Коммунатор вентильного электродвигателя

 

Изобретение относится к устройствам управления токами секций якорной обмотки вентильных электродвигателей . Цель изобретения состоит в повышении надежности функционирования коммутатора вентильного электродвигателя . Каждый канал коммутатора содержит последовательно соединенные дифференциальный предварительный усилитель, линейный усилитель и силовой транзистор, в цепь коллектора которого включена одна из секций якорной обмотки электродвигателя, а в цепь эмиттера - датчик тока. К общей точке эмиттера силового транзистора и датчика тока присоединены эмиттер второго транзистора, структура которого противоположна структуре силового транзистора, и один из выводов резистора цепи отрицательной обратной связи по току секции якорной обмотки, второй вывод которого объединен с коллектором этого транзистора и подключен к входу линейного усилителя. При помощи второго транзистора за счет регулирования величины отрицательной обратной связи по току секции якорной обмотки осуществляется ограничение тока коллектора силового транзистора. База второго транзистора присоединена к общей точке делителя напряжения, выбором требуемого соотношения величин резисторов которого устанавливается максимально до- .пустимый ток коллектора силового транзистора, 1 ил. i ю Ю

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„.80„„!42Н2 (51)4 Н 02 К 29/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTÈÉ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 4211 525/24-07 (22) 19.03.87 (46) 07.10.88. Бюл. 11!! 37 (71) Московский текстильный институт им. А.Н,Косыгина (72) В.А.Соловьев (53) 621.313.13 ° 014.2 (088,8) (56). Авторское свидетельство СССР

У 664265, кл. Н 02 К 29/06, 1976.

Патент ФРГ В 2727534, кл. Н 02 К 29/02, 1979. (54) КОММУТАТОР ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к устройствам управления токами секций якорной обмотки вентильных электродвигателей. Цель изобретения состоит в повышении надежности функционирования коммутатора вентильного электродвигателя. Каждый канал коммутатора содержитпоследовательно соединенные дифференциальный предварительный усилитель, линейный усилитель и силовой транзистор, в цепь коллектора которого включена одна из секций якорной обмотки электродвигателя, а в цепь эмиттера — датчик тока. К общей точке эмиттера силового транзистора и датчика тока присоединены эмиттер второго транзистора, структура которого противоположна структуре силового транзистора, и один из выводов резистора цепи отрицательной обратной связи по току секции якорной обмотки, второй вывод которого обьединен с коллектором этого транзистора и подключен к входу линейного усилителя.

При помощи второго транзистора эа счет регулирования величины отрицательной обратной связи по току секции якорной обмотки осуществляется ограничение тока коллектора силового транзистора. База второго транзистора присоединена к общей точке делителя напряжения, выбором требуемого соотношения величин резисторов которого устанавливается максимально допустимый ток коллектора силового транзистора. 1 ил.

1429241

Изобретение относится к элеКтри ческим машинам, а точнее к вентильным электродвигателям, н может быть использовано для управления токами секций якорной обмотки этих электродвигателей, Цель изобретения — повышение надежности функционирования коммутатора вентильного электродвигателя за 10 счет ограничения тока коллектора си" лового транзистора ниже максимально допустимого, На чертеже .изображена принципиальная электрическая схема одного из 15 вариантов выполнения канала усиления коммутатора вентильного электродвигателя.

Канал усиления коммутатора вентильного электродвигателя содержит 20 дифференциальный. предварительный усилитель 1, входы которого присоединены к выходным электродам элемента

Холла 2, расположенного в воздушном зазоре датчика положения ротора 25 электродвигателя, ротор которого выполнен в виде постоянного магнита.

Входные электроды элемента Холла 2 предназначены для подключения к выходу системы управления вентильным 30 электродвигателем.

Аналоговый датчик положения ротора вентильного электродвигателя может быть также выполнен в виде синусно-косинусного вращающегося транс- 35 форматора с демодулятором, включенным перед первичной обмоткой, и двумя фазочувствительными выпрямителями, подключенными к. его вторичным обмоткам. 4О

К выходу дифференциального предварительного усилителя 1 подключен вход линейного усилителя 3, выполнеийого в виде инвертирующего усилителя. Era выход соединен с базой силового транзистора 4, имеющего структуру типа и-р-п. В цепь коллектора силового транзистора 4 включена сек.— ция 5 якорной обмотки вентильного электродвигателя, as цепь его эмиттера. — датчик тока, представляющий собой постоянный резистор б. К общей точке эмиттера силового транзистора

4 и резистора 6 присоединены один из выводов резистора 7 цепи отрицательной обратной связи по .току секции 5 якорной обмотки и эмиттер транзистора 8, структура которого противоположна структуре силового транзистора 4, Коллектор транзистора

8 объединен с вторым выводом резистора 7. и присоединен к инвертирующему входу линейного усилителя 3. База транзистора 8 соединена со средней точкой делителя напряжения, образованного резисторами 9 и 10. Делитель напряжения из резисторов 9 и 10 включен параллельно выводам источника питания канала усиления коммутатора вентильного электродвигателя.

Канал усиления коммутатора вентильного электродвигателя работает следующим образом.

При вращении ротора вентильного электродвигателя на выходных электродах элемента Холла 2 появляется знакопеременное напряжение, которое поступает на входы дифференциального предварительного усилителя 1. Амппитуда этого напряжения пряма. пропорциональна абсолютной величине напряжения на входных электродах элемента

Холла 2. При положительной относи тельно инвертирующего входа полярности напряжения на неинвертирующем входе дифференциального предварительного усилителя 1 его выходное напряжение будет также положительной полярности. Выходное напряжение линейного усилителя 3 будет отрицательной полярности, и силовой транзистор 4 закрыт, Падение напряжения на резисторе 6 равно нулю, и к переходу ба за — эмиттер транзистора 8 прилагается напряжение положительной относительно его эмиттера полярности, равное падению напряжения на резисторе 9 делителя напряжения из резисторов 9 и 10. Транзистор 8 также закрыт.

При изменении полярности напряженчя на входах дифференциального предварительного усилителя 1 на противоположную его выходное напряжение становится отрицательной полярности, а выходное напряжение линейного усилителя 3 — соответственно положительной полярности. Силовой транзистор

4 открывается и по секции 5 якорной обмотки и резистору 6 проходит ток, Если падение напряжения на резисторе 6, возникающее при прохождении по нему тока эмиттера силового транзистора 4, меньше, чем падение напряжения на резисторе 9, то к переходу база - эмиттер транзистора 8 относитепьно его эмнттера прилагается нап1429241

Более высокая по сравнению с известным надежность функциониранянпя предлагаемого коммутатора псзналнет использовать ега н нентильных электрадвигателях следящих систем летательных аппаратов и рабататехнических устройств. ряжение положительной полярности.

Транзистор 8 закрыт и ток ега коллектора практически прямо пропорционален величине напряжения на входах дифференциального предварительного усилителя 1.

С увеличением напряжения на входных электродах элемента Холла 2 возрастает напряжение на входах дифференциального предварительного усилителя 1 и соответственно падение напряжения на резисторе 6. При достижении его величины больше падения напряжения на резисторе 9 полярность . напряжения на переходе база — эмиттер транзистора 8 относительно его эмиттера становится отрицательной, транзистор 8 открывается и шунтирует резистор 7. Величина отрицательной обратной связи по секции 5 якорной обмотки .возрастает, что приводит к прекращению увеличения тока коллектора силового транзистора 4. Дальнейшее увеличение напряжения на входах 25 дифференциального предварительного усилителя I вызывает еще большее . уменьшение сопротивления участка коллектор — эмиттер транзистора 8 и соответственно увеличение отрицатель- дб ной обратной связи по току секции 5 якорной обмотки. В итоге ток коллектора силового транзистора 4 практически не превьппает величины, равной отношению падения напряжения на, резисторе 9 к величине резис. :тора. 6. Требуемое граничное значе ние тока коллектора силового транзис тора 4 устанавливается выбором соответствующих величин резисторов 9 и 4О

10.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого коммутатора вентильного электродвигателя по сравнению с известным заключается в повыше- 45 нии надежности функционирования эа счет ограничения тока коллектора силового транзистора ниже допустимога, что снижает вероятность выхода из строя силового транзистора и коммутатора. Кроме того, применение коммутатора вентильного электродвигателя позволяет в ряде случаев избежать параллельнога включения силовых транзистсрав и тем сямым ухудшения мяссогабаритных покязятелей всего устройства.

Формула и з о б р е т е н и Я

Коммутатор нентильнага лектраднигателя, каждый из каналов усиления катОрОгО садeржит диффoрeн 1ия. ьнь ; предварительный усилитель, нха ь: которого предназначены для подключения к выходам аналогового par .èêý поло-жения ротаря электродвигателя, н свх; вой транзистор, база катсрага сняя;-ня с выходом дифференциального преднярнтельного усилителя, н цепь коллекто-. ра подключена одна из секций якорной обмотки электраднигателч, а н цепь эмиттера — датчик так"., при зтам к общей точке эмиттеря скпанага траян.: стора и датчика тока присоединен Од:и:: из выводов резистора цепи Отрпцятль- най обратной связи по таку секции якарнОн обмотки> с я тем, что, с. целью повышения надежности ега функционирования, н к:zдый канал усиления введены дели - л= напряжения, транзистор со структурой, противоположной структуре силана«а транзистора, и линейнь1й усилитель, вход которого подключен к ныхаду дифференциального предварительнога усилителя, а выход соединен с базой спловаго транзистора, делитель напряжения подключен параллельна выводам источника питания канала усиления, эмиттер введенного дополнительно тр".íэистора соединен с эмиттерам силаваFo транзистора, ега база — са сред-. ней точкой делителя напряжения, а коллектор объединен с вторым выводам резистора цепи отрицательной обратной связи по току секции якорной Обмотки и присоединен к входу линейного усилителя.

1429241

Составитель Л. Санталов

Техред А.Кравчук Корректор И.Муска

Редактор А.Еозориз

Тираж 666 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ.5138/52

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, !!роектная, 4