Дроссельно-трансформаторный датчик положения ротора реверсивного бесконтактного двигателя постоянного тока

 

й@т -;--, ОПИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

1и1 535675

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт свид ву (22) Заявлено 04.02.74 (21) 1996061/07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.11.76. Бюллетень № 42

Дата опубликования описания 02.12.76 (51) М. Кл.з Н 02К 29/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.13.

014 2 621 382 (088.8) (72) Авторы изобретения

P К. Евсеев, Н. И. Лебедев и А. А. Сочивко (71) Заявитель (54) ДРОССЕЛЬНО-ТРАНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК

ПОЛОЖЕНИЯ РОТОРА РЕВЕРСИВНОГО БЕСКОНТАКТНОГО

ДВИГАТЕЛЯ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к электроприводам и может быть .использовано в управляемых бесконтактных двигателях постоянного тока с мостовыми полупроводниковыми коммутаторами.

Широкое применение в бесконтактных двигателях постоянного тока (БДПТ) нашли индуктивные и дроссельно-трансформаторные датчики положения ротора, состоящие из дроссельных чувствительных элементов (ЧЭ), расположенных в корпусе двигателя, и вспомогательных трансформаторов, расположенных в коммутаторе (1). Реверсивный режим работы таких двигателей достигается за счет установки двойного комплекта дроссельных

ЧЭ, причем один комплект обеспечивает работу двигателя при одном направлении вращения, а другой — при противоположном направлении вращения. Недостатками известных датчиков являются большие габариты и сложность конструкции.

Известен также датчик положения ротора реверсивного БДТП, в котором число ЧЭ уменьшено до числа силовых ключей коммутатора за счет использования трансформаторов с двумя входными обмотками (2), Недостатком этого датчика является большое число сердечников ЧЭ, что затрудняет создание малогабаритных датчиков и усложняет их конструкцию.

Для упрощения конструкции датчика за счет сокращения числа ЧЭ до числа плеч мостовой схемы в предлагаемом датчике на сердечнике каждого чувствительного элемента .выполнены

5 две обмотки, одни одноименные концы которых соединены с началами первичных обмоток трансформаторов, а другие одноименные концы соединены с выводами источника питания переменного тока и неподвижными контакта10 ми ключа реверса, якорь которого соединен с общей точкой всех первичных обмоток трансформаторов.

На чертеже дана схема описываемого датчика применительно к трехфазной мостовой

15 схеме коммутатора и углу коммутации 120 эл. град.

Датчик содержит сердечники 1 — 3 с обмотками 4 — 9, вспомогательные трансформаторы

10 — 15, обслуживающие силовые ключи мос20 товой схемы коммутатора и имеющие первичные обмотки 16 — 21, вторичные обмотки 22—

33 которых подключаются к коммутатору через логическую схему 34, осуществляющую формирование сигнала шириной 120 эл. град.

25 из сигналов шириной 180 эл. град., и ключ реверса 35 с неподвижными контактами 36 и 37 и якорем 38.

Каждый ЧЭ .имеет один сердечник и две одинаковые обмотки. Начала обмоток одной

30 группы 4, 6 и 8 возведены на клемму 37, а нача535675

3 ла обмоток другой группы 5, 7 и 9 — на клемму 3б. К клеммам Зб и 37 подведено напряжение U переменного тока повышенной частоты, Противоположные концы всех обмоток

ЧЭ присоединены к началам первичных обмоток вспомогательных трансформаторов, концы которых выведены на якорь 38 ключа реверса 35. При указанном,на чертеже положении ключа реверса и насыщении сердечников магнитом датчика положения сигналы снимаются с обмоток 4, б и 8 и ЧЭ работают в режиме дросселей насыщения. При отсутствии насыщающего сердечника магнитного поля ЧЭ работают в режиме трансформаторных датчиков положения и сипналы снижаются с обмоток

5, 7 и 9.

При перебросе ключа реверса в другое;положение ЧЭ работают по обмоткам 4, б и 8 в режиме трансформаторных датчиков положения, а по обмоткам 5, 7 и 9 в режиме дроссельных датчиков положения.

Якорь датчика имеет сигнальный сектор в

180 эл. град. При необходимости получения зоны коммутации тока 180 эл. град. вспомогательные трансформаторы снабжаются одной вторичной обмоткой, выпрямленное напряжение которой подается на вход своего силового ключа, причем одноименные сигналы поступают на силовые ключи одного плеча мостовой схемы.

Переброс ключа реверса изменяет функцию обмоток ЧЭ и сигналы на входе трансформаторов. При одном и том же положении ротора вместо верхнего ключа мостовой схемы отпирается нижний ключ и наоборот, т. е. происходит реверс двигателя.

Для обеспечения угла коммутации 120 эл. град вспомогательные трансформаторы снабжаются двумя вторичными обмотками для гальванической развязки сигналов и управление силовыми .ключами коммутатора осуществляется через двухвходовые схемы совпадения И при помощи сигналов двух трансформаторов, обслуживающих соседние плечи мостовой схемы. Одно плечо мостовой схемы управляется сигналами трансформаторов 10 и

11, другое плечо — сигналами трансформаторов 12 и 13, третье —.сигналами трансформаторов 14 и 15.

Кроме уменьшенного числа ЧЭ, преимуще5 ством предлагаемого датчика является отсутствие перекрытия рабочих зон. В известных датчиках такие зоны вводятся для устранения «мертвых» положений ротора, что приводит к необходимости операции настройки дат10 чика и увеличению пускового тока двигателя.

Малое число ЧЭ и отсутствие зон перекрытия позволяют снизить требования к точности изготовления датчика, улучшить энергетические показатели двигателя и повысить его надеж15 ность.

Формула изобретения

Дроссельно-трансформаторный датчик по20 ложения ротора реверсивного бесконтактного двигателя постоянного тока с мостовым коммутатором, состоящий из расположенных на его статоре чувствительных элементов и вспомогательных трансформаторов, расположен25 ных в коммутаторе, отличающийся тем, что,,с целью упрощения конструкции за счет сокращения числа чувствительных элементов до числа .плеч мостовой схемы,.на сердечнике каждого чувствительного элемента выполнены

30 две обмотки, одни одноименные концы которых соединены с началами первичных обмоток трансформаторов, а другие одноименные концы соединены с выводами источника питания и неподвижными контактами ключа ре35 верса, якорь которого соединен с общей точкой всех первичных обмоток трансформаторов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. В. П. Колесников и др. «Разработка ин40 дуктивного датчика положения для бесконтактных двигателей» в сборнике «Двигатели постоянного тока с полупроводниковыми коммутаторами», изд. «Наука», Ленинград, 1972.

2. Отчет МЭИ «Исследование и разработка

45 управляемых двигателей постоянного тока» этап I, 1971, стр. 45.

535675

Составитель А. Санталов

Техред А. Камышникова Корректор И. Позняковская

Редактор А, Пейсоченко

Типография, пр, Сапунова, 2

Заказ 2356/4 Изд. № 1746 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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