Motor con convertidor AC.

Un motor eléctrico AC sin escobillas que está conectado a una fuente de alimentación y comprende un convertidor electromecánico (1) con un devanado de tres secciones (2,

3, 4) y un inductor de imanes permanentes, un inversor

(6), una unidad de control (7) y tres comparadores (8, 9, 10), en donde los terminales de las secciones del devanado de dicho convertidor electromecánico están conectadas a la 1ª, 2ª y 3ª salidas del inversor (6), respectivamente, y a las 1ª entradas de los comparadores (8, 9, 19), respectivamente

caracterizado porque

dicho motor comprende adicionalmente una unidad de puesta en marcha del motor eléctrico (11), en donde dicha unidad de control comprende seis transmisores optron (12, 13, 14, 15, 16, 17) con salidas ópticas, mientras el inversor comprende seis receptores ópticos (18, 19, 20, 21, 22, 23), las entradas ópticas de dichos receptores estando conectadas por medio de acoplamiento óptico a las salidas ópticas correspondientes de dichos transmisores optron (12, 13, 14, 15, 16, 17) de la unidad de control (7), y en donde las salidas de los comparadores (8, 9, 10) están conectadas a la 1ª, 2ª y 3ª entradas de la unidad de control (7), respectivamente, mientras la 7ª entrada de alimentación del inversor (6) está conectada a la fuente de alimentación y a la entrada de la unidad de puesta en marcha del motor eléctrico (11), la 1ª salida de dicha unidad de puesta en marcha (11) estando conectada a la 3ª entrada del comparador (9), su 2ª salida estando conectada a la 3ª entrada del comparador (10), y en donde las 2ª entradas de todos los comparadores (8, 9, 19) están interconectadas entre sí, por lo que la unidad de puesta en marcha (11) comprende un transistor bipolar (25), un condensador (28) y un diodo (27), y la 1ª salida de la unidad de puesta en marcha (11) se desconecta del comparador (9) por el diodo bloqueado (27), y un pulso de comienzo se forma en la 2ª salida de la unidad de puesta en marcha (11) por medio del transistor (25) y el condensador (28) .

Motor con convertidor AC.

Campo Técnico

La invención se refiere a la ingeniería eléctrica y puede ser usada, en particular, en accionamientos eléctricos de mecanismos usados para equipamiento dental.

Estado de la Técnica

Un motor eléctrico AC sin escobillas controlado conocido comprende un convertidor electromecánico con un inductor de imanes permanentes, las primeras terminales de las tres secciones del devanado del inducido de dicho inductor estando unidas entre sí y conectadas al bus común del motor eléctrico AC sin escobillas, un convertidor de frecuencia de onda completa, las salidas de dicho convertidor estando conectadas a las segundas terminales de las secciones del devanado del inducido, una unidad de control lógica, las salidas de dicha unidad de control estando conectadas a las entradas de control del convertidor de frecuencia de onda completa, y tres comparadores, cada uno teniendo dos entradas, las salidas de dichos comparadores estando conectadas respectivamente a las entradas de la unidad de control lógica. El motor eléctrico AC sin escobillas también comprende tres circuitos integradores. La 1ª entrada del comparador i-th está conectada a la 2ª terminal de la sección i-th del devanado del inducido, mientras que la salida de dicho comparador está conectada a la entrada del circuito integrador (i-1) th. La salida del circuito integrador (i-1) th está conectada a la 2ª entrada del comparador i-th, en donde la conexión anteriormente mencionada entre los comparadores y los circuitos integradores forma un acoplamiento de anillo, SU 1774455 A1.

La desventaja del mencionado motor eléctrico AC sin escobillas consiste en que hay una variación en las salidas de los circuitos integradores en relación al terminal común cuando el motor funciona en el modo de estabilización de la frecuencia de rotación, lo que resulta en diferentes umbrales de conmutación de los comparadores EMF rotacionales y, consecuentemente, en diferentes ángulos de conducción en el que las secciones son alimentadas durante intervalos positivos y negativos de la EMF rotacional. Las formas de voltaje no simétrico en las secciones del devanado del inducido resultan en pulsaciones de para adicionales, detonación aumentada y, consecuentemente, deterioración de las cualidades de funcionamiento del motor eléctrico AC sin escobillas.

El motor eléctrico AC sin escobillas de acuerdo con la RU 2091978 C1 mejora las cualidades de funcionamiento del motor, en particular, aumenta su vida de servicio reduciendo las pulsaciones del par.

Este motor eléctrico comprende un convertidor electromecánico con un devanado, que consiste de tres secciones, y un inductor de imanes permanente. Los terminales de las secciones del devanado están unidos entre sí y conectados al bus común. El dispositivo también comprende un inversor de voltaje, una unidad de control basada en los elementos lógicos "OR" y "AND", y tres comparadores; la puesta en marcha del motor eléctrico se hace por medio de circuitos integradores; el inversor es un puente de tres fases basado en transistores. Los terminales de los devanados del convertidor electromecánico están conectados a las salidas correspondientes del inversor y a las entradas del 1er , 2º y 3er comparador, respectivamente, y el motor eléctrico está conectado a una fuente de alimentación bipolar RU 2091978 C1.

Esta solución de ingeniería se ha tomado como un prototipo de la presente invención.

La unidad de control del dispositivo prototipo se basa en elementos lógicos, que están conectados eléctricamente con los elementos inversores. Dichos elementos lógicos tienen un intervalo relativamente pequeño de fluctuaciones aceptables del voltaje que es suministrado a la entrada de alimentación del inversor. Si este intervalo es excedido, por ejemplo, por un defecto en el dispositivo de la fuente de alimentación, los supresores del voltaje o el mismo inversor, la unidad lógica se romperá.

También se debe mencionar que las corrientes de alta potencia del devanado del convertidor electromecánico tienen un efecto negativo en la unidad de control a través del inversor, lo que lleva a un funcionamiento inestable del motor eléctrico (modo de funcionamiento de emergencia) .

Las desventajas anteriormente mencionadas se vuelven incluso más pronunciadas en el momento del aumento de la capacidad requerida del motor eléctrico AC sin escobillas, lo que estrecha la lista de posibles aplicaciones del dispositivo prototipo, limitándolo a unidades eléctricas de baja carga, por ejemplo, unidades de mecanismos de conducción de cintas magnéticas de grabadoras de cintas.

Otra desventaja seria del prototipo consiste en el hecho de que se usan circuitos integradores especiales para iniciar el motor eléctrico. La dispersión inevitable de los parámetros de dichos circuitos produce una cierta variación en sus salidas en relación al terminal común en el modo de estabilización de la frecuencia de rotación, lo que crea pulsaciones de par adicionales del motor eléctrico. El dispositivo prototipo no proporciona una solución satisfactoria para reducir dichas pulsaciones (debido a la dispersión anteriormente mencionada de parámetros de los circuitos integradores) , aunque las pulsaciones en la RU 2091978 C1 son algo más pequeñas que en la SU 1774455 A1. Se describen los circuitos de control para la puesta en marcha fluida de motores DC sin escobillas sin sensores de posición, por ejemplo, en los documentos JP 2005218160, WO2006/073378 y US 2004/004455.

Resumen de la invención

Es un objeto de la presente invención el proporcionar una solución para aumentar la estabilidad y fiabilidad del funcionamiento del motor eléctrico AC sin escobillas, y para reducir las pulsaciones del par del motor eléctrico.

De acuerdo con la invención, como se expone en la reivindicación 1, se proporciona un motor eléctrico AC sin escobillas, que está conectado a una fuente de alimentación y comprende un convertidor electromecánico con un devanado de tres secciones y un inductor de imanes permanentes, un inversor, una unidad de control y tres comparadores (1º, 2º y 3º) , en donde los terminales de las secciones del devanado del mencionado convertidor electromecánico están conectadas a la 1ª, 2ª y 3ª salidas del inversor, respectivamente, y a las 1ª entradas del 1º, 2º y 3º comparadores, respectivamente, dicho motor comprendiendo adicionalmente una unidad de puesta en marcha del motor eléctrico; y en donde dicha unidad de control comprende seis transmisores optron con salidas ópticas, mientras el inversor comprende seis receptores optron, las entradas ópticas de dichos receptores estando conectadas por medio de acoplamiento óptico a las correspondientes salidas ópticas de dichos transmisores optron de la unidad de control, y en donde las salidas del 1º, 2º y 3º comparadores están conectadas a la 1ª, 2ª y 3ª entradas de la unidad de control, respectivamente, mientras que la 7ª entrada de alimentación del inversor está conectada a la fuente de alimentación y a la entrada de la unidad de puesta en marcha del motor eléctrico, la 1ª salida de dicha unidad de puesta en marcha estando conectada a la 3ª entrada del 2º comparador, su 2ª salida estando conectada a la 3ª entrada del 3º comparador, y en donde las 2ª entradas de todos los comparadores están interconectadas entre sí, por lo que la unidad de puesta en marcha comprende un transistor bipolar, un condensador y un diodo, y la 1ª salida de la unidad de puesta en marcha se desconecta del comparador por el diodo bloqueado, y el pulso de arranque se forma en la 2ª salida de la unidad de puesta en marcha por medio del transistor y el condensador.

El solicitante no ha encontrado ninguna fuente de información que contenga datos de soluciones de ingeniería idénticas a las de la presente invención. En opinión del solicitante, esto permite concluir que la invención se ajusta al criterio de "Novedad" (N) .

Las características nuevas de la presente invención proporcionan al dispositivo con nuevas propiedades, que son muy importantes para la aplicación práctica de dicho dispositivo. La conexión eléctrica entre el inversor y la unidad de control se evita por el hecho de que la unidad de control comprende transmisores optron, y el inversor comprende receptores optron, las entradas ópticas de dichos receptores estando acopladas ópticamente con las salidas de dichos transmisores optron, formando de este modo un par optron con dichos transmisores optron.... [Seguir leyendo]

1. Un motor eléctrico AC sin escobillas que está conectado a una fuente de alimentación y comprende un convertidor electromecánico (1) con un devanado de tres secciones (2, 3, 4) y un inductor de imanes permanentes, un inversor

(6) , una unidad de control (7) y tres comparadores (8, 9, 10) , en donde los terminales de las secciones del devanado de dicho convertidor electromecánico están conectadas a la 1ª, 2ª y 3ª salidas del inversor (6) , respectivamente, y a las 1ª entradas de los comparadores (8, 9, 19) , respectivamente

caracterizado porque

dicho motor comprende adicionalmente una unidad de puesta en marcha del motor eléctrico (11) , en donde dicha

unidad de control comprende seis transmisores optron (12, 13, 14, 15, 16, 17) con salidas ópticas, mientras el inversor comprende seis receptores ópticos (18, 19, 20, 21, 22, 23) , las entradas ópticas de dichos receptores estando conectadas por medio de acoplamiento óptico a las salidas ópticas correspondientes de dichos transmisores optron (12, 13, 14, 15, 16, 17) de la unidad de control (7) , y en donde las salidas de los comparadores (8, 9, 10) están conectadas a la 1ª, 2ª y 3ª entradas de la unidad de control (7) , respectivamente, mientras la 7ª entrada de

alimentación del inversor (6) está conectada a la fuente de alimentación y a la entrada de la unidad de puesta en marcha del motor eléctrico (11) , la 1ª salida de dicha unidad de puesta en marcha (11) estando conectada a la 3ª entrada del comparador (9) , su 2ª salida estando conectada a la 3ª entrada del comparador (10) , y en donde las 2ª entradas de todos los comparadores (8, 9, 19) están interconectadas entre sí, por lo que la unidad de puesta en marcha (11) comprende un transistor bipolar (25) , un condensador (28) y un diodo

(27) , y la 1ª salida de la unidad de puesta en marcha (11) se desconecta del comparador (9) por el diodo bloqueado (27) , y un pulso de comienzo se forma en la 2ª salida de la unidad de puesta en marcha (11) por medio del transistor

(25) y el condensador (28) .