Индуктивный датчик положения ротора

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для индикации положения ротора вентильного двигателя. Цель изобретения - повышение стабильности тока нагрузки и надежности датчика - достигается за счет стабилизации управляющего напряжения выходных транзисторов датчика. Для этого в индуктивньш датчик дополнительно введены два транзистора 19 и 20 и два резистора 21 и 22 с соответствующими функциональными связями . Кроме того, датчик содержит установленный на роторе постоянный магнит 1, дроссели 2 и 3 насыщения с замкнутыми магнитопроводами,постоянный магнит 4, согласующий трансформатор 5, резистор 6, обмотку 7 питающего трансформатора, фазочувствительный демодулятор 8 на диоде 9, транзисторе 10, обмотку 11 преобразователя повышенной частоты, мостовой выпрямитель 12, конденсатор 13, резистор 14, диоды 15 и 16, силовые транзисторы 17 и 18 и вновь введенные транзисторы и резисторы. Параллельное включение диода 15 и транзистора 19, диода .16 и транзистора 20 повьшгает надежность датчика. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) (594 О D5 20

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К Д ВТОРСН0МУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 881525 (21) 3959935/24-21 . (22) 04.10.85 (46) 23.10.87. Бюл. Ф 39 (72) Г,Б. Михайлов, В.В;Омельченко, В.В. Путников, E.À. Петров и В.Б. Уваров (53) 621.317.334(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 881525, кл. G 01 D 5/20, 1980. (54) ИНДУКТИВНЫЙ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ

РОТОРА (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в устройствах для индикации положения ротора вентильного двигателя. Цель изобретения — повышение стабильности тока нагрузки и надежности датчика — достигается за счет стабилизации управляющего напряжения выходных транзисторов датчика.

Для этого в индуктивный датчик дополнительно введены два транзистора 19 и 20 и два резистора 21 и 22 с соответствующими функциональными связями. Кроме того, датчик содержит установленный на роторе постоянный магнит 1, дроссели 2 и 3 насыщения с замкнутыми магнитопроводами,постоянный магнит 4, согласующий трансформатор 5, резистор 6, обмотку 7 питающего трансформатора, фазочувствительный демодулятор 8 на диоде 9, транзисторе 10, обмотку 11 преобразователя повышенной частоты, мостовой выпрямитель 12, конденсатор 13, резистор 14, диоды 15 и 16, силовые транзисторы 17 и 18 и вновь введенные транзисторы и резисторы. Параллельное включение диода 15 и транзистора 19, диода,16 и транзистора 20 повышает надежность датчика. 1 ил.

947 2

11 преобразователя повышенной частоты с второй обкладкой конденсатора

13, эмиттером транзистором 20, катодом диода 16, базой силового транзистора 18 и через резистор 21 — с базой транзистора 19. Коллекторы транзисторов 19 и 2Q объединены и через резистор 14 соединены с объединенными анодами диодов 15 и 16 и эмиттерами силовых транзисторов 17 и

18, коллекторы которых соединены с выходами датчика.

Датчик работает следующим образом., При вращении ротора с постоянным магнитом 1 сердечники дросселей 2 и

-3 поочередно насьпцаются. В момент изменения состояний сердечников дросселей происходит скачкообразное (релейное)

-изменение полярности напряжения на конденсаторе 13. Если в данный момент времени напряжение на конденсаторе

13 имеет положительную полярность на верхней обкладке, то ток проходит по база-эмиттерному переходу транзистора 19 и резистору 21, что приводит к насыщению коллектор-эмиттерного перехода транзистора 19. При этом ток фазового демодулятора 8 в рассматрива4: емый момент времени протекает по цеи: насыщенный коллектор-эмиттерный переход транзистора 19, резистор 14 и база-эмиттерный переход силового транзистора 18, что приводит к открытию транзистора 18, Одновременно силовой транзистор 17, работающий в противо" фазе, нацежно заперт падением напряжения на резисторе 14, подаваемого на вход силового транзистора 17, через насыщенный коллектор-змиттерный переход транзистора 19. Транзистор 20 при этом находится в состоянии отсечки благодаря смещению его базаэмиттерного перехода в обратном направлении. Через диод 15 ток в этот момент времени не протекает, так как величина его порогового напряжения в прямом направлении выбрана большей, чем падение напряжения на резисторе 14.

Изменение полярности напряжения на конденсаторе 13 ведет к смене состояний транзисторов 17 — 20.

Резистор 14 в схеме датчика выполняет двойную функцию.- является элементом RC-фильтра демодулятора и источником запирающего ;апряжения для управляющей цепи одного из двух работающих в противофазе силовых тран1 1346

Изобретение относится к электроизмерительной технике, в частности к устройствам для индикации положения ротора вентильного двигателя, и является усовершенствованием устройства по авт.св, Р 881525.

Цель изобретения — повьппение ста-, бильности тока нагрузки и надежности датчика за счет стабилизации управляющего напряжения выходных транзисторов датчика.

На чертеже приведена электрическая схема индуктивного датчика положения ротора. 15

Индуктивный датчик положения со держит установленный на роторе постоянный магнит 1, дроссели 2 и 3 насыщения с замкнутыми магнитопроводами, постоянный магнит 4, согласующий . трансформатор 5, резистор 6, обмотку 7 питающего трансформатора преобразователя повышенной частоты (не показан), фазочувствительный демодулятор 8, содержащий диод 9, транзистор 10, обмотку 11 преобразователя повышенной частоты, выпрямительный мост 12, конденсатор 13, резистор 14, диоды 15 и 16, силовые транзисторы

17 и 18, транзисторы 19 и ?О и резисторы 21 и 22. При этом начало первичной обмотки согласующего трансформатора 5 через последовательно соединенные обмотки дросселей 2 и 3 насыщения соединено с ее концом, а ее средний вывод через последовательно. соединенные обмотку 7 питающего трансформатора и резистор 6 соединен с объединенными выводами обмоток дросселей 2 и 3 насыщения, начало первой вторичной обмотки сог40 ласующего трансформатора 5 соединено с первым входом выпрямительного моста 12, второй вход которого соединен с эмиттером транзистора 10, катодом диода 9 и концом второй вторичной обмотки согласующего трансформатора

5, начало которой соединено с анодом диода 9 и базой транзистора 10, коллектор которого соединен с концом первой вторичной обмотки согласующего трансформатора 5. Первый выход выпрямительного моста 12 соединен с первой обкладкой конденсатора 13, эмиттером транзистора 19, катодом диода 15, базой силового транзисторы 17 Бб и через резистор 22 — с базой транзистора 20. Второй выход выпрямительного моста 12 соединен через обмотку

Формула и э обретения

Составитель В. Быков

Техред И.Ходанич

Редактор Н. Тупица

Корректор А. Обручар

Тираж 693

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 5112/40

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 з 1346 зисторов 17 или 18 вентильного двигателя, Транзисторы 19 и 20 работают во всех условиях эксплуатации в ключевом режиме, в связи с чем падение напря 5 жения на их коллектор-эмиттерных переходах в состоянии насыщения не превышает 0 1 В. Потери мощности во входных и выходных цепях данных тран- 10 зисторов малы и не превышают 5 мВт при токе коллектора 50 иА.

Предлагаемая схема датчика положения ротора отличается высокой стабильностью тока нагрузки и меньшими потерями мощности в выходной цепи фазового демодулятора по сравнению с известным датчиком, где негативно сказывается нелинейность диодов, шунтирующих база-эмиттерные переходы

20 силовых транзисторов ° При прочих равных параметрах потери в выход::.ай цепи демодулятора датчика положения при токе 50 мА и температуре окружающей среды минус 50 С в известном датчике составляют 60-70 мВт, а в предлагаемом устройстве не превышают 20 мВт.

При использовании предлагаемого датчика в двухфазных вентильных электродвигателях с четырьмя силовыми

30 транзисторами (в случае резервирования с восемью), каждая пара которых ,управляется своим демодулятором, преимущества предлагаемой схемы по экономичности очевидны. Учитывая, что

947

4 отказ маломощных транзисторов 19 и

20, как правило, проявляется в обрыве р-п-переходов, некоторое усложнение предлагаемого датчика по сравне.нию с известным не только не снижает

его надежность, но напротив, благодаря введению новых связей и резервированию выходных элементов (параллельное включение диода 15 и транзистора

19, диода 16 и транзистора 20) повышает надежность датчика...Индуктивный датчик положения ротора по авт.св. 9 881525, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стабильности тока нагрузки

H надежности датчика, в него введены два резистора и два транзистора, причем эмиттер первого транзистора непосредственно, а база второго через первый резистор подключены к одной обкладке конденсатора, к другой обкладке которого подключены эмиттер второго транзистора непосредственно, а база первого — через второй резистор, коллекторы обоих транзисторов объединены и соединены с объединенными эмиттерами силовых транзисторов через резистор, падение напряжения на котором меньше напряжения отпирания диодов, шунтирующих база.-эмиттер" ные переходы силовых транзисторов.