Система для статической стабилизации частоты вращения бесконтактного двигателя постоянного тока

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>681514 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено0311.76 (21) 2417581/24 — 07 (51)М. Кл.

Н 02 К 29/02 с присоединением заявки М

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет (5з) МК 62-83:

: 621 . 313 . 323-52 (08 8 . 8) Опубликовано25.08.79. Бюллетень М 31

Дата опубликования описания 250879 (72) Авторы изобретения

А.Г, Бобак, А.А. Дубенский (71) Заявитель

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе, (54) СИСТЕМА ДЛЯ СТАТИЧЕСКОИ СТАБИЛИЗАЦИИ

ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ BECKOHTAKTHOI О ДВИГАТЕЛЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА

Система относится к электротехнике и может быть использована в системах статической стабилизации частоты вращения бесконтактных двигателей постоянного тока (БДПТ), применяемых в установках и приборах, требующих повышенной равномерности частоты вращения и надежности.

Известны системы для стабилизации частоты вращения электродвигателей, содержащие дополнительный тахогенератор, соединенный с формирователем импульсов, который через интегратор подключен к пороговому устройству, выход которого соединен с одновибратором. При этом одновибратор подключен к дополнительному ключу, установленному в цепи питания обмотки возбуждения двигателя (1) .

Недостатком известных систем является наличие дополнительного тахогенератора. Кроме того, наличие порогового элемента приводит к уменьшению стабильности частоты вращения при изменении нагрузки и климатических условий.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является система, содержащая полупроводниковый коммутатор, импульсный датчик частоты вращения, дифференцирующий элемент, два одновибратора, дифференцирующую цепочку,:интегратор и усилитель. Выход импульсного датчика частоты вращения соединен со входом одного одновибратора. Через дифференцирующий элемент выход первого одновибратора соединен со входом дифференцирующей цепочки, выход которой соединен со входом второго одновибратора, при этом выход последнего соединен с интегратором (2).

Выходы интегратора и дифференцирующего элемента соединены со входом усилителя, включенного в цепь питания двигателя.

Недостатками данной системы являются сложность и малая стабильность частоты вращения.

Для упрощения и повышения стабильности частоты вращения БДПТ в систему для стабилизации частоты вращения бесконтактного двигателя постоянного тока, содержащей полупроводниковый коммутатор, импульсный датчик частоты вращения и симметричный одновибратор, выход импульсного датчика частоты вращения соединен б81514

35

60 со входом .симметричного одновибратора, дополнительно введены две интегрирующие цепочки и дифференциальный усилитель, причем входы интегрирующих цепочек подключены к разным плечам симметричного одновибратора, а выходы соответственно к прямому и инвертирующему входам дифференциального усилителя, выход которого соединен с полупроводниковым коммутатором.

На чертеже изображена система статической стабилизации частоты вращения БДПТ.

Секции 1, 2, 3 двигателя, имеющие. соединение и звезда с нулем, подключены к силовым транзисторам 4 полупроводникового коммутатора, базы которых через логические элементы

И-НЕ 5 и б с единены с чувствительными элементами 7, 8, 9 датчика частоты вращения. Выходы элементов 5 соединены со входами логического элемента И-ИЛИ-НЕ 10, выход которого подключен ко входу симметричного одновибратора 11, к каждому плечу которого присоединены интегрирующие цепо;ки 12, 13. Выходы интегрирующих цепочек соединены с прямым 14 и инвертирующим 15 входами дифференциального усилителя 16, выход которого соединен со входами логических элементов б.

Схема работает следующим образом.

При подаче напряжения питания двигатель приходит во вращение. В начальный момент на одном плече одновибратора 11 имеется логическая единица, а на другом плече — ноль.

В процессе работы сигнал, пропорциональный частоте вращения БДПТ, и выделенный по перекрытию сигналов датчика положения .ротора через логический элемент 10 поступает на вход одновибратора 11. Длительность импульса одновибратора 11 регулируется навесными емкостями. Одновибратор с поступлением импульсов начинает перебрасываться, при этом импульсные сигналы на его плечах интегрируются в интегрирующих цепочках 12, 13.

Интегрированные сигналы имеют пилообразную форму и находятся в противоположной фазе. В процессе разгона постоянные составляющие этих пилообразиых сигналов стремятся к общему среднему значению. В начальном положении и при разгоне на выходе усилителя 16 имеется логическая единица. При достижении номинальной частоты вращения пилообразные сигналы на входах 14 и 15 дифференциального усилителя накладываются друг на друга, что приводит к установлению на выходе усилителя 16 логического нуля, при этом сигналы, поступая на логические элементы 6, отключают секции двигателя от источника питания на время, пропорциональное перекрытию пилообразных сигналов на входах 14, 15 дифференциального усилителя.

Приложения к валу нагрузки приводит к уменьшению частоты вращения

БДПТ. Соответственно уменьшается частота запускающих импульсов на входе одновибратора 11. При этом значения лостоянных составляющих пилообразных сигналов на входах 14 и 15 усилителя изменяются таким образом, что на выходе усилителя 16 появляется сигнал, отключающий секции двигателя на меньший период времени. Частота вращения БДПТ возрастает.

Аналогичный процесс происходит при снятии нагрузки. Стабилизация частоты вращения двигателя осуществляется широтно-импульсным регулированием по переднему и заднему фронтам работы секций.

Точность стабилизации определяется амплитудой переменной составляющей пилообразного сигнала и может регулироваться параметрами интегрирующих цепочек 12 и 13. Переход на другую частоту вращения БДПТ осуществляется сменой навесных конденсаторов симметричного одновибратора.

В данной системе все активные элементы работают в импульсном режиме, что обусловливает малый уход частоты вращения при изменениях климатических условий.

Формула изобретения

Система для статической стабилизации частоты вращения бесконтактного двигателя постоянного тока, содержащая полупроводниковый коммутатор, импульсный. датчик частоты вращения и симметричный одновибратор, выход импульсного датчика частоты вращения соединен со входом симметричного одновибратора, о т л и ч аю щ а я с я тем,что, с целью упрощения системы и повышения стабиЛьности частоты вращения бесконтактного двигателя постоянного тока, s систему дополнительно введены две интегрирующие цепочки и дифференциальный усилитель, причем входы интег рирующих цепочек подключены к разным плечам симметричного одновибратора, а выходы соответственно х прямому и инвертирующему входам дифференциального усилителя, выход которого соединен с полупроводниковым коммутатором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Швейцарии Р 502717, кл. Н 02 Р 5/40, 1974.

2. Патент Японии 9 48-145651, кл. 55 А 42, 1973. о81 514

Составитель В. Тарасов

Редактор T.Øàãoâà Техред M.Êåëåìåø Корректор В.Синицкая

Заказ 5101/49 Тираж 857 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул. Проектная,4