Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повьшение надежности и улучшение энергетических характеристик. Вентильный электропривод содержит синхронный двигатель I, секции якорной обмотки которого через адаптивные RC-фильтры подключены к одним входам компараторов (К) 6, 7, 8, другие входы которых подключены к среднему выводу якорной обмотки. Выходы К 6, 7,8 соединены с входами логического блока 9 формирования управляющих сигналов и входами измерителя 10 частоты вращения. Выход блока 9 подключен к управляющему входу инвертора 2, связанному с выводами якорной обмотки . Выход измерителя 10 подключен к входу широтно-импульсного модулятора , выход которого соединен с управляющими входами RC-фильтров 6, 7, 8.В устройстве обеспечивается постоянный фазовый сдвиг коммутации, т.е. нейтральная коммутация. Введение адаптивного фильтра, управляемого в функции частоты ЭДС вращения, обеспечивает фильтрацию собственной коммутационной помехи. Кроме того, взможность использования больших начальных постоянных времени фильтров повышает помехозащищенность управления по отношению к внешним помехам. 2ил. Ю сзо О) 00 Физ.1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2l) 3908783/24-07 (22) 10 06 85 (46) 30.12.86. Вюл. Р 48 (72) А.Н. Корабельников, В.М. Сандалов, Л.Н. Солодников, А.П. Мезенцев и Г.Л. Калашников (53) 62-83й621.313.392(088,8) (56) Заявка ФРГ Ó 2604638, кл. Н 02 Р 5/16, 1978.

Исследование особенностей работы бесконтактного двигателя постоянного тока с коммутацией по ЭДС вращения.

Изд. Челябинский политехнический институт. — Сборник трудов 9 257, 1981, с. 30-39. (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение надежности и улучшение энергетических характеристик. Вентильный электропривод содержит синхронный двигатель 1, секции якорной обмотки которого через адаптивные

RC-фильтры подключены к одним вхо(511 4 Н 02 Р 6/00; Н 02 К 29/06 дам компараторов (К) 6, 7, 8, другие входы которых подключены к среднему выводу якорной обмотки. Выходы К 6, 7, 8 соединены с входами логического блока 9 формирования управляющих сигналов и входами измерителя 10 частоты вращения. Выход блока 9 подключен к управляющему входу инвертора

2, связанному с выводами якорной обмотки. Выход измерителя IO подключен к входу широтно-импульсного модулятора, выход, которого соединен с управляющими входами RC-фильтров б, 7, 8. В устройстве обеспечивается постоянный фазовый сдвиг коммутации, т.е. нейтральная коммутация. Введение адаптивного фильтра, управляемого в функции частоты ЭДС вращения, обеспечивает фильтрацию собственной коммутационной помехи. Кроме того, взможность использования больших начальных постоянных времени фильтров повышает помехозащищенность управления по отношению к внешним помехам. 2ил.

12806

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильным электродвигателям с простыми циклограммами работы и управлением по

ЭДС вращения. 5

Цель изобретения — повышение надежности и улучшение энергетичес— ких показателей путем повышения помехозащищенности за счет адаптивного изменения постоянных времени 10

RC-фильтров.

На фиг. 1 изображена функциональная схема вентильного электродвигателя; на фиг,. 2 — функциональная схема одного канала управления вентильного электродвигателя с адаптивным

КС-фильтром.

Вентильный электродвигатель фиг.1) содержит синхронный электродвигатель

1 с якорной обмоткой, соединенной в звезду, секции которой подключены к выходам реверсивного инвертора

2. Секции якорной обмотки через адаптивные RC-фильтры 3 — 5 подключены к

25 одним входам компараторов 6 — 8, соответственно, другие входы которых соединены со средней точкой якорной обмотки синхронного электродвигателя 1, а выходы компараторов соединены с входами логического блока 9 формиро30 вания управляющих сигналов, выход которого соединен с управляющим вхо.дом инвертора. Входы измерителя 10 частоты вращения подключены к выходам компараторов 6 — 8,а выход соеди- З5 нен с входом широтно-импульсного модулятора 11, выход которого соединен с управляющими входами адаптивных RC-фильтров 3 — 5. — 40

Каждый адаптивный КС-фильтр выполнен в виде двух последовательно включенных резисторов 12 и 13 (фиг.2) и конденсатора 14, причем параллель- но второму резистору 13 включен уп- 45 равляемый ключ 15, вход управления которого подключен к выходу широтноимпульсного модулятора 11.

Напряжение на входе компараторов

6 — 8 содержит как синусоидальную ЭДС 50 вращения, так и импул.сную коммутационную помеху. Формирование фронта выходного сигнала компаратора происходит при отключенной секции, когда присутствует эта помеха, которая сдвигает угол коммутации или в отсутствии специальной селекции сигналов, может привести к возникновению автоколебаний в цепи обратной связи и

87 2 срыву коммутации. Однако селекция сигналов с .помощью фильтров с неизменной постоянной времени ограничивается условиями оптимальности энергетических характеристик. Так, длительность коммутационной помехи

I максимальна на пуске двигателя и определяется электромагнитной постоянной времени обмотки.

Для ее фильтрации необходим фильтр с постоянной времени большей электромагнитной постоянной времени якорной обмотки синхронного электродвигателя 1.

С другой стороны, увеличение постоянной времени сопровождается увеличением вносимого фазового сдвига.

Для улучшения энергетических характеристик электропривода по заданной частоте необходим фазовый сдвиг, который обеспечит нейтральную коммутацию.

Вентильный электродвигатель работает следующим образом.

При вращении синхронного электродвигателя 1 на выходах компараторов

6 — 8 имеют место последовательности импульсов, сдвинутые относительно о друг друга на 120 . Частота следования импульсов каждой такой последовательности равна частоте ЭДС вращения. В простейшем случае измеритель

10 частоты следования импульсов может быть выполнен как последовательное соединение формирователя укороченных импульсов и сглаживающего фильтра.

При этом формирователь импульсов по каждому фронту каждого импульса последовательностей с выходов компараторов 6 — 8 формирует импульсы фиксированной длительности. Образованная таким образом последовательность сглаживается фильтром на выходе измерителя 10 частоты вращения и поступает на вход управления широтно-импульсного модулятора 11, где суммируется с постоянным отрицательным опорным напряжением. 11одулятор 1! на повышенной частоте повторения формирует широтно-импульсный сигнал с коэффициентом заполнения, пропорциональным входному управляющему напряжению. Этот сигнал поступает далее на входы управления RC-фильтров 3 — 5..

В результате на всех частотах, для которых данное управление выполняется, обеспечивается постоянный фазовый сдвиг коммутации,. другими слова1280687

Составитель N. Сон

Редактор А. Ревин Техред Л.Сердюкова Корректор О. Луговая

Заказ 7132/57 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ми обеспечивается нейтральная коммутация и оптимальные энергетические показатели электропривода.

Таким образом, за счет введения адаптивного фильтра, управляемого в функции частоты ЭДС вращения, обеспечивает фильтрацию собственнсй коммутационной помехи и одновременно оптимальные энергетические показатели на всех частотах вращения дви- 10 гателя. Кроме того, возможность использования больших начальных постоянных времени фильтров повышает помехозащищенность управления по отношению к внешним помехам, что особенно важно на пуске двигателя, когда полученный сигнал ЭДС вращения сравним по уровню с уровнем этих помех.

Для дополнительного повышения точности регулирования может быть приме- 20 нен. цифровой измеритель частоты, а также цифровой широтно-импульсный модулятор, работающие в пределах, указанного алгоритма управления.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий синхронный электродвигатель с якорной обмоткой, соединенной звезду, секции которой подключены к выходам инвертора и каждая секция якорной обмотки через RC ôèëüòð. — к одному входу одного из компараторов, другие входы компараторов соединены со средней точкой якорной обмотки синхронного электродвигателя, а выходы компараторов соединены с входами логического блока формирования управляющих сигналов, выход которого соединен с управляющим входом инвертора, отличающийся тем, что, с целью повышения надеж— ности и улучшения энергетических показателей путем повышения помехозашищенности RC-фильтров, в него введены измеритель частоты вращения и широтно-импульсный модулятор, а

RC ôèëüòðû выполнены адаптивными и снабжены входами управления, при этом входы управления RC-фильтров подключены к выходу широтно †импульсного модулятора, вход которого соединен с выходом измерителя частоты вращения, входы которого подключены к выходам компараторов.