Вентильный электродвигатель

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А H N K (ii>647806 изоьевтиния

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 26.03.76 (21) 2338685/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.02.79.бюллетень Мо 6

Дата опубликования описания 18.02 79 (51) М. Кл.

Н 02 К 29/02

Государственный квинтет

СССР по делам изооретеннй н открытий (5З) УЛ < 621.313, . 13.014.2:

:6 21. 382 (088. 8) A. С. Михалев и А. С. Супяев (») Авторы изобретения

Дальневосточный ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им. В. В. Куйбышева (71) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Недостатком ляется большое

1О диняющих ДПР мутатор, равное двигателя. этого электродвигателя явчисло токоподводов, соеи полупроводниковый ком2 N, где N — число секций

Изобретение относится к области электропривода и может быть использовано при разработке двигателей для автоматических систем, а также в приводах с повышенной равномерностью вращения выходного вала.

Известен вентильный электродвигатель (ВД), содержащий трехсекционную якорную обмотку, подключенную к выходу полупроводникового коммутатора, управляемого по сигналам однофазной обмотки датчика положения ротора (ДПР) через пусковой генератор и фазорасщепитель, ротор с числом пар полюсов Р, обеспечивающий несинусоидальное распределение индукции в зазоре, например, с содержанием третьей гармоники, причем однофазная обмотка датчика положения ротора выполнена с числом пар полюсов 3 Р и размещена на общем магнитопроводе с якорной обмоткой 11).

Основным недостатком известного двигателя является неравномерность вращения его вала, вызванная дискретностью перемещения магнитного поля в электрической машине.

Известен также бесконтактный элект1юдвигатель постоянного тока, содержащий

2 бесконтактную электрическую машину матнитоэлектрического типа, обмотки которайподключены к выходам полупроводникового коммутатора, работающего в режиме широтноимпульсной модуляции, входы которого соединены с выходами чувствительных элементов широтно-импульсного ДПР, например, магнитно-модуляционного типа (2).

Настоящее изобретение позволяет уменьш ить ч исл о токо под водо в.

Цель изобретения достигается тем, что в N секционном ВД с позиционно-зависимой модуляцией фазных напряжений датчик положения ротора оснащается устройством уплотнения сигналов, например сумматором, в полупроводниковом коммутаторе устанавливается декодирующее устройство, выполненное в виде N (N+ 1) (2 пороговых элементов, соединенных через N схеет совпадения и распределитель с N выходами.

64

Выходы распределителя импульсов соединены с входами усил»ггелей г!О»цнс!Сти полупроводникового коммутатора, Сущность изобретения поясняется чертея(а м !1, Схема ВД, реализоваг!Идя для двухфазного варианта датчика положения ротора, изображена на фиг. 1; на фиг. 2 даны эпюры относительной длителш»ост и им»1ульса!3 1атчика положения ротора; !га фиг. 3 -- формирование импульсов сумматора Датчика положения.

Бентильный электродвигатель состоит из двухфазного широтно-импульсного датчика положения ротора (ДПР) 1, выходы чувствительных элементов которого подкл!очены ко входам встроенного В датчик положения пассивного сумматора 2, выход которого подключен ко Входам пороговых элементов 3

4, 5, соединсггных последовательно с формн ровareëff lè импульсов 6, 7, 8; !1»ести двухвходовых схем совпадения 9, 10, 11, 12, 13, 14. триггера 15, двух двухвхоловых схем сборки (схем ИЛИ) 16, !7, полупроводниl(o»3or комм) татора 18, K Выходам которого г»одсосли иены об>!От»си л!зухфазной бс сконтактной электрической машины 19 м;!гни!оэлектрического типа.

Выход второго формирователя ? Полклк>чен к первым входам схем сс>ппадсiIIIH 9, I0> На вторые г3холы которых подключены

Выхолы первого 6 и третьего 8 формирователей соответственно. Выходы схем совпадения 9 H 10 соединены с установочными Входамп триггера 15, Выходы которого подключены к первым входам третьей 11 и шестой 14, четверто" 12 и пятой 13 схем совпадения. 1(.о вторым входам схем совпадения 12 и 14 подключен выход 1»ер»!ого порогового ° элемента 3, вторые входы схем совпадения 11 и 13 сос. . 1и l!сны с Вь!?Одом третьего порогового элемента 5. Выходы схем совпадения 12 н 13 через первую схему сборки 16 подключены к входу полупроводникового коммутатора !(л»О»и которого управляют первой секцией (19), выходы ci(eM совпадения 11 и 4 через вторую схему сборки !7 соединены со входом остальных ключей полупроводникового коммутатора.

Импульсы т », г чувствительных элементов широтно-импульсного ДПР 1 поступают На сумматор 2. Суммирование HMпульсов производится с разными весами, например, как это показано на фиг. 3, U; =

= 2U» + Uz. Сумма!>Иые IIMffyJIHOI I (l, с. »3»1хода сумматора 2 посту»!а!Ог на Вход трех пороговых элементов 3, 4, 5, пороги срабатыВания которых U,, Uy>g, О„з гп>казаны

H с ы на выходе пороговых элементов 3, 4, 5 появляются в том случае, когда вхолпое напряжение Uz превысит соответствующий порог Uù, U»3 или Ufl3. Выходные импуль7806

4 с1,! Utj Ug Up пороговых элементов 3, 4,5 и!!с.ту и акп на входы фор ми рователей и ипульсоп 6, 7, 8, на выходе которых вырабаты»3»1!отея импульсы, соответстующие передним фрс!г!Там ВыхОдных импульсОВ Uy, Ug, 1..16 пороговых элементов 3, 4, 5. Импульсы с Выхода Второго формирователя 7 поступакгг на пери ie вхолы лвухвходовых схем сов»!аления 9, 10, на вторые входы которых поступа»от выходные импульсы первого 6 и третьего 8 формирователей импульсов. В случае совпален»1я импульсов U и V»3 на

Вь»ходе схемы 9 появляется импульс, который поступает на установочный вход единицы триггера 15, переводя его в состояние «1».

l$ Ес!и же совпадут имп)льсы Uii и Ug, то импульс появится на выходе схемы 10 и поступит на установочный вход «0» триггера 15. Наличие иь)пульса U! сг на выхоле схемы совпадения 9 свидетельствует о том, чго напря>кение Uy на выходе первого floрогового элемента 3 является выходным напряжением U! первого чувствительного элемента »1ПР. В свою очередь наличие импульса Ui » на выхоле схемы 10 свидетельствует о том, чTO папряже!Ièå U» первого чувствительного элемента ЦПР в данный момснт времени поступает с выхода трегьего порогового элемента. Триггер 15, схемы совпадения 11, 12, 13, 14 и схемы сборки 16, 17 осу»цествляют распределение сиги !ла 1,» II La »3:3 1Висимости QT наличия

ЗО имп) льсо»3 (, p, С . ! Ha ВЫХОДах СХЕМ Соа !

»адеHlf51 9 и 10. ПРи наличии импУльса Ulp с единичного выхода григгера 15 на ггервые

Входы схем совпадения 11 и 12 поступае разрешающий потенш!ал. При этом на вход

ПО>!) Проводникового коммутатора 18 проходят импульсы Ug и I!p с выходов первого 3 и третьего 5 пороговых элсментов. 11ри наличии импульса U» i триггер 15 персхолит в состояние «О», и разрешающий потенциал поступае; на первые вхолы схем соВ40 падения 13 и 14. В этом случае на входы полупроводникового коммутатора 18 постуH IloT напряжсния U» u Up с выходовтрстье. го порогового элемента 5 и первого порогового элемента 3. Выходные импульсы U, U4 пороговых элементов 3, 5 поступают на вторые

4с вхолы схем совпаления 11, 13 и !2. !4 и, при наличии на их первых входах разрешающего потенциала в зависимости от состояния триггера 15, поступают черсз схемы сборки 16, 17 на входы полупроводникового комg0 мутатора 18, работающего в режиме широтно-импульсной мо;»ул яции. На секции электрической машины 19 поступают импульсные напряжения, относительные Длительности которых т», Т2 изменяются по гармоническим законам в зависимости <п угла сс. поворота ротора ДПР 1. В электриЧЕСКОй МаШИНЕ ВОЗНИКаст ВРа1ЦаЮЩЕЕСЯ магнитное поле, создающее Вращающий момент двигателя.

647806

Таким образом, в ВД на стороне ДПР путем суммирования происходит у лотнение сигналов чувствительных элементов цПР широтно-импульсного типа. Уплотненный сигнал Uq ДПР 1 по одному проводу поступает на схему разделения, включа(ощую в себя три формирователя 6, 7, 8, три пороговых элемента 3, 4,.5, шесть схем совпадения 9, 10, 11, !2, 13, !4, триггер 15 и две схемы сборки 16, 7. В схеме разделения суммарный сигнал разделяется на два,соответствую(дих импульсам U, и 1 !а с выходов чувствительных элементов ДПР 1, и поступает на входы полупроводникового коммутатора 18.

Реализация предлагаемого устройства не представляет затруднений и может быть выполнена, например, на интегральных микросхемах. При этом схема разделения суммарного сигнала может быть выполнена на девяти корпусах микросхем серии К!33. Массогабаритные размеры такой схемы весьма незначительны (не более 20 с,I ) . Однако эффект, заключающийся в минимизации числа проводников, связывающих ДПР с коммутатором, имеет большое значение для (цпользования двигателя в условиях значительного удаления электрической машины от электронного блока (коммутатора с цепями управления), а также при работе 8Q в агрессивных средах.

Фар.иуда изобрегенич

Вентнльнblé электродвигатель, содержащий N секционную синхронную машину, секции которой подключены к выходам полупроводникового коммутатора, и широтноимпульсный датчик положения ротора„ чувствительные элементы которого соединены с коммутатором через каналы усиления, отличаюшийси тем, что, с целью умень1О щения числа соединений между датчиком положения и полупроводниковым коммутатором, он снабжен дополнительно установленным на датчике положения сумматором, соединенным через декодирующее устройство с управляющими цепями ключей полупроводникового коммутатора так, что выходы чувствительных элементов датчика положения подключены к входам. сумматора с разными вссовыми коэффициентами, а декодирующсе устройство, установленное в полупроводниковом коммутаторе, выполнецо, и!мй в виде последовательно соединенных — 1---пороговых элементов, N схем совпадения и распределителя импульсов с числомвыходов, равным числу каналов усиления.

Источники информации, принятые во BIIIIманне при экспертизе !. Лвторское свидетельство СССР № 448556, кл. kf 02 К 29/02, !9.04 7! .

2. Лвторское свидетельство СССР

X 464044. кл. 1-! 02 К 29/02, 2!.06.7!.

Wue. y

gave 3 и v

vg

Жг

vie

Vpj

vm

Ьг

ННИИ(1И Закан 330/48

1нраж ВВВ Поаннсное

Фнлнал ППП «Петен ь, г. Ужгорад, ул (!роек гная, tPve 3