Бесконтактный реверсивный тахогенератор постоянного тока

 

Изобретение может быть использовано для измерения скорости исполнительных двигателей для введения обратной связи по скорости. Цель изобретения - устранение пульсаций выходного напряжения. По сигналам датчика 2 реверсивный электронный блок 3 осуществляет последовательное подключение к нагрузке той из обмоток, которая в данный момент времени имеет амплитудное значение электродвижущей силы соответствующей полярности. Статор синхронного генератора вьшолнен с количеством статорных пакетов, равным числу фаз при их нечетном числе, или половине числа фаз при четном их числе. Статорные пакеты имеют число пазов, равное числу полюсов ротора, и смещены друг относительно друга на угол, равный углу между магнитными осями соседних фаз. 8 ил. (Л tpuf.t

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, (19) (Ш

Al (5() 4 G 01 P 3/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3538936/24-10 (22) 11.01.83 (46) 15.03.87. Бюл. Н 10 (71) Новосибирский электротехнический институт и Специальное конструкторско-технологическое бюро автоматизации тяжелого металлорежущего оборудования (72) С.Н.Быков, Б.M.Боченков, В.Г.Каган, Б,В.Литвинов, К.А.Столяров и А.M.Шор (53) 531.767(088.8) (56) Патент Великобритании У 1251927, кл. G 01 P 3/46, 1969.

Авторское свидетельство СССР

Ф 759961, кл. G 01 P 3/46, 1978. (54) БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕВЕРСИВНЫЙ ТАХОГЕНЕРАТОР ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение может быть использовано для измерения скорости исполнительных двигателей для введения обратной связи по скорости. Цель изобретения — устранение пульсаций выходного напряжения. По сигналам датчика 2 реверсивный электронный блок 3 осуществляет последовательное подключение к нагрузке той иэ обмоток, которая в данный момент времени имеет амплитудное значение электродвижущей силы соответствующей полярности. Статор синхронного генератора выполнен с количеством статорных пакетов, равным числу фаз при их нечетном числе, или половине числа фаз при четном их числе. Статорные пакеты имеют число пазов, равное числу полюсов ротора, и смещены друг относительно друга на угол, равный углу между магнитными осями соседних фаз. 8 ил.

38 2 с постоянным. магнитом .22, Каждый пакет имеет по два паза 23 и 24 (фиг.7 и .8). В пазах 23 пакета 20 и в пазах

24 пакета 21 уложены по две катушки

25, 26 и 27, 28 четырехфазной обмотки статора. Пакеты 20 и 21 смещены один относительно другого на угол 90 эл, град., равный углу между магнитными

Бесконтактный реверсивный тахогенератор постоянного тока содержит многофазный синхронный генератор 1, 25 датчик 2 положения ротора и реверсивный электронный блок 3. Информационные входы 4 электронного блока 3 подключены к синхронному генератору 1, а управляющие входы 5 -- к датчику 2 положения ротора.

В общем случае реверсивные.. бесконтактные тахогенераторы могут быть многофазными и многополюсными. В изобретении рассматривается лишь двухполюсный вариант, причем, так как тахогенераторы с нечетным числом фаз конструктивно отличаются от тахогенераторов с четным числом фаэ, отдельно представлены трехфазный и четырехфаз- щ ный варианты тахогенератора.

Трехфазный синхронный генератор (фиг.2-5) представляет собой электрическую машину, содержащую три (по числу фаз) двухпазовых статорных пакета 6-8 и ротор с постоянным магнитом 9, В пазах 10 и 11, в пазах 12 и 13 пакета 7, а также в пазах 14 и

15 пакета 8 уложены соответственно катушки 16-18 трехфазной обмотки ста- 5р тора. Пакеты 6-8 смещены один относительно другого на угол 120 эл.град., равный углу между магнитными осями

360 эл.град. соседних фаз (— — — — — — ) .

3 55

Четырехфазный синхронный генератор

19 (фиг.6) представляет собой электрическую машину, содержащую два пазовых статорных пакета 20 и 21 и ротор

1 12969

Изобретение относится к технике контроля и регулирования и может быть использовано для измерения скорости исполнительных двигателей для введения обратной связи по скорости, Цель изобретения — устранение пульсаций выходного напряжения.

На фиг.1 представлена функциональная схема реверсивного бесконтактного тахогенератора с электронным блоком управления для числа фаз, равного трем; на фиг.2 — тахогенератор с нечетным числом фаз, равным трем, продольный разрез; на фиг,3 — сечение

А-А на фиг.2; на фиг.4 — сечение Б-Б на фиг.2; на фиг.5 — сечение В-В на фиг.2; на фиг.6 — тахогенератор с четным числом фаз, равным четырем, продольный разрез; на фиг.7 — сечение Г-Г на фиг.6; на фиг.8 — сечение

Д-Д на фиг.6.

360 эл.град. осями соседних фаз (— — — — — — - ) а

У катушки 25 и 26, а также 27 и 28 относятся соответственно к фазам, угол между магнитными осями которых равен

180 эл.град.

Бесконтактный реверсивный тахогенератор постоянного тока с нечетным числом фаз работает следующим образом.

При вращении ротора 9 синхронного генератора 1 в фазных обмотках 16-18 (фиг.3-5) наводятся ЭДС трапецеидальной формы с амплитудой, пропорциональной частоте вращения ротора. При этом

ЭДС отдельных обмоток смещены относительно друг друга по фазе на угол

= — 3 — = 120 эл. гр

Так как каждый из пакетов статора двухполюсного генератора содержит лишь по два паза, заполненных обмоткой одной фазы, то ЭДС, наводимая в фазной обмотке, имеет трапецеидальный характер без провалов, обусловленных раскрытием пазов, принадлежащих соседним фазам.

По сигналам датчика 2 (фиг.1) реверсивный электронный блок 3 осуществляет последовательное подключение к нагрузке той же из обмоток 16-18, которая в данный момент времени имеет амплитудное значение электродвижущей силы соответствующей полярности, В результате напряжение на выходе тахогенератора остается постоянным как по величине, так и по знаку, причем величина выходного сигнала пропорциональна измеряемой частоте вращения.

При изменении направления вращения ротора фаза выходного напряжения обмоток статорных пакетов изменяется на 180, посколькую моменты открытого и закрытого состояний электронного блока 3 остаются прежними, то меняется знак выходного напряжения.

Работа бесконтактного реверсивного тахогенератора постоянного тока

19 с четным числом фаз (см.фиг.6-8) 12969 осуществляется аналогично тахогенератору с нечетным числом фаз. При вращении ротора 22 в фазных обмотках

25 и 26 пакета 20 и обмотках 27 и 28 пакета 21 наводятся ЭДС трапецеидаль- 5 ной формы, смещенные по фазе на угол .360 о

= 90 . Эти ЭДС так же как

Э и в случае тахогенератора с нечетным числом фаз, лишены пульсаций, Обус- 10 ловленных раскрытием пазов соседних фаз.

Электронный блок, управляемый датчиком положения ротора 29 (фиг.6), осуществляет последовательное под- 15 ключение к нагрузке тахогенератора той из обмоток 25, 26, 27 и 28, ЭДС которой в данный момент имеет амплитудное значение соответствующей полярности. В результате напряжение на выходе тахогенератора остается постоянным по величине и знаку.

Формула и зобрет ения

Бесконтактный реверсивный тахогенератор постоянного тока, содержащий

38 4 многофазный синхронный генератор, включающий ротор, постоянный магнит которого имеет полюсные наконечники, и статор, в пазах которого уложена многофазная обмотка, датчик положения ротора и реверсивный электронный

t блок, информационные входы которого подключены к синхронному генератору, а управляющие — к датчику положения ротора, отличающийся тем, что, с целью устранения пульсаций выходного напряжения, статор выполнен в виде отдельных пакетов, количество которых равно числу фаз при нечетном числе фаэ синхронного генератора, или половине числа фаэ при четном числе фаз, причем каждый пакет статора имеет число пазов, равное числу полюсов ротора, а отделья ные пакеты статора смещены друг относительно друга на угол, равный углу пространственного сдвига фаз синхорнного геиера1 тора.

1296938

A-А

I фио 7

ВНИИПИ Заказ ?71/46 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие„ г. Ужгород, ул. Проектная, 4