Стабилизированный параметрический электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение КПД путем увеличения электромагнитного момента. Для этого в стабилизированный параметрический электродвигатель введен блок 6 задержки импульсов, входами подключенный к выходам задающего генератора 4, фазового дискриминатора 5 и частотного датчика 3 частоты вращения, а выходом - к входу цепи управления коммутатором 12. Другими входами цепь управления, составленная из элементов И 13, 14 и элементов "запрет" 15, 16, подключена к выходам датчика 2 положения ротора. Выходы датчика 2 соединены с входами датчика 3. В электродвигателе исключается зависимость величины угла опережения открывания ключей коммутатора 12 от частоты вращения ротора электродвигателя 1. 2 ил.

СОюз СОВ ТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A STOPGHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4234981/24-07 (22) 27.04.87 (46) 07.04.90. Бюл. 9 13 (72) С.А.Гаврилко, В.Т.Суровицкий, А.П.Федоров и Л.П.Янченко (533 62-83:621.316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

В 743129, кл. Н 02 К 29/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

У 681517, кл. Н 02 К 29/06, 1979.

„.Я0„„1555773 А 1 (51)5 Н 02 К 29/06, Н 02 Р 6/00

2 (54 ) СТАБИЛИЗИРОВАННЫЙ ПАРАМЕТРИЧЕСКИЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике . Цель изобретения — повькпение

КПД путем увеличения электромагнитного момента. Для этого в стабилизированный параметрический электродвигатель введен блок 6 задержки импульcoB,,входами подключенный к выходам !

1555773 задающего генератора 5, фазового дискриминатора 4 и частотного датчика

3 частоты вращения, а выходом — к входу цепи управления коммутатором 12;

Другими входами цепь управления, составленная из элементов И 13, 14 и элементов ЗАПРЕТ 15, 16, подключена

4, другой вход которого подключен к первому выходу задающего генератора

5 импульсов.

Первые входы элементов .И 7, 8 объединены, образуя первый вход блока

6 задержки импульсов, подключенный.к второму выходу задающего генератора 5.

Второй вход блока 3 задержки, образованный вторым входом элемента И 7, подключен к выходу фазового дискриминатора 4, а третий вход блока 3, являющийся вторым входом элемента И 8, соединен с выходом инвертора 11, образующим выход блока, подключенный к третьему входу цепи управления. -Вход иивертора соединен с выходом "Заем"

30 вычитающего счетчика 10, вход предварительной установки которого подключен к выходу счетчика 9, а вычитающий вход — к выходу второго элемента И 8. Суммирующий вход счетчика 9 соединен с выходом первого элемента

И 7. Вход R установки нуля счетчика 9 и вход MR "Записьи счетчика 10 образуют четвертый и пятый входы блока задержки, при этом пятый вход соединен с выходом датчика 3 частоты вра40 щения, а четвертый вход — с первым выходом задающего генератора 5.

Электродвигатель работает следующим образом.

Go фронтам сигналов датчика 2 по45 (. И ложения ротора U<, Uz (фиг.2), сдвинутым пофазе на !/4 нериода,в частот-. ном датчике 3 формируются короткие импульсы U — импульсы частоты вращения. В фазовом дискриминаторе 4, на второй вход которого поступают сигI налы U и Uq задающего генератора

5 и датчика 3, вырабатывается сигнал фазового рассогласования этих импульсов U+.

Этот сигнал U в виде импульса, передний фронт которого совпадает с сигналом U, обнуляющим суммирующий счетчик 9, поступает на первый вход

Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам с устройствами для бесконтактной коммутации.

Цель изобретения — повышение ИЩ путем увеличения электромагнитного момента.

На фиг.1 приведена схема стабилизированного параметрического электродвигателя; на фиг 2 - эпюры сигналов, поясняющие работу электродвигателя.

Стабилизированный параметрический электродвигатель 1 содержит статор с ш-секционной (mA) якорной обмоткой, датчик 2 положения ротора, частотный датчик 3 частоты вращения фазового дискриминатора 4, задающий генератор 5 с двумя выходами, один из которых реализует сигналы U эталонной частоты Я г управления, а второй — сигналы Я частотой К f,(K>

> lO }. В электродвигатель введен блок 6 задержки импульсов на величину, равную их длительности, составленный из двух элементов И 7 и 8, суммирующего 9 и вычитающего 10 с предварительной установкой счетчиков инвертора 11.

Многоканальный коммутатор 12 выполнен на силовых ключах и его управляющий многоканальный вход подключен к многоканальному выходу цепи уп равления, составленной из элементов

И 13, 14 и элементов ЗАПРЕТ 15, 16.

Первые входы элементов 13-16 образуют третий вход цепи управления, объединенные вторые входы элементов 13,15 и объединенные вторые входы элементов 14, 16 - соответственно первый и

° второй входы цепи управления, подключенные к выходам датчика 3 положения ротора электродвигателя, к которым подключены входы датчика 3 частоты вращения. Выход датчика 3 соединен с одним входом фазового дискриминатора к выходам датчика 2 положения ротора. Выходы датчика 2 соединены с входами датчика 3. В электродвигателе исключается зависимость величины угла опережения открывания ключей коммутатора 12 от частоты вращения ротора электродвигателя.1. 2 ил.

Uz

Ц

1!

= UII

= U

13

Ц1+

U I$

U16

5 15557 логического элемента И 7, тем самым разрешая прохождение импульсов частоты К - f3 задающего генератора 5 (сигнал Бй ) на суммирующий вход счетчика

9. В течение времени, определяемого

5 длительностью импульса Б, суммирующий счетчик 9 осуществляет счет приходящих импульсов частотой К Е и преобразует их в код Uq. По окончании импульса U<, задний фронт которого совпадает с коротким импульсом сигнала с частотного датчика 3 U, поступающим на вход предварительной установки (MR} счетчика 10, происходит ввод кода, соответствующего длительности импульса U+, с суммирующего счетчика 9 в счетчик 10, при этом на выходе "Заем" (BR) счетчика 10 появляется сигнал логического "0", кото- 20 рый, поступая на инвертор ll, реализует на его выходе сигнал логической

"1" (Б« ), тем самым разрешается прохождение импульсов частоты К ° f3< через логический элемент 8 на вход вычитания счетчика 10.

Когда на вход вычитания счетчика

10 придет столько импульсов частоты

К f3 скОлькО сОсчитанО счетчикОм

9, т. е. состояние его станет равным 30

О, на выходе "Заем" счетчика 10 появится логическая "1", прохождение которой через инвертор 11 приведет к появлению логического "0" (U „ ) на входе логического элемента 8, а следовательно, к прекращению поступления частоты К ° f3< на вход счетчика

10. В этом состоянии счетчик 10 находится до прихода очередного импульса предварительной установки Ь3 ° 40

Таким образом, на выходе инвертора

11 вырабатывается импульс U «, равный по длительности импульсу U, но синхронизированный передним фронтом с фронтами сигналов датчиков положе- 4

I и ния Uz и U» что соответствует сигналу U> частотного датчика 3.

Погрешность измерения длительнос.ти импульса U .суммирующим счетчиком и формирования импульса Б„ нужной 5р длительйости счетчиком 10 с предварительиой установкой определяется частотой импульсов, поступающих на тактовый вход счетчиков. Поэтому частота следования импульсов сигнала Ц у выбирается на несколько порядков выше эталонной частоты Е, - и определяется допустимой ошибкой измерения длительности импульса и разрядностью счетчи73 . 6 ков. Время обнуления и загрузки предварительной установки, соответственно, счетчиков 9 и 10, обусловленное длительностью коротких импульсов сигналов U3 и U3 для исключения погрешностей измерения длительности импульса сигнала 11, должно быть меньше пе- риода следования тактовых импульсов

"т - l/(К f„) В конкретном примере четырехфазного двигателя с нереверсивным питанием ключи коммутатора 12 должны обеспечивать на фазах двигателя напряжения

UI3 — 1116, определяемые системой логических функций

Полученным структурым формулам соответствует показанное на фиг.l подключение элементов 12-1б. В электродвигателе обеспечивается синхронизация переднего фронта импульсов питающего напряжения для каждой секции обмотки с определенным положением ротора относительно нейтрали двигателя.

Для электродвигателей с большой индуктивностью якорной Обмотки, в частности для параметрических, величина угла Опережения включения секций существенно влияет на величину электромагнитного момента и КПД. Устранение изменения опережения включения секций в процессе регулирования обеспечивает увеличение электромагнитного момента двигателя, что расширяет диапазон регулирования по моменту при стабилизации частоты вращения.

Формула изобретения

Стабилизированный параметрический электродвигатель, содержащий .статор с ш-секционной якорной обмоткой, датчик положения, механически связанный с ротором электродвигателя, частотный датчик частоты вращения, входами подключенный к выходам датчика положения ротора, а выходом — к одному входу фазового дискриминатора, другой вход которого подключен к выходу задающего генератора, многоканальный коммутатор для подключения секций якорной обмотки к источнику питания, цепь управления, первый и второй входы которой

1555773 и, Составитель А.Головченко

Техред И.Дидык Корректор В.Кабаций °

Редактор В.Данко

Заказ 559 Тираж 439 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитента по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 соединены с выходами датчика положения ротора, а выходы — с управляющими входами коммутатора, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения КПД путем увеличения электро5 магнитного момента, задающий генера,тор снабжен вторым выходом, цепь управления составлена из двух элементов И и двух элементов ЗАПРЕТ, первые входы укаэанных элементов объединены, образуя третий вход цепи управления, попарно объединенные вторые входы первых элементов И и ЗАПРЕТ и вторых элементов И и ЗАПРЕТ организуют соответственно первый и второй входы цепи управления, введен блок задержки импульсов, составленный из двух двухвходовых элементов И, суммирующего и вычитающего счетчиков и иивертора, первые входы элементов И объединены, образуя первый вход блока задержки имплуьсов, подключенный к второму выходу задающего генератора, вторые входы указанных элементов

И образуют второй и третий входы блока задержки импульсов, подключенные (:. соответственно к выходу фазового дискриминатора и выходу блока задержки импульсов, образованному выходом инвертора и подключенному к третьему входу цепи управления, вход инвертора подключен к выходу "Заем" вычитающего счетчика, входы предварительной установки которого соединены с выходами суммирующего счетчика, суммирующий и вычитающий входы упомянутых счетчиков подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И блока задержки импульсов, а вход установки нуля суммирующего счетчика и вход "Запись" вычитающего счетчика образуют четвертый и пятый входы блока задержки импульсов, подключенные соответственно к первому выходу задающего генератора и выходу частотного датчика частоты вращения.