора, 1 во вращение. Реверсионное вращение вентильного электродвигател  невозможно, т.к. при этом (см.фиг,2б) 1)ф1 противополож5 но по фазе UC1 2 и иф2 противоположно по фазе , а это тормозной режим. Следовательно , достигаетс  однозначность направлени  запуска и вращени  ротора 1. С началом вращени  в сигнальных об0 мотках 4 и 5 навод тс  ЭДС, которые соот . ветственно поступают через сумматоры 8 и

9 на соответствующие интеграторы 6 и 7,

При этом на выходах интеграторов 6 и 7

образуютс  синхронные сигналы, фазы ко5 торых будут сдвинуты на 90° относительно фаз сигналов соответствующих сигнальных обмоток 4 и 5, з амплитуда посто нной и не завис щей от частоты вращени  ротора 1. Электродвигатель переходит в автосинх0 ронный режим, когда фаза напр жени  по- . ступающего на силовую обмотку 2 и 3 совпадает с. фазой ЭДС этой же обмотки. . Момент вращени  электродвигател  возрастает и он форсированно разгон етс  до тех

5 пор, пока суммарные потери в двигателе станут равными его мощности.

Достоинством вентильного электродвигател  нар ду с увеличением КПД, улучшением использовани  меди обмоток,

0 уменьшением пульсаций вращающегос  момента,  вл етс , его способность к само- .... запуску при возможной несанкционированной остановки (превышение допустимой нагрузки) без дополнительного включени 

5 питани ,

Claims (1)

1. Формула изобретени  Вентильный электродвигатель, содержащий ротор с посто нными магнитами и статор с синусной и косинусной силовыми

   0 обмотками, два интегратора и пороговый элемент, вход которого подключен к выходу первого интегратора, отличающийс  тем, что, с целью повышени  КПД путем улучшени  использовани  меди обмоток и

   5 уменьшени  пульсаций вращающего момента , статор дополнительно снабжен синусной и косинусной сигнальными обмотками и введены инвертор и два сумматора , первые входы первого и второго сумматора подключены соответственно к

   синусной и косинусной сигнальным обмоткам , а выходы - к входам первого и второго интеграторов, выходы которых соединены соответственно с синусной и косинусной ситегратора , а второй вход второго суматора через инвертор подключен к выходу порогового элемента, синусна  силова  и косинусна  сигнальна  обмотки включены

   левыми обмотками, второй вход первого 5 встречно, а косинусна  силова  и синусна  сумматора соединен с выходом второго ин- сигнальна  обмотки - согласно.

   тегратора, а второй вход второго суматора через инвертор подключен к выходу порогового элемента, синусна  силова  и косинусна  сигнальна  обмотки включены

   Фиг. 1.

   lA-ci

   Uci

   Ыф

   2

   tScift

   Ucj

   Ме .

   Ucpi

   Ucps.

   .//«//