Датчик положения ротора вентильного электродвигателя

 

Изобретение относится к вентильным электродвигателям. Целью изобретения является повышение точности преобразования . Датчик положения ротора выполнен в виде кольца из одинаковых светопроводящих пластин 3, светоизолированных друг от друга. Каждая пластина соединена световодом 4 с соответствующим светодиодом приемника 6. Сформированный на роторе датчика узкий луч света при вращении обеспечивает точную фиксацию положения ротора вентильного электродвигателя, с которым механически связан ротор датчика. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) Н 02 К 29/10

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР а . С

Ий са, ::

6 Б,г,:1;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ! 2 (21) 4481831/07 (22) 20.07.88 (46) 15.02.91. Бюл, М 6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электромашиностроения (72) Ю,А.Бобков, В.M.Ëóïêèí и Л.А,Суханов (53) 621.313.292. (088.8) (56) Заявка ФРГ М 2602590, кл. Н 02 К 29/04, 1977.

Патент Великобритании N 1474339, кл. Н 02 К 29/02, 1977. (54) ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ РОТОРА ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

„„5U„„1628155 А1 (57) Изобретение относится к вентильным электродвигателям. Целью изобретения является повышение точности преобразования. Датчик положения ротора выполнен в виде кольца иэ одинаковых светопроводящих пластин 3, светоизолированных друг от друга. Каждая пластина соединена световодом 4 с соответствующим светодиодом приемника 6, Сформированный на роторе датчика узкий луч света при вращении обеспечивает точную фиксацию положения ротора вентильного электродвигателя, с которым механически связан ротор датчика. 1 ил.

1628155

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильным электродвигател я м (ВД).

Цель изобретения — повышение точности преобразования углового положения в электрический сигнал.

На чертеже показана принципиальная схема ВД с датчиком положения применительно к двухполюсному двигателю, имеющему симметричную трехфазную обмотку статора, когда оси ее шести полуфаз оказываются сдвинутыми в пространстве на 60О.

На роторе 1 вентильного электродвигателя, например его вала, закреплен оптический излучатель 2. Им может быть, в частности, инжекционный светодиод, который питается от подходящего источника, например, аккумуляторной батарейки. Оптический излучатель может находиться и вне вала, В этом случае на валу должен быть закреплен только отражатель, который содержит, например, оптико-волоконный проводник. В этом случае световой луч от статического излучателя направляется на входной конец световода, расположенный на оси вращения вала. Далее свет проходит по соответствующим образом изогнутому проводнику и выходит с противоположного конца под углом к оси вращения, B обоих вариантах вблизи вала располагается статор датчика углового положения. Он выполнен в виде кольца из одинаковых прозрачных пластин 3, Пластины светоизолированы между собой, Их минимальное число равно произведению чисел полюсов р и фаз m электродвигателя (2pm). Каждая пластина датчика при помощи оптико-волоконного проводника (световода) 4, 5 соединена с соответствующим элементом приемника 6 световых сигналов, например, со светодиодом 7. В свою очередь, электрические импульсы, генерированные светодиодом, поступают в блок 8 управления, воздействующий на аппаратуру 9 управления тиристорным преобразователем 10.

Преобразователь включен между электросетью переменного тока и многофазной обмоткой 11 электродвигателя. Угловые положения пластин 3 датчика и оптического источника 2 согласованы между собой.

При желании определить угловое положение "зайчика" луча от оптического излучателя 2 на пластине датчика ее следует расчленить на светоизолированные сектора, соединенные со своими светодиодами, расположенными в приемнике сигналов 6.

50 Г

Пусть ротор 1 неподвижен и занимает некоторое произвольное угловое положение. Луч от оптического источника 2 падает на одну из пластин 3 датчика углового положения ротора. По соответствующему этой пластине каналу световода 5 оптический сигнал поступает на соответствующий светодиод приемника 6. Возбужденный от светодиода 7 электрический сигнал поступает в блок 8 управления, где сформируется запрограммированная для данного светодиода команда на прохождение тока через надлежащие фазные обмотки электродвигателя 5. Выполнение команды осуществляется при помощи аппаратуры 9 управления тиристорным преобразователем 10 за счет воздействия на управляющие электроды тиристоров последнего.

Взаимодействие магнитных полей, созданных токами статора и ротора, обусловливает появление вращающего электромагнитного момента.

По мере поворота ротора 1 луч от источника 2 последовательно переходит с одной пластины датчика 3 на рядом расположенную, В момент поступления луча на очередную пластину, она освещается и в оптиковолоконном проводнике 5 появляется световой импульс, который возбуждает соответствующий светодиод приемника 6.

Электрический сигнал от светодиода поступает в блок 8 управления. Вырабатываемые команды по описанной цепочке осуществляют дискретное переключение токов в фазных обмотках статора электродвигателя, обеспечивая практически мгновенный поворот оси магнитного поля статора.

Благодаря небольшому расстоянию между светоизолированн ыми пластинами статора и относительно малому окружному размеру управляющего луча точность преобразования угловой координаты в электрический сигнал оказывается высокой.

Формула изобретения

Датчик положения ротора вентильного электродвигателя, содержащий источник света и сигнальные элементы, расположенные на роторе, световоды, расположенные на статоре и соединенные с фотоприемниками, отличающийся тем, что, с целью повышения точности преобразования, он снабжен кольцом из светопроводящих пластин, число которых пропорционально числу фаз элекгродвигателя, пластины светоизолированы между собой, размещены с одинаковым угловым смещениеM и соедине ны со сеетоводами.