Способ регулирования частоты вращения бесконтактного двигателя постоянного тока
Использование: в вентиляторах авиационной и космической техники. Сущность: при увеличении частоты вращения ротора 23 двигателя 1 выше заданного задатчиком 8 значения по результату сравнения микросхема 13 вырабатывает сигнал, изменяющий напряжение питания датчика 5 Холла. Уменьшается напряжение питания, уменьшается время подключения секций 14 и 15 обмотки статора двигателя. 1 ил.
Изобретение касается автоматизации электрических машин и предназначено для улучшения технических характеристик бесконтактных двигателей постоянного тока, оно может быть использовано в вентиляторах авиационной и космической техники. Известен способ регулирования частоты вращения бесконтактного двигателя постоянного тока, при котором по сигналу обратной связи включают и отключают питание двигателя. Недостатком известного способа является релейный процесс регулирования, что создает повышенный расход электроэнергии и дополнительные радиопомехи по цепям питания. Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ регулирования частоты вращения двигателя постоянного тока с коммутатором, управляемым датчиком Холла, при котором измеряют частоту вращения ротора двигателя, сравнивают ее с заданным значением и по результату сравнения регулируют напряжение питания датчика Холла. Однако и в этом способе регулирование напряжения питания датчика Холла осуществляют в релейном режиме, что вызывает периодическое отключение и включение питания обмотки статора двигателя транзисторным коммутатором. А так как в этом случае противоЭДС обмотки мала, то потребляемый ток определяется, в основном, ее активным сопротивлением, что создает повышенный расход электроэнергии. Целью изобретения является уменьшение энергопотребления. Указанная цель достигается согласно предложенному способу регулирования, при котором измеряют частоту вращения ротора двигателя, сравнивают ее с заданным значением и по результату сравнения регулируют напряжение питания датчика Холла, при этом регулирование указанного напряжения осуществляют пропорционально отклонению частоты вращения. На чертеже изображена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ. Устройство содержит двигатель 1 с коммутатором 2, выполненным на транзисторах 3, 4 и управляемым датчиком 5 Холла, тахогенераторную обмотку 6 с выпрямителем 7, задатчик 8 и блок 9 обратной связи, включающий в себя стабилизатор 10 опорного напряжения и управляемое линейное сопротивление 11, выполненное на микросхеме 12 и транзисторе 13. Секции 14, 15 обмотки статора двигателя 1 подключены к коллекторам транзисторов 3, 4 коммутатора 2, базы которых соединены с холловскими выводами 16, 17 датчика 5 Холла. Токовые выводы 18, 19 датчика 5 Холла подключены соответственно к плюсу источника питания и коллектору транзистора 13 управляемого линейного сопротивления 11. База транзистора 13 соединена с выходом 20 микросхемы 12. Вход 21 микросхемы 12 подключен к стабилизатору 10 опорного напряжения. Задатчик 8 представляет собой переменное сопротивление, которое соединяет тахогенераторную обмотку 6 через выпрямитель 7 с входом 22 микросхемы 12 и замыкает цепь отрицательной обратной связи. Задатчиком 8 устанавливают заданное значение частоты вращения ротора 23 двигателя 1. Ротор 23 выполнен из постоянного магнита. Работает устройство следующим образом. При подключении устройства к источнику питания через открытый транзистор 13 на датчик 5 Холла подается максимальное напряжение питания и на холловских выводах 16, 17 наводится наибольшая величина ЭДС Холла, положительный потенциал которой приложен, например, к базе транзистора 3, а отрицательный потенциал - к базе транзистора 4 коммутатора 2. При этом транзистор 3 открывается и подключает секцию 14 обмотки статора к источнику питания, а транзистор 4 закрывается и отключает секцию 15 от источника питания. Созданный секцией 14 электромагнитный момент поворачивает ротор 23, магнитное поле которого изменяет полярность ЭДС Холла, в результате чего состояние транзисторов 3, 4 изменяется на противоположное и секция 14 обмотки статора отключается, а секция 15 подключается к источнику питания. Таким образом, датчик 5 Холла, управляя коммутатором 2, приводит ротор 23 во вращательное движение, при этом время подключения секций 14, 15 обмотки статора к источнику питания максимальное. Одновременно напряжение с тахогенераторной обмотки 6 через выпрямитель 7 подается на микросхему 12, где сравнивается с опорным напряжением, поступающим от стабилизатора 10. При увеличении частоты вращения ротора 23 выше заданного задатчиком 8 значения напряжение с тахогенераторной обмотки 6 превышает опорное напряжение. По результату сравнения микросхема 12 вырабатывает сигнал, который воздействует на базу транзистора 13 и линейно изменяет его сопротивление, а следовательно, и величину напряжения питания датчика 5 Холла пропорционально сигналу отклонения частоты вращения от заданного значения. При этом, при уменьшении напряжения питания датчика 5 Холла уменьшается величина ЭДС Холла на холловских выводах 16, 17, что приводит к уменьшению времени подключения секций 14, 15 обмотки статора транзистора 3, 4 к источнику питания, а следовательно, и к уменьшению частоты вращения ротора 23 двигателя 1 до заданного задатчиком 8 значения. Предлагаемый способ регулирования частоты вращения двигателя позволяет реализовать процесс непрерывного действия, что уменьшает энергопотребление до 25% и устраняет дополнительные радиопомехи по цепям питания.
Формула изобретения
Способ регулирования частоты вращения бесконтактного двигателя постоянного тока с коммутатором, управляемым датчиком Холла, при котором измеряют частоту вращения ротора двигателя, сравнивают ее с заданным значением и по результату сравнения регулируют напряжение питания датчика Холла, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергопотребления, регулирование упомянутого напряжения осуществляют пропорционально отклонению частоты вращения.РИСУНКИ
Рисунок 1MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе
Дата прекращения действия патента: 06.12.2000
Номер и год публикации бюллетеня: 9-2003
Извещение опубликовано: 27.03.2003
