Приводы клапанов

Авторы патента:

H02P23/00 - Управление или регулирование электрических двигателей, генераторов, электромашинных преобразователей; управление трансформаторами, реакторами или дроссельными катушками (конструкции пусковых аппаратов, тормозов или других управляющих устройств см. в соответствующих подклассах, например механические тормоза F16D, механические регуляторы скорости G05D; переменные резисторы H01C; пусковые переключатели H01H; системы для регулирования электрических или магнитных переменных величин с использованием трансформаторов, реакторов или дроссельных катушек G05F; устройства, конструктивно связанные с электрическими двигателями, генераторами, электромашинными преобразователями, трансформаторами, реакторами или дроссельными катушками, см. в соответствующих подклассах, например H01F,H02K; соединение или управление

Владельцы патента RU 2635554:

ИТОН ЛИМИТЕД (GB)

Привод клапана включает в себя приводной вал для регулирования при эксплуатации клапана между открытым положением и закрытым положением, индукционный двигатель переменного тока для приведения в действие приводного вала, бесконтактный датчик положения, выполненный с возможностью выдачи при эксплуатации сигнала, представляющего угловое положение приводного вала или клапана, и контроллер, выполненный с возможностью управления двигателем переменного тока в соответствии с сигналом, выдаваемым датчиком положения. Технический результат – устранение предрасположенности к гистерезису и к проблемам, обусловленным эффектом свободного зазора и гидравлического удара, возникающих при скачках давления или волне от вынужденной остановки текучей среды для привода клапана. 3 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

Настоящее изобретение относится к приводам клапанов.

Традиционные приводы клапанов, таких как используемые на летательных аппаратах, например, для управления элементами крыла, состоят из двигателя постоянного тока щеточного типа, который приводит в действие 90° клапан через узел зубчатого редуктора. Положение клапана просто управляется с помощью сигналов управления и приводимых в действие механическим путем микропереключателей на регулируемых пластинах, приводимых в действие посредством кулачка. Скорость, с которой открывается и закрывается клапан, является неуправляемой и изменяется в зависимости от подаваемой нагрузки и напряжения. Это иногда означает, что скорость может изменяться в пределах десятикратной ожидаемой скорости.

Другой недостаток такого традиционного привода заключается в том, что он может перемещать клапан только между двумя положениями: открытым и закрытым, не имея средства для выполнения промежуточных положений. В контроллерах некоторых существующих приводов используются датчики дискретного положения, чтобы определять положение клапана. Такие приводы требуют ручной калибровки перед начальным использованием, при этом традиционные конструкции не являются модульными. Микропереключатели требуют ручной регулировки после сборки и их трудно настроить точно и постоянно. Такие приводы также предрасположены к гистерезису и к проблемам, обусловленным эффектом свободного зазора/гидравлического удара, которые могут возникать, когда существует скачок давления или волна, являющаяся результатом вынужденной остановки текучей среды в движении или неожиданного изменения направления (изменения момента). Кроме того, существующая технология привода может также иметь проблемы с точки зрения неправильной индикации и износа, то есть износ щетки или потеря точности за счет угольной пыли.

Варианты осуществления настоящего изобретения предназначены для решения по меньшей мере некоторых из описанных выше вопросов. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения микропереключатели были заменены бесконтактными переключателями, например переключателями, работающими на эффекте Холла, датчиками положения, при этом щеточный двигатель постоянного тока заменен на индукционный двигатель переменного тока, приводимый в действие синусоидальным инвертером. Это может обеспечить возможность управления скоростью привода, регулирующего клапан, путем регулирования выходного напряжения и выходной частоты инвертера, чтобы управлять скоростью двигателя переменного тока.

Эта способность может быть дополнительно усилена с помощью бесконтактного датчика, обеспечивающего абсолютное положение клапана, который позволяет контролировать скорость относительно углов открытого клапана и закрытого клапана, что может позволить устранить эффекты гидравлического удара и скачки путем открытия и закрытия клапана управляемым образом.

Соответственно, в одном аспекте настоящее изобретение предусматривает привод клапана, включающий в себя или содержащий:

приводной вал для регулирования при эксплуатации клапана между открытым положением и закрытым положением;

индукционный двигатель переменного тока для приведения в действие приводного вала;

бесконтактный датчик положения, выполненный с возможностью выдачи при эксплуатации сигнала, представляющего (абсолютное) угловое положение приводного вала или клапана; и

контроллер, выполненный с возможностью управления двигателем переменного тока в соответствии с сигналом, выдаваемым датчиком положения.

Контроллер может задавать скорость, с которой двигатель переменного тока приводит в действие приводной вал, в зависимости от положения приводного вала. Контроллер может сохранять данные, представляющие по меньшей мере одно угловое положение приводного вала. Данные могут представлять, например, положение «клапан полностью закрыт», положение «клапан полностью открыт» и/или промежуточное(ые) положение(я). Контроллер может быть выполнен с возможностью изменения скорости, с которой двигатель переменного тока приводит в действие вал между упомянутыми сохраненными угловыми положениями приводного вала. Контроллер может быть выполнен с возможностью изменения скорости, с которой двигатель переменного тока приводит в действие приводной вал, в соответствии с внешними сигналами/измерениями, такими как сигнал на основании давления.

Контроллер может быть выполнен с возможностью управления множеством разных применений приводов клапана. Для каждого применения упомянутого клапана контроллер может сохранять данные для изменения скорости регулирования приводного вала между конкретными угловыми положениями для упомянутого клапана или упомянутого приводного вала.

Контроллер может проверять положение, выдаваемое датчиком положения, путем циклического изменения электроэнергии, подаваемой на датчик положения, между показаниями.

Привод может дополнительно включать в себя по меньшей мере одно (магнитное, с одним полюсом) реле с блокировкой для формирования при эксплуатации логического сигнала, представляющего открытое/закрытое положение клапана.

Датчик положения может содержать подвижный компонент, такой как магнит, который может быть закреплен на зубчатом колесе в трансмиссии/коробке передач для приводного вала. Бесконтактный датчик положения может включать в себя датчик, работающий на эффекте Холла.

Привод может быть выполнен с возможностью работы с интерфейсом выбора положения привода. Привод может включать в себя схему управления, которая выполнена с возможностью периодического моментального включения интерфейса направления летательного аппарата, чтобы содействовать устранению эффектов высоких токов утечки в твердотельных прерывателях цепей в интерфейсе выбора положения привода.

В другом аспекте настоящее изобретение предусматривает контроллер привода клапана, включающий в себя:

устройство, выполненное с возможностью приема сигнала от бесконтактного датчика положения, выполненного с возможностью выдавать при эксплуатации сигнал, представляющий угловое положение приводного вала или клапана, и устройство, выполненное с возможностью управления индукционным двигателем переменного тока, который при эксплуатации приводит в действие приводной вал, в соответствии с сигналом, выдаваемым датчиком положения.

В другом аспекте настоящее изобретение предусматривает способ управления приводным валом для регулирования при эксплуатации клапана между открытым положением и закрытым положением, причем способ включает в себя этапы, на которых:

принимают сигнал от бесконтактного датчика положения, выполненного с возможностью выдачи при эксплуатации сигнала, представляющего (абсолютное) угловое положение приводного вала или клапана, управляют индукционным двигателем переменного тока, который при эксплуатации приводит в действие приводной вал, в соответствии с сигналом, выдаваемым датчиком положения.

Притом что изобретение было описано выше, оно распространяется на любое сочетание или часть сочетания любых из признаков согласно изобретению, описанных в настоящем документе по отдельности или совместно с другими.

Теперь будут описаны лишь в качестве примера два конкретных варианта осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг. 1 представляет собой схематичную иллюстрацию примера привода клапана.

Фиг. 2 представляет собой блок-схему архитектуры привода клапана.

Как видно на фиг. 1, показан схематичный вид привода 100, приведенного в качестве примера. Привод включает в себя основной приводной вал 102, который может вращаться с возможностью перемещения клапана 104 между закрытым положением и открытым положением. Приводной вал приводится в движение индукционным двигателем 106 переменного тока, который соединен с контроллером 108, который будет обычно содержать программируемую вентильную матрицу, такую как AGL125 V2-QN1321, изготавливаемую корпорацией Microsemi. Также с контроллером соединен бесконтактный датчик 110 положения. В приведенном примере датчик положения основан на эффекте Холла и включает в себя магнитный компонент 111, который соединен с зубчатым колесом 112 в трансмиссии, которая перемещает основной приводной вал; однако следует понимать, что это может изменяться, например, считывающий положение компонент может быть непосредственно соединен с основным валом, клапаном или одним или более зубчатыми колесами в трансмиссии, содержащей различные зубчатые колеса. Также следует понимать, что могут быть использованы другие типы бесконтактных устройств, считывающих положения, например технология датчика бесконтактного линейного смещения постоянного магнита (PLCD). Рассмотрим более детально датчик 110 положения, причем этот датчик обычно содержит интегральную микросхему (имеющую размеры, например, 6×6×1 мм) в дополнение к подвижному магнитному считывающему компоненту. Примером соответствующего датчика, работающего на эффекте Холла, является АМ256Q от RLS/Renishaw в сочетании с магнитным компонентом RMM44A2C00 (цилиндрическое тело, имеющее размеры, например, 4 мм в диаметре, 4 мм по высоте, например, с магнитом 605 Гаусса, но необходимо понимать, что это может изменяться). Схема прикреплена к корпусу привода (не показано), в то время как магнитный компонент прикреплен к зубчатому колесу 112 в трансмиссии. Как только вал поворачивается, приложенное к цепи магнитное поле тоже поворачивается. Схема включает в себя группу мозаичных элементов, работающих на эффекте Холла, и каждый мозаичный элемент создает напряжение, которое зависит от приложенного к нему магнитного поля. Дифференциальное напряжение от мозаичных элементов определяет абсолютное положение магнитного компонента по отношению к схеме.

Использование датчика положения, работающего на эффекте Холла, имеет преимущества с точки зрения устранения необходимости ручной калибровки/регулировки, которая является требованием при использовании микропереключателей, и уменьшения эффектов люфта. Он также обеспечивает сигнал, способный указывать многочисленные положения в качестве стандарта, которые, как описано выше, могут обеспечивать изменение скорости приводного вала, так что она зависит от углового положения. Кроме того, датчик положения является бесконтактным, устойчив к загрязнению, а также нечувствителен к магнитным полям. Такой датчик имеет также низкие требования к питанию (например, 23 мВт в непрерывном режиме, <1 мВт в дискретном режиме). Сигнал, выдаваемый датчиком 110 на контроллер 108, может быть проверен путем циклического изменения электроэнергии, подаваемой на датчик контроллером между показаниями.

Поэтому датчик положения, работающий на эффекте Холла, является устройством абсолютного положения и в случае прерывания подачи энергии к приводу будет, как правило, восстанавливать свое положение при возобновлении подачи энергии. Однако, если системные требования таковы, что привод имеет независимые линии сигнала открыть/закрыть, которые дают высокий/низкий логический уровень сигнала (как может быть в случае с системами летательного аппарата), тогда это может быть достигнуто путем добавления герметичных однополюсных магнитных реле с блокировкой, которые являются маленькими и надежными и могут удерживать реле закрытыми, даже если подача энергии к реле закончилась. Рассмотрим более подробно индукционный двигатель 106 переменного тока, который обычно содержит отлитый под давлением алюминиевый ротор и защищенный от внешних воздействий трехфазный статор. Он может приводиться в действие с помощью электронного синусоидального привода с переменной частотой/напряжением, с возможностью регулируемой скорости привода и динамическим торможением. Скорость может быть независимой от подачи напряжения. Авторы изобретения обнаружили, что индукционный двигатель имеет преимущества перед традиционными бесщеточными электродвигателями с постоянными магнитами вследствие низкой стоимости, простоты и большей надежности.

На фиг. 2 показан пример архитектуры привода клапана с использованием описанных выше принципов. Датчик 110 положения находится в сообщении с контроллером 108, который получает энергию от блока 202 подачи энергии. Контроллер также соединен с интерфейсом 204 индикатора пилота, который соединен с разъемом 206 для защиты в переходном режиме. В некоторых случаях защита в переходном режиме может быть на печатной схеме вместо разъема. Разъем также соединен с блоком 208 диодной защиты или защиты обратной полярности и интерфейсом 210 направления. Контроллер может принимать данные от интерфейса направления и передавать сигналы на блок защиты полярности. Контроллер может также передавать сигналы на блок 212 ограничения тока или ограничения напряжения, а также на транзисторный мост или вентиль-формирователь 214, который также осуществляет связь с блоком 212 ограничения. Транзисторный мост/вентиль-формирователь может управлять индукционным двигателем 106 переменного тока и соединен с коробкой передач 216, которая включает в себя по меньшей мере одно зубчатое колесо, положение которого отслеживается датчиком 110 положения. В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения привод может принимать требуемые сигналы положения привода и передавать положение привода, используя последовательную шину данных.

Варианты осуществления привода могут быть используемы с интерфейсом выбора положения. Если в летательном аппарате используются твердотельные прерыватели цепи для выбора требуемого положения привода, они обычно имеют высокий ток утечки в состоянии ВЫКЛЮЧЕНО. Этот высокий ток утечки может побуждать привод ошибочно идентифицировать состояние ВЫКЛЮЧЕНО как состояние ВКЛЮЧЕНО. Схема управления может компенсировать это, хотя также поддерживает потребление энергии на минимуме. Это может быть сделано путем периодического моментального включения интерфейса направления. Цепь интерфейса может быть цепью низкого сопротивления, которая устраняет эффекты высокого тока утечки.

Описанные в настоящем документе варианты осуществления настоящего изобретения могут по меньшей мере частично устранить проблемы, описанные во введении к описанию. Конструкция привода является гибкой и может позволить использовать один привод во многих применениях. Это может быть достигнуто путем программирования скорости открытия/закрытия привода, чтобы она соответствовала конкретным применениям/разным клапанам. Например, контроллер может быть выполнен с возможностью установления скорости, с которой двигатель переменного тока приводит в действие приводной вал, в зависимости от положения приводного вала. Контроллер может сохранять данные, представляющие по меньшей мере одно угловое положение приводного вала. Данные могут представлять собой, например, положение «клапан полностью закрыт», «клапан полностью открыт» и/или промежуточное(ые) положение(я). Контроллер может быть выполнен с возможностью изменения скорости, с которой двигатель переменного тока приводит в действие приводной вал между упомянутыми сохраненными угловыми положениями приводного вала. Контроллер может иметь таблицу поиска или т.п., что сохраняет данные, включая положение (положения) клапана и соответствующую скорость/скорости приведения в действие для множества применений. Также следует понимать, что возможны дополнительные изменения, например скорость приведения в действие может быть изменена в соответствии с внешними сигналами/измерениями, такими как показания манометра. Кроме того, узел отслеживания привода может быть использован для отслеживания привода с разным числом положений, например четырехпозиционного привода.

1. Привод (100) клапана, включающий в себя:

приводной вал (102), выполненный с возможностью регулирования клапана (104) при эксплуатации между открытым положением и закрытым положением;

индукционный двигатель (106) переменного тока, выполненный с возможностью приведения в действие приводного вала;

бесконтактный датчик (110) положения, выполненный с возможностью выдачи при эксплуатации сигнала, представляющего угловое положение приводного вала или клапана; и

контроллер (108), выполненный с возможностью управления двигателем переменного тока в соответствии с сигналом, выдаваемым датчиком положения,

причем контроллер (108) задает скорость, с которой двигатель (106) переменного тока приводит в действие приводной вал (102), в зависимости от положения приводного вала,

при этом контроллер (108) дополнительно выполнен с возможностью сохранения данных, представляющих множество угловых положений приводного вала, и изменения скорости, с которой двигатель (106) переменного тока приводит в действие приводной вал (102) между упомянутыми сохраненными угловыми положениями приводного вала.

2. Привод клапана по п. 1, в котором данные представляют по меньшей мере одно из положения «клапан полностью закрыт», положения «клапан полностью открыт» и промежуточного положения.

3. Привод клапана по п. 1, в котором контроллер (108) выполнен с возможностью изменения скорости, с которой двигатель (106) переменного тока приводит в действие приводной вал (102), в соответствии по меньшей мере с одним из внешнего сигнала и внешнего измерения.

4. Привод клапана по п. 1, в котором контроллер (108) выполнен с возможностью изменения скорости, с которой двигатель (106) переменного тока приводит в действие приводной вал (102), в соответствии по меньшей мере с двумя внешними сигналами.

5. Привод клапана по п. 3, в котором упомянутое по меньшей мере одно из внешнего сигнала и внешнего измерения представляет собой показание давления.

6. Привод клапана по п. 1, в котором контроллер (108) выполнен с возможностью управления множеством разных применений привода клапана.

7. Привод клапана по п. 6, в котором для каждого применения упомянутого привода клапана контроллер (108) сохраняет данные для изменения скорости регулирования приводного вала между конкретными угловыми положениями для упомянутого клапана (104) или упомянутого приводного вала (102).

8. Привод клапана по п. 1, в котором контроллер (108) выполнен с возможностью проверки положения, выданного датчиком (110) положения, путем циклического изменения электроэнергии, подаваемой на датчик положения, между показаниями.

9. Привод клапана по п. 1, дополнительно содержащий реле с блокировкой, которое выполнено с возможностью формирования при эксплуатации логического сигнала, представляющего открытое положение или закрытое положение клапана (104).

10. Привод клапана по п. 1, в котором датчик (110) положения включает в себя подвижный компонент, который закреплен на зубчатом колесе (112) по меньшей мере в одном из трансмиссии и коробки передач для приводного вала (102).

11. Привод клапана по п. 10, в котором датчик (110) положения включает в себя магнит.

12. Привод клапана по п. 1, в котором датчик (110) положения содержит бесконтактный датчик, работающий на эффекте Холла.

13. Привод клапана по п. 1, в котором привод (103) выполнен с возможностью работы с интерфейсом выбора положения привода.

14. Привод клапана по п. 13, дополнительно содержащий схему управления, которая выполнена с возможностью периодического моментального включения интерфейса (210) направления летательного аппарата, чтобы содействовать устранению эффектов высоких токов утечки в твердотельных прерывателях цепей в интерфейсе выбора положения привода.

15. Контроллер (108) привода клапана, содержащий:

устройство, выполненное с возможностью приема сигнала от бесконтактного датчика (110) положения, причем датчик (110) положения выполнен с возможностью выдачи при эксплуатации сигнала, представляющего угловое положение приводного вала (102) или клапана (104); и

устройство, выполненное с возможностью управления индукционным двигателем (106) переменного тока, причем индукционный двигатель (106) переменного тока выполнен с возможностью приведения в действие приводного вала в соответствии с сигналом, выдаваемым датчиком (110) положения,

причем устройство, выполненное с возможностью управления индукционным двигателем (106) переменного тока, задает скорость, с которой двигатель (106) переменного тока приводит в действие приводной вал (102), в зависимости от положения приводного вала,

при этом устройство, выполненное с возможностью управления индукционным двигателем (106) переменного тока, дополнительно выполнено с возможностью сохранения данных, представляющих множество угловых положений приводного вала, и изменения скорости, с которой двигатель (106) переменного тока приводит в действие приводной вал (102) между упомянутыми сохраненными угловыми положениями приводного вала.

16. Способ управления приводным валом (102), причем приводной вал (102) выполнен с возможностью регулирования клапана (104) при эксплуатации между открытым положением и закрытым положением, причем способ содержит этапы, на которых:

принимают сигнал от бесконтактного датчика (110) положения, выполненного с возможностью выдачи при эксплуатации сигнала, представляющего угловое положение приводного вала или клапана, и

управляют индукционным двигателем (106) переменного тока, причем индукционный двигатель (106) переменного тока выполнен с возможностью приведения в действие приводного вала в соответствии с сигналом, выдаваемым датчиком (110) положения,

причем управление индукционным двигателем (106) переменного тока в соответствии с сигналом, выдаваемым датчиком (110) положения, содержит этапы, на которых:

задают скорость, с которой двигатель (106) переменного тока приводит в действие приводной вал (102), в зависимости от положения приводного вала,

сохраняют данные, представляющие множество угловых положений приводного вала, и

изменяют скорость, с которой двигатель (106) переменного тока приводит в действие приводной вал (102) между упомянутыми сохраненными угловыми положениями приводного вала.

Предложен многофазный электрический двигатель, который содержит ротор и статор. Ротор содержит ряд магнитов, ориентированных в направлении статора, содержащего, в свою очередь, множество фазных обмоток, ориентированных в направлении магнитов.

Контроллер двигателя // 2631266

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления двигательной системой, включающей в себя: преобразователь (13) энергии, сглаживающий конденсатор (12), трехфазный AC двигатель (14) и датчик (14v, 14w) тока.

Устройство управления транспортным средством // 2630258

Изобретение относится к устройству управления транспортным средством. Технический результат – улучшение пусковых свойств.

Вентильный электропривод колебательного движения // 2629946

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании вибрационных электроприводов для перемешивания сыпучих, пастообразных и жидких веществ, в автоматизированных электроприводах механизмов с колебательным движением рабочего органа, вибрационных установках в горной промышленности, строительстве, машиностроении или сельском хозяйстве.

Регулируемый электропривод переменного тока // 2629009

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при создании электропривода с трехфазным двигателем, питаемыми от многоуровневого инвертора на управляемых полупроводниковых приборах (УПП) (транзисторах или запираемых тиристорах), шунтированных «обратными» диодами.

Аппаратура управления электродвигателя // 2628765

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления преобразователем электроэнергии трехфазного электродвигателя переменного тока.

Способ управления электроприводом и устройство для его реализации (варианты) // 2628757

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в управляемом электроприводе, в том числе с ограниченным углом поворота с нагружением, содержащим компоненту типа «сухого» трения.

Способ управления активным двунаправленным преобразователем частоты // 2628666

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при управлении активными двунаправленными преобразователями частоты на базе активных выпрямителей напряжения и автономных инверторов напряжения в составе промышленных реверсивных автоматизированных электропроводов для компенсации индуктивного или емкостного потребления мощности различными нагрузками в питающей сети.

Способ частотного управления асинхронным электроприводом // 2626325

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах управления асинхронных электроприводов (АЭП), в которых прямое измерение скорости вращения ротора двигателя, ввиду особенностей объекта регулирования, невозможно.

Устройство для управления двигателем двойного питания // 2625720

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах, в которых требуются глубокое регулирование скорости, высокая перегрузочная способность, обеспечение тяжелого пуска из стопорного режима.

Способ управления электромагнитным моментом скоростной синхронной машины // 2635655

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления электромагнитным моментом трехфазной синхронной машины с постоянными магнитами. Техническим результатом является обеспечение стабильности токов в синхронной машине при ее работе с высокой скоростью и напряжением насыщения. Способ управления электромагнитным моментом трехфазной синхронной машины с постоянными магнитами, включающий в себя измерение тока, подаваемого на три фазы машины, преобразование трех измеренных токов в постоянную составляющую (Id) и в квадратурную составляющую (Iq) тока на основании преобразования Парка, получение заданного значения (Iq_req) для квадратурной составляющей (Iq) тока. Если постоянная составляющая (Id) тока является отрицательной, активируют режим управления с уменьшением потока, при котором машиной управляют на основании постоянной составляющей (Vd) и квадратурной составляющей (Vq) напряжения указанной машины, при этом постоянную составляющую (Vd) и квадратурную составляющую (Vq) напряжения управления синхронной машиной определяют в плоскости Парка. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Устройство регулирования частоты вращения асинхронного электродвигателя // 2635663

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в частотно регулируемых электроприводах (ЧРЭП) в промышленности, бытовой технике и электротранспорте для регулирования числа оборотов асинхронных (однофазных, трехфазных) электродвигателей. Техническим результатом является обеспечение плавного регулирования скорости вращения асинхронного двигателя от минимальных оборотов до максимально возможных оборотов с высоким КПД устройства. Устройство содержит асинхронный электродвигатель (1) с мостовой схемой силовых ключей (2,3,4), маломощный (1 ват) электромотор постоянного тока (5), на роторе которого жестко закреплен постоянный магнит (9). Вокруг электромотора постоянного тока (5) радиально на равном удалении друг от друга (по окружности через 120 градусов) размещены на плате сдвоенные датчики Холла (6, 7, 8). Сдвоенный датчик Холла представляет собой два датчика Холла, расположенных один над другим. Датчики Холла в каждой паре развернуты один относительно другого на 180°. Датчики одновременно попадают под действие магнитного поля и, будучи направленными к магнитному полю разными сторонами, срабатывают по очереди: при изменении магнитного поля изменяется состояние датчиков Холла с открытого на закрытое и наоборот. Датчики Холла управляют ключами трехфазной мостовой схемы (2, 3, 4) через шину управления. Ключи (2, 3, 4) формируют трехфазный переменный ток, который через силовую шину подается на обмотки (L1, L2, L3) трехфазного асинхронного электродвигателя (1). Переменный резистор R в цепи питания электромотора постоянного тока (5) служит для плавной регулировки оборотов электромотора (5), что приводит к изменению частоты переменного тока и, следовательно, к изменению скорости вращения асинхронного электродвигателя. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Вентильный электропривод колебательного движения // 2636806

Изобретение относится к области электротехники, а именно к электроприводам переменного тока периодического движения, и может быть использовано при создании вибрационных электроприводов сканирования, техники измерения, контроля и управления, для перемешивания сыпучих, пастообразных и жидких веществ, а также в автоматизированных электроприводах механизмов с колебательным движением рабочего органа. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей электропривода колебательного движения и улучшение его энергетических показателей. Вентильный электропривод колебательного движения содержит двухфазный электродвигатель, источник переменного тока и инвертор напряжения, выход которого подключен к одной статорной обмотки двигателя. Другая статорная обмотка вентильного двигателя подключена к выходу фильтра низкой частоты, который соединен своим входом с выходом выпрямителя, вход которого подключен к источнику переменного тока. Вход инвертора напряжения подключен к выходу фазовращателя, первый вход которого соединен с выходом задающего генератора, а второй вход - с выходом сумматора. Первый вход сумматора соединен с выходом функционального преобразователя. Второй вход сумматора подключен к задатчику сдвига нейтрали. Вход функционального преобразователя соединен с выходом преобразователя частота-напряжение, вход которого подключен к выходу задающего генератора. Расширение функциональных возможностей достигается за счет регулирования положения нейтрали колебаний в заданном частотном диапазоне колебаний, а улучшение его энергетических показателей - за счет использования в качестве исполнительной машины в электроприводе вентильного двигателя. 2 ил.

Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя с амплитудно-фазовым перевозбуждением // 2637111

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах с гистерезисными двигателями. Техническим результатом является уменьшение установленной мощности, уровня электромагнитных помех и упрощение. Устройство для питания синхронного гистерезисного двигателя с амплитудно-фазовым перевозбуждением содержит инвертор, задающий генератор, делитель частоты с распределителем импульсов. Синхронный гистерезисный двигатель подключен к инвертору через фильтрокомпенсирующее устройство на основе LC-фильтра. Импульс управления перевозбуждением подается на вход управления выходным напряжением инвертора и на вход узла управления частотой задающего генератора, на другой вход которого подается напряжение питания синхронного гистерезисного двигателя. Выход указанного узла соединен с входом управления частотой задающего генератора, выход которого через делитель частоты с распределителем импульсов соединен с входом управления силовыми ключами инвертора. 1 ил.

Линейный асинхронный электропривод // 2637114

Изобретение относится к электротехнике, к быстродействующим электроприводам. Технический результат состоит в обеспечении возможности уменьшения массы электропривода для разгона до заданной скорости на ограниченной длине за счет безынерционного увеличения тягового усилия от нуля до максимальной величины. Линейный асинхронный электропривод содержит два автономных преобразователя частоты и линейный асинхронный двигатель, состоящий из двух противолежащих индукторов с электрически независимыми рабочими обмотками и немагнитного вторичного элемента, помещенного в зазоре между индукторами. С целью повышения эффективности пуска рабочая обмотка одного индуктора подключена к одному преобразователю частоты, а рабочая обмотка противолежащего индуктора - к второму преобразователю частоты. Преобразователи частоты имеют управляемый фазовый сдвиг токов нагрузки одноименных фаз противолежащих индукторов. 1 ил.

Способ отказоустойчивого управления датчиком положения вентильного реактивного электродвигателя // 2637492

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в роторных и линейных вентильных реактивных электродвигателях, содержащих различное число фаз и различную геометрию, для восстановления фронта импульса после его потери. В способе отказоустойчивого управления датчиком положения вентильного реактивного электродвигателя в случае, если датчик положения вентильного реактивного электродвигателя работает без сбоев, в режиме реального времени регистрируют четыре равноотстоящих или обладающих одинаковым наклоном непрерывных фронта импульса, четвертый фронт импульса является текущим фронтом импульса; осуществляют последовательную регистрацию временных интервалов (Т1, Т2, Т3) между двумя соседними фронтами импульсов, таким образом вычисляя интервал времени (Т4) между текущим фронтом импульса и следующим фронтом импульса после текущего фронта импульса; если происходит сбой датчика положения вентильного реактивного электродвигателя и теряется следующий фронт импульса после текущего фронта импульса, восстанавливают следующий фронт импульса после временного интервала (Т4) текущего фронта импульса выходного сигнала датчика положения. 6 ил.

Способ трехуровневого подавления пульсаций вращающего момента четырехфазного вентильного реактивного электродвигателя // 2637494

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для управления вентильными реактивными электродвигателями. Техническим результатом является расширение диапазона обеспечения плавного крутящего момента. В способе трехуровневого подавления пульсаций вращающего момента четырехфазного вентильного реактивного электродвигателя первый набор пороговых значений вращающего момента устанавливают в интервале [0°, θr/4] положений ротора. Второй набор пороговых значений вращающего момента устанавливают в интервале [θr/4, θr/2] положений ротора. Питание подают на смежные фазу А и фазу В для возбуждения. Сигнал питания, подаваемый для возбуждения на фазу А, опережает сигнал питания, подаваемый для возбуждения на фазу В, на θr/4. Весь процесс коммутации из фазы А в фазу В разделен на два интервала. В интервале [0°, θ1] положений ротора фаза А использует второй набор пороговых значений вращающего момента, в то время как фаза В использует первый набор пороговых значений вращающего момента. Критическое положение θ1 автоматически возникает в процессе коммутации, тем самым устраняя необходимость для дополнительных вычислений. Общим вращающим моментом управляют в интервале [Тe+th2low, Тe+th2up]. В интервале [θ1, θr/4] положений ротора фаза А продолжает использовать второй набор пороговых значений вращающего момента, а фаза В продолжает использовать первый набор пороговых значений вращающего момента, а общим вращающим моментом управляют в интервале [Тe+th1low, Тe+th1up]. Это подавляет пульсации вращающего момента четырехфазного вентильного реактивного электродвигателя и обеспечивает высокую ценность для технических приложений. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Система с первым и вторым электродвигателями для привода ее звена // 2638319

Изобретение относится к области электротехники и может быть использованао в системах для сжигания газа. Техническим результатом является демпфирование собственных колебаний системы. В системе с первым и вторым электродвигателями (12, 14) механически связанны между собой ее общим звеном (17). Звено (17) имеет крутильное собственное колебание с собственной частотой, причем за счет первого электродвигателя (12) на звено (17) воздействует первый пульсирующий момент, а за счет второго электродвигателя (14) - второй пульсирующий момент. Согласно изобретению второй электродвигатель (14) расположен по отношению к первому электродвигателю (12) таким образом, что воздействие второго пульсирующего момента на звено (17) приводит к демпфированию возбуждения собственного колебания за счет первого пульсирующего момента. 18 з.п. ф-лы, 7 ил.

Способ двухуровневого подавления пульсаций крутящего момента трехфазного вентильного реактивного электродвигателя // 2639309

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системе привода трехфазного вентильного реактивного электродвигателя. Техническим результатом является обеспечение плавного управления выходным крутящим моментом в максимальном диапазоне без учета влияния угла выключения фазы основного переключателя мощности на эффективность управления крутящим моментом. В способе двухуровневого подавления пульсаций крутящего момента трехфазного вентильного реактивного электродвигателя первый набор пороговых значений крутящего момента устанавливают в интервале [0°, θr/3] положений ротора; второй набор пороговых значений крутящего момента устанавливают в интервале [θr/3, θr/2] положений ротора; питание подается на смежные фазу А и фазу В для возбуждения. Сигнал питания, подаваемый для возбуждения на фазу А, опережает сигнал питания, подаваемый для возбуждения на фазу В на θr/3. Фаза А выключена, в то время как фаза В включена. Весь процесс коммутации от фазы А к фазе В разделен на два интервала. В интервале [0°, θ1] положений ротора фаза А использует второй набор пороговых значений крутящего момента, в то время как фаза В использует первый набор пороговых значений крутящего момента. Критичное положение θ1 автоматически возникает в процессе коммутации, тем самым устраняя необходимость для дополнительных вычислений. Общий крутящий момент управляется в интервале [Te+th2low, Te+th2up]. В интервале [θ1, θr/3] положений ротора фаза А продолжает использовать второй набор пороговых значений крутящего момента, фаза В продолжает использовать первый набор пороговых значений крутящего момента, а общий крутящий момент управляется в интервале [Te+th1low, Te+th1up]. Это подавляет пульсации крутящего момента трехфазного вентильного реактивного электродвигателя. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Автоматизированный дисковый генератор монодисперсного аэрозоля // 2639722

Изобретение относится к области ветеринарии, медицинской техники и сельского хозяйства и может быть использовано для вакцинации животных. Техническим результатом является обеспечение регулирования размера получаемых частиц. Автоматизированный дисковый генератор монодисперсного аэрозоля, предназначенный для создания монодисперсного аэрозоля заданной дисперсности, содержит блок питания, блок генератора с диском, блок аналого-цифрового преобразователя, соединительный кабель и персональный компьютер. 6 ил.