RU2006143C1 - Thyratron motor - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering. SUBSTANCE: motor has wound stator and permanent-magnet rotor. Ferromagnetic core in the form of flat ring is placed at rotor end. Butt-end surface of ring facing rotor mounts magnetosensitive components of rotor position detector and tachometer winding is placed around its back. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, к бесколлекторным электрическим машинам постоянного тока, и может быть использовано в электроприводе дисковых запоминающих устройств, магнитофонов, проигрывателей и др. The invention relates to electrical engineering, to brushless electric DC machines, and can be used in the drive of disk storage devices, tape recorders, players, etc.

Известен вентильный двигатель, содержащий статор с якорной обмоткой, вращающийся индуктор с постоянными магнитами, датчик положения ротора с магнитопроводом, двумя обмотками и системой подмагничивания, состоящей из двух секторных магнитных шунтов и двух концентрических дуг [1] . A known valve motor containing a stator with an anchor winding, a rotating inductor with permanent magnets, a rotor position sensor with a magnetic circuit, two windings and a bias system consisting of two sector magnetic shunts and two concentric arcs [1].

Двигатель отличается конструктивной и технологической сложностью. У него отсутствует тахометрическая обмотка и при его использовании в автоматизированном электроприводе он требует дополнительного тахогенератора, что приводит к еще большему усложнению и увеличению осевой длины. The engine is structurally and technologically sophisticated. It has no tachometric winding and when used in an automated electric drive, it requires an additional tachogenerator, which leads to even more complication and an increase in axial length.

Известен также вентильный двигатель, который содержит статор с многофазной обмоткой, цилиндрический ротор с радиально намагниченными постоянными магнитами, датчики положения ротора, состоящие из размещенных у торца ротора ферромагнитных сердечников с обмотками. Эти обмотки соединены по дифференциальной схеме с однополупериодным выпрямителем и подключены к высокочастотному источнику питания через резисторы, с которых снимается сигнал о положении ротора. Двигатель содержит электронный ключ, три инвертора, три электронных нуль-органа, через которые сигнал о положении ротора подается на управляющие цепи коммутатора, а также дифференциатор, интегратор, компаратор, которые обеспечивают двухзонное управление коммутатором, необходимое из-за наличия на выходе датчика положения ротора двух сигналов одинаковой частоты, сигнала, не зависящего от частоты вращения ротора, и ЭДС вращения, что усложняет функциональную схему двигателя [2] . Also known is a valve motor, which contains a stator with a multiphase winding, a cylindrical rotor with radially magnetized permanent magnets, rotor position sensors, consisting of ferromagnetic cores located at the end of the rotor with windings. These windings are connected in a differential circuit with a half-wave rectifier and connected to a high-frequency power source through resistors, from which the signal about the rotor position is taken. The engine contains an electronic key, three inverters, three electronic zero-organs, through which a signal about the position of the rotor is fed to the control circuits of the switch, as well as a differentiator, integrator, and comparator, which provide two-zone control of the switch, which is necessary due to the presence of the rotor position sensor at the output two signals of the same frequency, a signal independent of the rotor speed, and emf of rotation, which complicates the functional diagram of the engine [2].

Двигатель отличается сложностью и узкими функциональными возможностями, так как не имеет сигнала, пропорционального частоте вращения, необходимого в автоматизированном электроприводе. The engine is notable for its complexity and narrow functionality, since it does not have a signal proportional to the speed required in an automated electric drive.

Целью изобретения является упрощение и расширение функциональных возможностей. The aim of the invention is to simplify and expand functionality.

Цель достигается тем, что в вентильном электродвигателе, содержащем статор с многофазной обмоткой, цилиндрический ротор с радиально намагниченными постоянными магнитами, датчики положения ротора, состояние из размещенных у торца ротора ферромагнитных сердечников с обмотками, ферромагнитные сердечники выполнены в виде одной детали - плоского кольца, обмотки намотаны вокруг спинки кольца и на обращенной к ротору торцевой поверхности кольца размещены магниточувствительные элементы. The goal is achieved in that in a valve electric motor containing a stator with a multiphase winding, a cylindrical rotor with radially magnetized permanent magnets, rotor position sensors, the state of the ferromagnetic cores with windings located at the end of the rotor, the ferromagnetic cores are made in the form of one part - a flat ring, windings wound around the back of the ring and magnetically sensitive elements are placed on the end surface of the ring facing the rotor.

На фиг. 1 показан вентильный электродвигатель, продольный разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1 для трехфазного двухполюсного двигателя. In FIG. 1 shows a valve motor, a longitudinal section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. 1 for a three-phase bipolar motor.

Вентильный электродвигатель состоит из корпуса 1, подшипникового щитка 2, вращающегося в подшипниках 3 вала 4, цилиндрического ротора 5 с радиально намагниченными постоянными магнитами. Ротор установлен на втулке 6. Статор электродвигателя состоит из сердечника 7 с многофазной обмоткой 8, подключенной к полупроводниковому коммутатору (не показан), и установлен в корпусе во втулке 9. В торцевой части электродвигателя в подшипниковом щите 2 размещено плоское ферромагнитное кольцо 10, на торцевой стороне которого, обращенной к ротору 5, расположены магниточувствительные элементы 11 (например, элементы Холла) датчика положения ротора. Вокруг спинки кольца 10 намотаны обмотки 12 тахометрического датчика. Кольцо 10 установлено в подшипниковом щите на изоляционном кольце 13. Подшипниковый щит 2 установлен в корпусе 1 с возможностью поворота для наладки коммутации и фиксируется винтами 14. The valve electric motor consists of a housing 1, a bearing shield 2, rotating in the bearings 3 of the shaft 4, a cylindrical rotor 5 with radially magnetized permanent magnets. The rotor is mounted on the sleeve 6. The stator of the electric motor consists of a core 7 with a multiphase winding 8 connected to a semiconductor switch (not shown) and is installed in the housing in the sleeve 9. A flat ferromagnetic ring 10 is placed in the end part of the electric motor in the bearing shield 2, on the end whose side facing the rotor 5 are magnetically sensitive elements 11 (for example, Hall elements) of the rotor position sensor. Around the back of the ring 10, the windings 12 of the tachometer sensor are wound. The ring 10 is installed in the bearing shield on the insulating ring 13. The bearing shield 2 is mounted in the housing 1 with the possibility of rotation for commissioning and is fixed with screws 14.

Магниточувствительные элементы 11 на кольце 10 сдвинуты относительно друг друга на 120 эл. град. при трехфазной обмотке и на 90 эл. град. при двухфазной обмотке. Число этих элементов равно числу фаз обмотки статора или кратно ему. Тахометрический датчик может быть одно- или многофазным. В последнем случае фазы могут быть соединены в звезду или многоугольник. The magnetically sensitive elements 11 on the ring 10 are shifted relative to each other by 120 el. hail. with a three-phase winding and 90 el. hail. with two-phase winding. The number of these elements is equal to the number of phases of the stator winding or a multiple thereof. The tachometer sensor can be single or multiphase. In the latter case, the phases can be connected into a star or polygon.

Магнитный поток рассеяния, выходящий с торцовой поверхности ротора 5 через кольцо 10, проходит к другому полюсу ротора. Так как магнитопровод (кольцо 10) замкнут вдоль окружности ротора, то магнитное сопротивление для потока рассеяния минимально и для любого положения ротора постоянно, так как постоянна амплитуда магнитного потока рассеяния. Магниточувствительные элементы 11 датчика положения ротора находятся в сильном магнитном поле, индукция которого изменяется плавно в зависимости от положения ротора, а в тахометрической обмотке 12 наводится достаточно большая ЭДС, пропорциональная частоте вращения. The magnetic flux of scattering, leaving the end surface of the rotor 5 through the ring 10, passes to the other pole of the rotor. Since the magnetic circuit (ring 10) is closed along the circumference of the rotor, the magnetic resistance for the scattering flux is minimal and constant for any position of the rotor, since the amplitude of the magnetic flux of the scattering is constant. The magnetically sensitive elements 11 of the rotor position sensor are in a strong magnetic field, the induction of which changes smoothly depending on the position of the rotor, and a sufficiently large EMF proportional to the rotational speed is induced in the tachometric winding 12.

Выполнение ферромагнитных сердечников в виде одной детали - плоского кольца, намотка обмоток вокруг спинки кольца и размещение магниточувствительных элементов на обращенной к ротору торцовой поверхности кольца обеспечивают при простой конструкции электромеханической части независимые друг от друга сигнал о положении ротора и тахометрический сигнал (ЭДС вращения). ЭДС вращения не оказывает вредного влияния на работу коммутатора, благодаря чему упрощается функциональная схема двигателя - отпадает надобность в трех инверторах, электронном ключе, интеграторе, дифференциаторе, компараторе и источнике высокочастотного питания и упрощается конструкция электромеханической части. Наличие независимого сигнала о частоте вращения в виде ЭДС расширяет функциональные возможности электродвигателя, так как он может быть использован в устройствах, где требуется измерение или регулирование частоты вращения. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 509955, кл. H 02 К 29/02, 1973. The implementation of ferromagnetic cores in the form of a single part - a flat ring, winding the windings around the back of the ring and placing magnetically sensitive elements on the end surface of the ring facing the rotor provide, with a simple design of the electromechanical part, a rotor position signal and a tachometric signal (rotation emf). EMF rotation does not adversely affect the operation of the switch, which simplifies the functional diagram of the motor - there is no need for three inverters, an electronic key, an integrator, a differentiator, a comparator and a high-frequency power source, and the design of the electromechanical part is simplified. The presence of an independent speed signal in the form of an EMF expands the functionality of the electric motor, since it can be used in devices where measurement or regulation of the rotational speed is required. (56) 1. USSR author's certificate N 509955, cl. H 02 K 29/02, 1973.

Авторское свидетельство СССР N 955398, кл. H 02 K 29/02, 1980.  USSR author's certificate N 955398, cl. H 02 K 29/02, 1980.

Claims (1)

ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий статор с многофазной обмоткой, цилиндрический ротор с радиально намагниченными постоянными магнитами, датчики положения ротора, состоящие из размещенных у торца ротора ферромагнитных сердечников с обмотками, отличающийся тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, ферромагнитные сердечники выполнены в виде одной детали - плоского кольца, обмотки намотаны вокруг спинки кольца и на обращенной к ротору торцевой поверхности кольца размещены магниточувствительные элементы.  FAN MOTOR, comprising a stator with a multiphase winding, a cylindrical rotor with radially magnetized permanent magnets, rotor position sensors, consisting of ferromagnetic cores with windings located at the rotor end, characterized in that, in order to simplify and expand the functionality, ferromagnetic cores are made in the form one part - a flat ring, windings are wound around the back of the ring and magnetically sensitive element is placed on the end face of the ring facing the rotor s.

Images