Система электропитания и способ управления механически переключаемым электродвигателем



Система электропитания и способ управления механически переключаемым электродвигателем
Система электропитания и способ управления механически переключаемым электродвигателем
Система электропитания и способ управления механически переключаемым электродвигателем
Система электропитания и способ управления механически переключаемым электродвигателем
Система электропитания и способ управления механически переключаемым электродвигателем
Система электропитания и способ управления механически переключаемым электродвигателем
Система электропитания и способ управления механически переключаемым электродвигателем
Система электропитания и способ управления механически переключаемым электродвигателем
Система электропитания и способ управления механически переключаемым электродвигателем
Система электропитания и способ управления механически переключаемым электродвигателем

 


Владельцы патента RU 2479917:

АЙДИАССОШИЭЙТС (АйОЭм) ЛИМИТЕД (GB)

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности и надежности. Способ содержит этапы, на которых предоставляют механически переключаемый электродвигатель (1), предоставляют электропитание для механически переключаемого электродвигателя по проводам (10, 11) электропитания от схемы источника питания, предоставляют фильтр (15), подключенный, по меньшей мере, к одному из проводов (10, 11) электропитания, детектируют с помощью фильтра (15) пик напряжения, возникающий при переключении, выводят из фильтра (15) сигнал запуска. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Область техники

Настоящее изобретение относится к способу предоставления сигнала запуска в ответ на переключение механически переключаемого электродвигателя. Настоящее изобретение также относится к системе электропитания для механически переключаемого электродвигателя.

Предшествующий уровень техники

Механически переключаемые электрические двигатели, т.е. электродвигатели, где компоновка щетки и коллектора изменяет полярность тока в якорной обмотке, когда якорь вращается, в магнитных полях, создаваемых статором, хорошо известны в области техники. Магнитные поля в таких электродвигателях могут создаваться посредством постоянных магнитов или электромагнитов. Если магнитное поле обеспечивается электромагнитами, ток в обмотке, который создает магнитное поле статора, может обеспечиваться отдельным током намагничивания, или он может обеспечиваться тем же током, что и проходящий через якорную обмотку. Последний обычно называется универсальным электродвигателем, поскольку он также вполне подходит для переменного тока, пока частота переменного тока не слишком высока. Такой универсальный электродвигатель работает очень хорошо на большинстве обычно используемых частот переменного тока, таких как 16 2/3 Гц, 50 Гц или 60 Гц.

Механически переключаемый электродвигатель постоянного тока с постоянным магнитом является чаще всего используемым электродвигателем для небольших и средних электрических и электронных устройств. Следовательно, такие электродвигатели производятся в очень больших количествах, поскольку их изготовление очень дешево. Для управления такими электродвигателями хорошо известна подача тока посредством импульсно-модулированного тока.

Было сделано множество попыток определения переключения механически переключаемых электрических двигателей, например обеспечение электродвигателя индикаторами, такими как тахометры, или посредством подсчета импульсов тока питания к электродвигателю, т.е. колебаний тока питания, вызванных тем фактом, что ток в катушке не может изменяться мгновенно из-за обратной электродвижущей силы. Одна такая попытка описывается в документе EP-A-1772954. Такой подсчет импульсов труден, поскольку контакты коллектора обычно подают ток к нескольким обмоткам одновременно перекрывающимся образом.

Одна из причин потребности в определении переключения исходит из одного из хорошо известных недостатков механически переключаемого электродвигателя, т.е. образования электрической дуги, которая возникает, когда электродвигатель переключается. В каждый момент переключения, когда щетка прерывает контакт с сегментом коллектора, энергия, накопленная в обмотке электродвигателя в виде магнитного поля, вызывает электрическую дугу или пик напряжения между щеткой и сегментом коллектора, когда магнитное поле ослабевает. Это происходит не только во время обычного переключения, но также и в ситуациях, когда щетки отскакивают от вращающегося коллектора.

Электрическая дуга нежелательна по двум основным причинам. Первой основной причиной является то, что электрическая дуга формирует достаточно много высокочастотного электромагнитного шума, который испускается из электродвигателя, и может вызывать нежелательную электромагнитную помеху другим устройствам. Другой основной причиной является то, что электрическая дуга, которая состоит из горячей плазмы, вызывает механический износ электродвигателя, например его коллектора и щеток.

Краткое изложение существа изобретения

Задачей изобретения является детектирование переключения механически переключаемого электродвигателя для того, чтобы, помимо прочего, преодолеть проблемы, связанные с электрической дугой.

Согласно первому аспекту настоящего изобретения эта задача решается способом предоставления сигнала запуска в ответ на переключение механически переключаемого электродвигателя, причем способ содержит этапы, на которых: предоставляют механически переключаемый электродвигатель, предоставляют электропитание для механически переключаемого электродвигателя через провода электропитания от схемы источника питания, предоставляют фильтр, подключенный, по меньшей мере, к одному из проводов электропитания, детектируют с помощью фильтра пик напряжения, возникающий при переключении, выводят из фильтра сигнал запуска.

Посредством использования такого фильтра становится возможным получать пик обратного напряжения, формируемый, когда импеданс увеличивается, поскольку щетка разрывает свое соприкосновение с проводящими пластинами коллектора при переключении. Изобретение реализует то, что, в отличие от колебаний при подсчете импульсов, этот обратный пик является легко детектируемым, поскольку его длительность и амплитуда могут даже вызывать пик с отрицательной полярностью по сравнению с напряжением питания.

Согласно второму аспекту настоящего изобретения эта задача решается посредством системы электропитания для механически переключаемого электродвигателя, причем система электропитания содержит: схему источника питания, провода электропитания для подведения электрической энергии от схемы источника питания к механически переключаемому электродвигателю, фильтр, подключенный к проводам электропитания, линию для передачи сигнала запуска, выводимого из фильтра, в качестве сигнала остановки, к источнику питания, причем схема импульсной модуляции содержит средство для приема сигнала остановки и средство для временного прекращения электропитания к механически переключаемому электродвигателю в ответ на сигнал остановки.

Таким образом, возникновение электрической дуги может быть предотвращено, поскольку ток прерывается предпочтительно в твердотельных устройствах источника питания, а не на механических контактах коллектора.

Согласно первому предпочтительному варианту осуществления первого аспекта изобретения способ дополнительно содержит этапы, на которых используют сигнал запуска в качестве сигнала остановки к источнику питания, и временно отключают подачу энергии к механически переключаемому электродвигателю в ответ на сигнал остановки.

Согласно предпочтительному варианту осуществления способа согласно изобретению схема источника питания содержит схему импульсной модуляции, и сигнал остановки используется как сигнал сброса для схемы импульсной модуляции. Сбрасывая схему импульсной модуляции непосредственно на основе сигнала остановки от фильтра, могут быть достигнуты очень быстрый отклик и отключение электропитания и, таким образом, гашение электрической дуги при первом признаке ее возникновения.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления способа согласно изобретению схема источника питания содержит микропроцессор. Микропроцессор является универсальным и, кроме того, допускает протоколирование точного времени, когда происходит переключение.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления способа согласно изобретению предварительно определенную задержку функционирования схемы импульсной модуляции обеспечивают после сброса. Это гарантирует, что существует достаточное расстояние между коллектором и щеткой прежде, чем подача тока возобновится, таким образом, впоследствии предотвращается возникновение электрической дуги.

Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления согласно изобретению схема импульсной модуляции предоставляет энергию, модулированную по ширине импульса. Широтно-импульсная модуляция легко достижима с помощью микропроцессоров или схем мультивибраторов.

Согласно первому варианту осуществления системы электропитания согласно изобретению схема источника питания содержит схему импульсной модуляции и средство для приема сигнала остановки, который является входным сигналом сброса для схемы импульсной модуляции. Используя входной сигнал сброса для сброса схемы импульсной модуляции непосредственно на основе сигнала остановки от фильтра, могут быть достигнуты очень быстрый отклик и отключение электропитания и, таким образом, гашение электрической дуги при первом признаке ее возникновения.

Согласно дополнительному варианту осуществления системы электропитания согласно изобретению схема источника питания содержит микропроцессор. Микропроцессор является универсальным и, кроме того, допускает протоколирование точного времени, когда происходит переключение.

Согласно другому предпочтительному варианту осуществления системы электропитания согласно изобретению предоставляется предварительно определенная задержка функционирования схемы импульсной модуляции после сброса. Это гарантирует, что существует достаточное расстояние между коллектором и щеткой прежде, чем подача тока возобновится, таким образом, впоследствии предотвращается возникновение электрической дуги.

Согласно еще одному предпочтительному варианту осуществления системы электропитания согласно изобретению схема импульсной модуляции выполнена с возможностью обеспечивать энергию, модулированную по ширине импульса. Микропроцессор является универсальным и, кроме того, допускает протоколирование точного времени, когда происходит переключение.

В качестве дополнительного эффекта наличия возможности детектировать пики напряжения, происходящие при переключении, с помощью фильтра, используемого в настоящем изобретении, изобретение допускает детальное наблюдение за механически переключаемым электродвигателем.

Таким образом, согласно третьему аспекту, выраженному в дополнительном предпочтительном варианте осуществления изобретения, предоставляется способ, дополнительно содержащий этапы, на которых идентифицируют и сохраняют посредством микропроцессора временную информацию о возникновении пиков напряжения для множества переключений с тем, чтобы определять шаблон.

Такой шаблон временной информации о пиках напряжения предоставляет индивидуальную характеристику для механически переключаемого электродвигателя, позволяющую, среди прочего, детектировать основные дефекты, такие как неисправность обмотки электродвигателя.

В предпочтительном варианте осуществления третьего аспекта изобретения временная информация содержит временной интервал между пиками напряжения. Любой механически переключаемый электродвигатель имеет незначительные различия в интервале контактных пластин коллектора. Они легко детектируются с помощью способа изобретения и соответственно могут быть использованы в качестве индивидуальной характеристики. Например, одно из переключений может служить в качестве контрольного, таким образом, допуская простое вычисление числа полных оборотов или допуская идентификацию того, какая отдельная обмотка повреждена.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления третьего аспекта изобретения временная информация содержит ширину пиков напряжения или даже форму кривой пиков в течение их соответствующей длительности. Это дополнительно помогает в детектировании неисправностей, поскольку позволяет, например, детектировать износ, среди прочего, кромок пластин коллектора, поскольку это будет влиять на возникновение пика напряжения.

В более предпочтительном варианте осуществления способа согласно третьему аспекту изобретения способ содержит этап, на котором детектируют последовательные пики напряжения и сравнивают соответствующую временную информацию, относящуюся к пикам, с шаблоном. Таким образом, могут быть детектированы любые изменения в механически переключаемом электродвигателе в течение его срока службы, и могут быть предприняты предупредительные меры, если упомянутые последовательные пики не соответствуют упомянутому шаблону.

Согласно предпочтительному варианту осуществления третьего аспекта изобретения предупредительные меры содержат выдачу предупреждения. Предупреждение может затем предоставлять возможность предпринимать дополнительные предупредительные меры, например замену механически переключаемого электродвигателя перед окончательным отказом.

Согласно дополнительному предпочтительному варианту осуществления угловое положение механически переключаемого электродвигателя определяется на основе детектирования последовательных пиков напряжения. Наличие идентифицируемого эталона позволяет электродвигателю возвращаться в предварительно определенное угловое положение, даже если отслеживание индивидуальных переключений было потеряно, например, если якорь электродвигателя движется во время аварийного отключения питания или любого другого отключения электропитания.

Краткое описание чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:

Фиг.1 схематически изображает коллектор и щетку в первом положении;

Фиг.2 схематически изображает коллектор и щетку во втором положении;

Фиг.3 схематически изображает коллектор и щетку в третьем положении;

Фиг.4 схематически изображает микропроцессор управляемого механически переключаемого электродвигателя с фильтром для детектирования переключения;

Фиг.5 изображает схему фильтрации для детектирования переключения;

Фиг.6-9 изображает формы кривых сигналов, измеренных в различных точках в схеме фильтрации на фиг.5;

Фиг.10 схематически изображает механическое переключение со схемой фильтра для детектирования переключения.

Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретения

Фиг.1 изображает очень упрощенную схему структуры коллектора механически переключаемого электродвигателя 1, который используется на фиг.3 и 4. Коллектор - это поворотный переключатель, который изменяет полярность тока, подаваемого к намагничивающей обмотке 2 электромагнита, и, таким образом, ее полярность. Поскольку коллектор вращается, он обычно является цилиндрическим, но в целях иллюстрации, он здесь показан линейным. Схематически иллюстрированный коллектор содержит подложку 3, которая вращается с якорем электродвигателя в направлении, указанном стрелкой W. На поверхности подложки располагается ряд контактных пластин 4, 5, разделенных зазорами 6, 7. В целях иллюстрации показаны только две контактные пластины 4, 5. Контактные пластины 4, 5 входят в контакт с двумя щетками 8, 9, так что ток течет от источника питания (не показан), подключенного к проводу 10 подачи тока, через щетку 8 к контактной пластине 4. С контактной пластины 4 ток течет через намагничивающую обмотку 2 к другой контактной пластине 5 и через другую щетку 9 и возвратный провод 11 назад к источнику питания. Во время вращения коллектора щетка 8 зацепляет контактные платины 4 и 5 попеременным образом, в то время как другая щетка 9 зацепляет соответствующие другие контактные пластины. Посредством чего полярность намагничивающей обмотки 2 реверсируется и возбуждает электродвигатель 1.

На фиг.2 показано, что подложка 3 переместилась влево в направлении стрелки W, так что щетка 8 вошла в контакт с контактной пластиной 5 и почти вышла из контакта с контактной пластиной 4. Аналогично, щетка 9 почти вышла из контакта с контактной пластиной 5. Хотя не иллюстрировано, щетка 9 войдет в контакт со следующей контактной пластиной. Если структура коллектора имеет только эти две контактные пластины 4, 5, она, таким образом, войдет в контакт с контактной пластиной 4.

В момент, когда щетки 8, 9 выходят из контакта с контактными пластинами 4, 5, существенная магнитная энергия остается накопленной на намагничивающей обмотке. Эта энергия вызывает пик напряжения с достаточным напряжением, чтобы инициировать электрическую дугу 12 между контактной пластиной 4, 5 и соответствующей щеткой 8, 9, как иллюстрировано на фиг.3. Более того, накопленная энергия достаточна, чтобы поддерживать электрическую дугу 12, даже когда расстояние между контактной пластиной и соответствующей щеткой 8, 9 увеличивается, таким образом, вызывая мощную электрическую дугу 12, которая формирует электромагнитный шум и испаряет материал с кромок контактных пластин 4, 5.

В настоящем изобретении реализовано то, что пик напряжения может быть детектирован с помощью соответствующей фильтрации и что с помощью этого детектирования электрическая дуга 12 может быть погашена прежде, чем она фактически начинает возникать. В частности, настоящее изобретение предоставляет схему фильтра, которая допускает четкое и достоверное детектирование конкретных пиков напряжения от переключения, даже если электропитание является импульсно-модулированным.

Фиг.4 схематически иллюстрирует примерную схему для гашения электрической дуги 12 в коллекторе. Электроэнергия из внешнего источника питания (не показан) подается к микропроцессору 13 по питающему проводу 14. Микропроцессор выполнен с возможностью и запрограммирован для вывода импульсно-модулированной серии импульсов, например модулированной по ширине импульсов серии импульсов по питающему проводу 10 к механически переключаемому электродвигателю 1. Специалист в данной области техники поймет, что если номинальная мощность механически переключаемого электродвигателя 1 превышает максимальную выводимую мощность, которую микропроцессор 13 способен предоставить, может быть использована схема возбуждения, чтобы усиливать импульсно-модулированную серию импульсов. Специалист также поймет, что другие способы формирования импульсно-модулированной серии импульсов могут быть применены, например вариант осуществления мультивибратора, использующий микросхему мультивибратора, и что детали, объясненные ниже относительно микропроцессорного варианта осуществления, могут также быть применены в варианте осуществления с мультивибратором.

Как может также быть видно из фиг.4, фильтр 15 подключается к проводу 9 питания. Фильтр 15 отфильтровывает пики переключения и предоставляет выходной сигнал, который подается на вход микропроцессора 13 через линию 16. Следует отметить, что фиг.4 является схематической и что фильтр 15 необязательно подключается только к проводу 9 питания в одной точке. В показанном варианте осуществления вход микропроцессора 13, на который подается выходной сигнал, является контактом сброса. Таким образом, когда возникает пик при переключении, микропроцессор сбрасывается и, в результате, немедленно, т.е. в течение наносекунд, останавливает подачу электроэнергии к механически переключаемому электродвигателю. Это гасит электрическую дугу прежде, чем она фактически начинает образовываться. К моменту после сброса, когда микропроцессор возобновляет подачу импульсно-модулированного тока к электродвигателю, значительная часть энергии намагничивающей обмотки рассеялась, и воздушный зазор 6, 7 между контактными пластинами 4, 5 и щеткой 8, 9 вырос достаточно, чтобы предотвращать повторное зажигание электрической дуги. Если необходимо, может быть запрограммирована достаточная задержка в микропроцессоре 13, чтобы обеспечивать это.

Как будет объяснено дополнительно ниже, входной сигнал фильтра 15 может вместо этого подаваться на другие входы микропроцессора для анализа пиков и т.д.

На фиг.5 иллюстрируется примерный фильтр 15 согласно настоящему изобретению. Фильтр 15 подключается к проводу 10 питания в двух точках 17, 18 по обе стороны от измерительного сопротивления 19. Измерительное сопротивление 19 не обязательно должно быть дискретным компонентом, а может быть составлено посредством соответствующей длины провода 11 питания.

Фильтр 15 содержит три фильтрующих элемента, иллюстрированных с помощью блоков с прерывистыми линиями, т.е. мост 20 Уитстона, низкочастотный фильтр 21 и дифференциатор 23. Дополнительно фильтр необязательно содержит два усилителя, также иллюстрированных с помощью блоков с прерывистыми линиями, т.е. усилитель 22 для усиления выходного сигнала от низкочастотного фильтра 21, и задающую схему 24 для усиления выходного сигнала от дифференциатора 23.

Функциональность фильтра 15 на фиг.5 иллюстрируется на фиг.6-9 посредством форм кривых, измеренных в различных точках в фильтре 15 во время питания механически переключаемого 8-полюсного электродвигателя постоянного тока от фирмы Mabuchi.

На фиг.6 форма верхней кривой показывает нефильтрованный сигнал через измерительное сопротивление 19, измеренный между точками 17, 18. В конкретных показанных измерениях измерительное сопротивление 19 было просто 15-сантиметровым проводом 11 питания. Дискретный компонент 19 сопротивления не использовался.

Форма нижней кривой на фиг.6 показывает сигнал, измеренный между точкой 17 и точкой 25 вывода сигнала с левой стороны от моста 20 Уитстона.

На фиг.7 форма верхней кривой показывает тот же нефильтрованный сигнал через измерительное сопротивление 19, измеренный между точками 17, 18, что и форма верхней кривой на фиг.6.

Форма нижней кривой на фиг.7 показывает сигнал, измеренный между точкой 17 и контрольной точкой 26 с правой стороны от моста 20 Уитстона.

Фиг.8 иллюстрирует формы кривой, измеренные между точкой 25 вывода сигнала и контрольной точкой 26 моста 20 Уитстона и заземлением 27 соответственно. Форма верхней кривой выбрана между точкой 25 вывода сигнала и заземлением 27, а нижняя выбрана между контрольной точкой 26 и заземлением 27.

Выходные сигналы из точки 25 вывода сигнала и контрольной точки 26 моста 20 Уитстона соответственно подаются на низкочастотный фильтр 21 и усилитель 22.

Форма верхней кривой на фиг.9 иллюстрирует отфильтрованный по нижним частотам выходной сигнал из усилителя 22, измеренный между выходным контактом 28 и заземлением 27.

Выходной сигнал из усилителя 22 подается на дифференциатор 23, который выдает форму нижней кривой на фиг.9. Может быть видно, что эта форма кривой содержит один отчетливо выраженный пик 29 для каждого переключения, который легко доступен в качестве, например, сигнала сброса для микропроцессора 13. Внимательно глядя на форму отдельных пиков 29, специалист поймет, что существуют не только четко выраженные пики 29, но фактически имеются индивидуально различимые признаки в регулярном шаблоне, соответствующем 8-полюсному механически переключаемому электродвигателю.

Исследование показало, что такой регулярный шаблон существует для всех механически переключаемых электродвигателей и является уникальным для каждого отдельного электродвигателя, отражая различия в процессе переключения для каждого полюса. С помощью микропроцессора, как иллюстрировано на фиг.10, где выходной сигнал из фильтра 15 доставляется предпочтительно на другой вход 16', а не на вход 16 сброса, возможно записать этот шаблон для каждого отдельного электродвигателя, создавая, таким образом, индивидуальную характеристику того, как электродвигатель переключается. Это особенно интересно, когда каждый электродвигатель снабжен собственным интегрированным контроллером на базе микропроцессора. Имея доступный микропроцессор 13, шаблон, включающий в себя характеристики каждого пика переключения, может быть записан и сохранен для каждого произведенного механически переключаемого электродвигателя 1. Наличие шаблона и характеристики, сохраненных для механически переключаемого электродвигателя 1, предоставляют возможность идентификации всех изменений в электродвигателе. Например, если одна намагничивающая обмотка отказывает, отсутствующий пик будет легко детектируемым. Однако, поскольку характеристики пиков также записываются и сохраняются, становится возможным наблюдать за износом в отдельном коллекторе в течение срока эксплуатации переключаемого электродвигателя 1. Также становится возможным определять контрольную точку для электродвигателя 1, например, посредством определения одного легко различимого переключения в качестве эталона, или даже посредством изготовления электродвигателя 1, чтобы он имел такое легко различимое переключение. Последнее может быть сделано посредством создания одного воздушного зазора 6, 7 между контактными пластинами 4, 5 коллектора, более крупным, чем другие, что дает в результате временное смещение пика переключения относительно других, по существу, равноудаленных пиков.

Более того, может быть использован сигнал запуска, чтобы запускать другое измерение, такое как определение формы волны тока питания между последовательными переключениями, для того, чтобы улучшать дополнительную полезную информацию для получения характеристик механически переключаемого электродвигателя.

Хотя вышеприведенное описание было дано на основе конкретных примерных вариантов осуществления, специалист поймет, что возможны многочисленные отклонения и варианты в рамках изобретения. Таким образом, специалист поймет, что фильтры, отличные от аналогового иллюстрированного фильтра, возможны и, в частности, части фильтра могут быть реализованы как цифровой фильтр в микропроцессоре или подобных компонентах. Специалист также поймет, что источник питания должен пониматься в самом широком смысле и может, среди прочего, просто содержать источник энергии с или без модуляции и простой электронный переключатель, управляемый выходным сигналом фильтра.

1. Способ предоставления сигнала запуска в ответ на переключение механически переключаемого электродвигателя (1), содержащий этапы, на которых: предоставляют механически переключаемый электродвигатель (1), предоставляют электропитание для механически переключаемого электродвигателя через провода (10, 11) электропитания от схемы источника питания, предоставляют фильтр (15), подключенный, по меньшей мере, к одному из проводов (10, 11) электропитания, причем фильтр (15) выполнен с возможностью детектировать пик (29) напряжения, отличающийся по длительности и амплитуде от колебания тока питания на электродвигателе (1), отличающийся тем, что дополнительно содержит этапы, на которых детектируют с помощью фильтра (15) пик (29) напряжения, возникающий при переключении, выводят из фильтра (15) сигнал запуска.

2. Способ по п.1, дополнительно содержащий этапы, на которых:
используют сигнал запуска в качестве сигнала остановки подачи энергии и временно прекращают подачу электропитания к механически переключаемому электродвигателю (1) в ответ на сигнал остановки.

3. Способ по п.2, в котором схема электропитания содержит схему импульсной модуляции и сигнал остановки используют как сигнал сброса для схемы импульсной модуляции.

4. Способ по любому из пп.1-3, в котором схема электропитания содержит микропроцессор (13).

5. Способ по п.3, в котором предварительно определенную задержку работы схемы импульсной модуляции осуществляют после сброса.

6. Способ по п.4, в котором предварительно определенную задержку работы схемы импульсной модуляции осуществляют после сброса.

7. Способ по любому из пп.3, 5 и 6, в котором схема импульсной модуляции обеспечивает модулированную по ширине импульса электроэнергию.

8. Способ по п.4, в котором схема импульсной модуляции обеспечивает модулированную по ширине импульса электроэнергию.

9. Способ по п.4, дополнительно содержащий этапы, на которых идентифицируют и сохраняют посредством упомянутого микропроцессора (13) временную информацию о возникновении пиков (29) напряжения для множества переключений с тем, чтобы определять шаблон.

10. Способ по п.8, в котором временная информация содержит временной интервал между пиками (29) напряжения.

11. Способ по п.9 или 10, в котором временная информация содержит ширину пиков (29) напряжения.

12. Способ по п.9 или 10, в котором временная информация содержит форму кривой пиков (29) в течение их соответствующей длительности.

13. Способ по п.11, в котором временная информация содержит форму кривой пиков (29) в течение их соответствующей длительности.

14. Способ по любому из п.9, 10 и 13, дополнительно содержащий этапы, на которых детектируют последовательные пики (29) напряжения и сравнивают соответствующую временную информацию, относящуюся к пикам (29), с шаблоном.

15. Способ по п.14, в котором предпринимают предупредительные меры, если последовательные пики (29) не соответствуют шаблону.

16. Способ по п.15, в котором предупредительные меры содержат выдачу предупреждения.

17. Способ по п.14, в котором угловое положение механически переключаемого электродвигателя (1) определяют на основе детектирования последовательных пиков (29) напряжения.

18. Система электропитания для механически переключаемого электродвигателя, содержащая схему электропитания, провода (10, 11) электропитания для подведения электрической энергии из схемы электропитания к механически переключаемому электродвигателю (1), фильтр (15), подключенный к проводам (10, 11) электропитания, отличающаяся тем, что дополнительно содержит линии (16, 16') для передачи сигнала запуска, выводимого из фильтра (15), в качестве сигнала остановки к источнику электропитания, при этом схема импульсной модуляции содержит средство для приема сигнала остановки и средство для временного прекращения электропитания к механически переключаемому электродвигателю (1) в ответ на сигнал остановки.

19. Система по п.18, в которой схема источника питания содержит схему импульсной модуляции и средство для приема сигнала остановки, который является входным сигналом сброса схемы импульсной модуляции.

20. Система по п.18 или 19, в которой схема источника питания содержит микропроцессор (13).

21. Система по п.19, в которой предусмотрено средство для введения предварительно определенной задержки работы схемы импульсной модуляции после сброса.

22. Система по п.20, в которой предусмотрено средство для введения предварительно определенной задержки работы схемы импульсной модуляции после сброса.

23. Система по любому из пп.19, 21 и 22, в которой схема импульсной модуляции выполнена с возможностью предоставления модулированной по ширине импульса электроэнергии.

24. Система по п.20, в которой схема импульсной модуляции выполнена с возможностью предоставления модулированной по ширине импульса электроэнергии.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, к электроприводу с двигателем постоянного тока и может быть использовано для плавного пуска, реверса. .

Изобретение относится к электротехнике, к электроприводу с двигателем постоянного тока и может быть использовано для плавного пуска, реверса, динамического торможения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в коллекторных электродвигателях и в электрическом транспортном средстве. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в коллекторных электродвигателях и в электрическом транспортном средстве. .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрифицированном инструменте, бытовых и промышленных электроприборах, в приборах специального назначения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электрифицированном инструменте, бытовых и промышленных электроприборах, в приборах специального назначения.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматического регулирования тока электродвигателей постоянного тока в системах автоматизированного электропривода переменного тока, построенных на базе асинхронных электродвигателей, в активных корректорах коэффициента мощности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматического регулирования тока электродвигателей постоянного тока в системах автоматизированного электропривода переменного тока, построенных на базе асинхронных электродвигателей, в активных корректорах коэффициента мощности.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для детектирования состояния перегрузки электродвигателей постоянного тока. .

Изобретение относится к преобразовательной технике и может быть использовано для управления двухкомплектными реверсивными (3-1)-фазными преобразователями на встречно-параллельных вентильных парах с двухсторонней проводимостью тока на принципах цифрового одноканального импульсно-фазового управления.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в высоковольтных устройствах, вращающейся машине или в двигателе транспортного средства для преобразования переменного тока в постоянный или наоборот или для изменения формы, амплитуды и частоты тока

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электрическими машинами с помощью импульсно-фазового управления

Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к электрифицированному инструменту, бытовым и промышленным электроприборам, приборам специального назначения

Изобретение относится к устройствам преобразовательной техники. Силовая схема выполнена по реверсивной трехпульсной противопараллельной схеме выпрямления с уравнительными дросселями, с естественной коммутацией тиристоров и шунтирующими устройствами. Технический результат: исключение статических уравнительных токов, исключение знакопеременного напряжения и тока при нулевой скорости двигателя, устранение зависимости коэффициента усиления тиристорного преобразователя от силы тока нагрузки и от режима прерывистости и непрерывности тока - достигается тем, что начальные углы открывания тиристоров от начала положительной полуволны синусоиды сетевого напряжения, при включенных шунтирующих устройствах в силовой схеме, устанавливаются для катодной группы тиристоров равные π, 3π и т.д., а для анодной группы равные 0, 2π, 4π и т.д. или равные 150° при отсчете углов открывания от момента естественной коммутации тиристоров, затем при увеличении управляющего сигнала эти импульсы смещаются по фазе, располагаясь в области либо положительной, либо отрицательной полуволны синусоиды, чем исключается уравнительный ток, регулировочную характеристику рассчитывают по формуле , которая линейна на рабочем участке, и при этом коэффициент передачи тиристорного преобразователя не зависит от силы тока и его прерывистости. 2 н.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системе управления электроприводами. Техническим результатом является повышение быстродействия и уменьшение динамической погрешности при регулировании скорости рабочего органа в электромеханической системе с упругими связями. Электропривод содержит последовательно соединенные блок задания скорости, регулятор скорости, замкнутый контур регулирования тока с датчиком тока якоря, электромеханическую часть двигателя, рабочий орган с упругими связями, а также датчик скорости вала рабочего органа, датчик скорости вала двигателя, датчик упругого момента и датчик статической нагрузки. Регулятор скорости включает дифференцирующее звено, семь масштабирующих элементов, суммирующий элемент и интерполятор нулевого порядка. Первый масштабирующий элемент подключен к блоку задания скорости, второй масштабирующего элемента - к дифференцирующему звену, третий масштабирующий элемент - к выходу датчика статической нагрузки, четвертый масштабирующий элемент - к выходу датчика тока якоря, вход которого подключен к выходу замкнутого контура регулирования ток. Пятый масштабирующий элемент подключен к выходу датчика скорости вала двигателя, шестой масштабирующий элемент - к выходу датчика упругого момента, а седьмой масштабирующий элемент - к выходу датчика скорости вала рабочего органа. Масштабирующие элементы подключены к входам суммирующего элемента. 5 ил.

Настоящее изобретение относится к электрически приводимой в действие машине. Технический результат заключается в повышении надёжности силовой схемы и двигателя. Электрически приводимая в действие машина включает в себя двигатель и силовую схему, приводящую в движение двигатель посредством поставляемой от источника питания электроэнергии. Силовая схема включает в себя блок преобразования напряжения, преобразующий поданное в соответствии с напряжением источника питания входное напряжение для выработки выходного напряжения и подачи выработанного выходного напряжения на двигатель, и блок регистрации тока, выдающий первый сигнал в соответствии с током, протекающим через двигатель. Блок преобразования напряжения снижает величину вырабатываемого нового выходного напряжения, когда блок регистрации тока выдает первый сигнал. Блок преобразования напряжения выполнен с возможностью преобразования входного напряжения от источника питания для выработки заданного выходного напряжения, являющегося входным напряжением двигателя и превышающего выходное напряжение источника питания. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может быть использовано в качестве способа управления выпрямительно-инверторным преобразователем на электроподвижном составе, получающим питание от контактной сети однофазного переменного тока. Технический результат - повышение коэффициента мощности - достигается за счёт шунтирования цепи выпрямленного тока одной из двух цепочек, подключенных между катодной и анодной шинами, состоящих из последовательно включенных между собой диода и тиристора, который отпирают путем подачи на его управляющий электрод импульса управления с соответствующей режиму работы преобразователя фазой, и бесконтактного отключения при переходе из режима выпрямителя в инвертор и наоборот одной из этих цепочек от анодной шины с помощью тиристора, который своим запертым состоянием на протяжении времени перехода и времени работы преобразователя в выбранном режиме отключает эту цепочку. 3 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, в частности, в электрифицированном инструменте, бытовых и промышленных электроприборах, приборах специального назначения. Технический результат заключается в повышении надежности работы электропривода. В устройстве для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя повышенной надежности в цепь управления тиристорами включен блок защиты, не допускающий подачу отпирающих импульсов при отрицательном напряжении на аноде тиристора. 1ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано, в частности, в электрифицированном инструменте, бытовых и промышленных электроприборах, приборах специального назначения. Технический результат заключается в повышении надежности работы электропривода. В устройстве для стабилизации частоты вращения однофазного коллекторного электродвигателя повышенной надежности в цепь управления тиристорами включен блок защиты, не допускающий подачу отпирающих импульсов при отрицательном напряжении на аноде тиристора. 1ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к преобразовательной технике, и может быть использовано на электроподвижном составе, получающем питание от однофазной сети переменного тока. Техническим результатом является максимальное повышение коэффициента мощности в режиме рекуперативного торможения. При зонно-фазовом управлении выпрямительно-инверторным преобразователем в режиме рекуперативного торможения с применением управляемых электронных ключей включение нерегулируемой обмотки тягового трансформатора каждый полупериод напряжения осуществляется на промежутке от нуля до некоторого момента времени, а выключение производится не позднее конца полупериода. Для достижения полной зоны фазы включения и выключения регулируемой обмотки тягового трансформатора такие же, как и при работе нерегулируемой обмотки, для уменьшения выпрямленного напряжения зоны включение и выключение регулируемой обмотки осуществляется по фазе таким образом, что напряжение зоны продолжает уменьшаться с некоторого момента времени, с начала к концу полупериода напряжения, тем самым сдвигая максимальные мгновенные значения тока в максимальные мгновенные значения напряжения сети. Разрядное диодное плечо, длительность работы которого определяется последовательно включенным электронным ключом, работает на промежутке времени, когда закрыты все плечи ВИП, обеспечивая непрерывное протекание тока якоря двигателей. 2 ил.
Наверх