Вентильный двигатель. Система вентильной коммутации. Устройство для преобразования электрической энергии в механическую вращения вала с управляемым коммутатором

роторе вентильного двигателя 1 расположена обмотка возбуждения или постоянные магниты. В пазах статора располагается многофазная обмотка якоря 2, секции или группа секций которой присоединены через полупроводниковые блоки 3 к распределительным шинам 4 и сети.

В положении, показанном на чертеже, открыты тиристоры /' и 5". Ток якоря /_я в обмотке статора проходит по двум параллельным ветвям и, как в обращенной машине постоянного тока, создается вращающий момент. При движении ротора происходит переключение тиристоров датчиками положения ротора.

При повороте ротора по часовой стрелке на угол 360/m, где m — число отпаек (фаз) обмотки якоря (в рассматриваемой машине m =8), происходят переключение тиристоров. Включаются тиристоры 2' и 6"_, a 1' и 5" — отключаются и т. д.

Таким образом при вращении ротора вращается и поле якоря. При этом, как и в обычной машине, происходит электромеханическое преобразование энергии.

Система вентильной коммутации обычно состоит из датчика синхронизирующих сигналов системы формирования сигналов управления и управляемого коммутатора.

Датчик синхронизирующих сигналов задает порядок и частоту переключения элементов коммутатора. При позиционном управлении — это датчик положения ротора, а при фазовом— датчик фазы напряжения якорной обмотки. Датчик положения ротора представляет собой встроенный в машину узел, состоящий из чувствительных элементов, закрепленных на статоре, и сигнальных элементов, закрепленных на роторе. Обычно используются фотоэлектрические или магнитомодуляционные датчики.

Управляемый коммутатор осуществляет бесконтактные переключения в силовых цепях вентильного двигателя. Управляемый коммутатор выполняется на полупроводниковых приборах или других переключающих элементах, например герконах.

Вентильные двигатели могут питаться от сети как постоянного, так и переменного тока. Если управляемый коммутатор питается от сети постоянного тока, то он представляет собой инвертор — преобразователь постоянного тока в переменный. Если управляемый коммутатор подключен к сети переменного тока, то он выполняет функции преобразователя частоты.

Электромеханическая часть вентильных двигателей постоянного тока, как правило, аналогична известным конструктивным модификациям синхронных машин.

Обычно конструкция вентильного двигателя идентична конструкции общепромышленных синхронных двигателей. Поскольку вентильные двигатели средней и большой мощности, как правило, питаются от управляемых коммутаторов, работающих в режиме инвертора тока с естественной или смешанной коммутацией, одним из требований к ним является минимальная длительность процесса коммутации. В целях снижения x_d ‘’и х_q’’ вентильные двигатели средней и большой мощности снабжают демпферной обмоткой с минимальным сопротивлением. Демпферная обмотка выполняется медной и имеет сечение проводников не менее 15—20 % сечения проводников якорной обмотки. В ряде применений целесообразно для снижения x_dи x_qиспользовать якорь с беспазовой укладкой обмотки  в немагнитном слое.

Таким образом, заявляемое устройство, по сравнению с известным, обеспечивает следующие преимущества:

•  обладает высоким пусковым моментом и хорошими электрическими показателями;

•  имеет частоту вращения вала, не зависящую от частоты сети;

•  имеет большую надежность и долговечность.

.

Источники информации, принятые во внимание при составлении описания:

1.  Брускин Д.Э.”Электрические машины.” 1987г; Москва ”Высшая школа”

2.  Токарев В.В.    ”Электрические машины.” 1988 г.        

Составитель                                                                               

Реферат

Устройство для преобразования электрической энергии в механическую вращения вала с управляемым коммутатором

Изобретение относится к специальным электрическим машинам, а конкретно — к устройствам, преобразующим электрическую энергию в механическую вращения вала, и  может быть использовано в регулируемых электроприводах буровых установок, насосов, вентиляторов.

Задача настоящего изобретения заключается в устранение щёточно-коллекторного узла и замены его бесконтактным коммутатором тока, что возможно осуществить с помощью управляемых электрических вентилей.

Предложенное устройство, по сравнению с известным,  обладает высоким