Главная  Журналы 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [ 16 ] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30

кую надежность и длительный срок службы контактов, а торцевые контакты на малых токах действуют безотказно. Поэтому совсем не обязательно стремиться к максимальному снижению тока, применяя более сложные схемы (рис. 34,в или 35). Их использование оправдывается в тех случаях, когда строго соблюдена форма контактов, подобраны их материал и технология изготовления, когда контакты надежно защищены от пыли, почти герметизированы. Если эти условия не выполнены, излишнее снижение тока, протекающего через контакты, нецелесообразно и, более того, может нанести ущерб безотказной работе.

ГЛАВА ЧЕТ ВЕРТАЯ БЕСКОНТАКТНЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ

ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ БЕСКОНТАКТНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

В бытовых магнитрфонах применяются бесщеточные электродвигатели со стабилизацией скорости вращения, которая осуществляется без каких-либо скользящих и разрывных контактов. Такие электродвигатели принято называть бесщеточными нли бесконтактными. Бесконтактные электродвигатели отличаются от остальных электродвигателей постоянного тока тем, что у них обмотка находится на статоре и неподвижна, а вращается соединенный с валом магнит возбуждения.

Бесконтактный электродвигатель постоянного тока (рис. 37) состоит из якоря Я, магнита возбуждения М, коммутатора К, бесщеточного датчика положения ДП и стабилизатора скорости С. Коммутатор и датчик положения выполняют функции коллектора со щетками, а стабилизатор скорости - функции регулятора скорости. Работа бесконтактного электродвигателя постоянного тока аналогична работе коллекторного двигателя, у которого вместо якоря с обмоткой вращается магнит возбуждения со щетками.

На рис. 38 показана схема коллекторного двигателя с вращающимся магнитом и неподвижной обмоткой. Этот двигатель является переходным вариантом от коллекторного к бесконтактному и очень хорошо иллюстрирует работу последнего. Он состоит

из статора с обмотками Wi, Wn и Wa, вращающегося магнита на одном валу с которым находятся контактное кольцо 2 я подвижная щетка 3, которая скользит по неподвижному коллектору 4 и коммутирует секции обмоткн. Обмотка из трех секций соединена


Рнс. 37. Схема бесконтактного электродвигателя



а звезду. Оставшиёсй свободными три конца секций подведены к основному источнику питания Ui через транзисторы коммутатора Ti, Т2 и Тз. С пластинами коллектора соединены базы транзисторов. Они отпираются напряжением вспомогательного источника Ui с помощью подвижной щетки, закрепленной иа валу. Когда подвижная щетка скользит по первой коллекторной пластине, на базу транзистора Ti подается отрицательное напряжение, транзистор отпирается и по секщш Wi течет рабочий ток. Магнит взаимодействует с током и поворачивается, пока его ось NS не совпадет с осью секции Wi. В этот момент щетка переходит на соседнюю пластину, отпирается транзистор Тг, магнит вновь стремится занять положение по оси секции с током, поворачивается в сторону секции W2 и т. д. Происходит непрерывное вращение магнита. В двигателе-гибриде коммутация рабочего тока в секциях осуществляется, так же как в любом бесконтактном двигателе, траизи-сторами Ti, Т2 и Тз, а коллектор выполняет вспомогательные функции н служит для коммутации слабых токов в управляющих цепях. Условия работы щеток предельно облегчены, по скользящий контакт полностью не исключен.

На рис. 39 представлена схема полностью бесконтактного электродвигателя. Электродвигатель имеет вращающийся магнит 1, об-J мотку из трех секций Wi, W2 и

rr-sJy-. , Из. соединенных в звезду иче-

КХ рез транзисторы коммутатора

УУ Ti, Тг и Тз связанных с источ-

ником питания. Поочередное отпирание транзисторов коммутатора осуществляется не с помощью коллектора и вспомогательной щетки, а датчи-хом положения 2, который питается переменным током от генератора 3.

Датчик положения представляет собой многообмоточный трансформатор с феррито-вым сердечником. Часть ферритового сердечника с обмот ками неподвижна, а другая в виде сегмента С жестко связана с валом и вращается вместе с ним. Неподвижная часть имеет три когтеобразных полюса. Посреди НИХ расположен также неподвижный, средний цилиндрический полюс вала. На среднем полюсе находится первичная


Рис 38. Схема коллекторного электродвигателя с вращающимся магнитом и неподвижной обмоткой.

четвертый с отверстием для

обмотка L4, которая питается от высокочастотного генератора, а на трех когтеобразных - обмотки Li, L2 и L3 - вторичные обмотки трансформатора. Вторичные обмотки включены в иени баз транзисторов коммутатора. С помощью ферритового управляющего сегмента вторичные обмотки могут поочередно вступать в индуктивную связь с первичной обмоткой генератора, причем когда одна из вторичных катушек вступает в связь и в ней наводится э. д. с, две остальные индуктивной связи с первичной обмоткой не имеют.



в комплексе все устройство действует так: в тот момент, когда управляющий сегмент находится напротив когтеобразного полюса с катушкой il, в ней наводится э. д. с. и возникает ток, который после выпрямления диодом Ui отпирает транзистор Ti. По секции Wi течет рабочий ток, магнит поворачивается и стремится


Рис. 39. Бесконтактный электродвигатель постоянного тока.

занять положение вдоль оси секции с током, но при повороте управляющий сегмент перемещается ко второму когтеобразному полюсу с катушкой L2, отпирается транзистор Га и т. д., а магнит продолжает вращаться следя за переключением секций.

КОНСТРУКЦИИ и СХЕМЫ

в магнитофонах встречаются варианты бесконтактных электродвигателей с внутренним и наружным магнитами (см. рис. 8). Двигатели с наружным магнитом предпочтительнее, так как они обладают большим моментом инерции и в тех же габаритных размерах обеспечивают лучшую равномерность хода в пределах одного оборота.

На рис. 40 изображен в разрезе бесконтактный электродвигатель с наружным магнитом. Двухполюсный вращающийся магнит / в виде полого цилиндра охватыпает снаружи неподвижный якорь с обмоткой 2. Датчик положения 3 находится на левом подшипниковом щите. На полюсах датчика расположены первичная Li, и вторичные обмотки Li, Li и L3. Управляющий сегмент С укреплен па дне стакана с магнитом. Обмотка заложена в пазы пакета неподвижного якоря и состоит из шести секций, объединенных попарно в катушки Wi, Wi и W3, которые сдвинуты между собой на угол 120°. Пакет неподвижного якоря, так же как и в двигателях с вращающейся обготкой, набран из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга для уменьшения потерь от вихревых токов. Весь двигатель заключен в корпус, который в данном случае не иедет магнитных нагрузок.





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 [ 16 ] 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30