Управляемый вентильный электродвигатель
ОПИСАНИЕ 41
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик (61) Дополнительное к ввт. свид-ву (51)М. Кл.
Н 02 К 29/02 (22) Заявлено 030376 (21) 2329285/24-07 с присоединением заявки гавЂ
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет
Опубликовано 150680 Бюллетень М 22
Дата опубликования описания 20. 06. 80 (53) УДК 621. 313. .13.014.2.621. . 382 (088. 8) (72) Авторы изобретения
В. Т. Гращенков и A С. Минин (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ
Изобретение относится к области электрических машин и может быть ис- . пользовано, например, в бесконтактных электроприводах постоянного тока. 5
Известны управляемые вентильные электродвигатели, секции обмотки якоря которых подключены к источнику питания через мостовой полупроводниковый коммутатор, а входы силовых клю- 1р чей последнего связаны с выходами чувствительных элементов датчика положения ротора через логическое устройство (1) и (2) .
Двигатель имеет трехсекционную обмотку, -подключенную к источнику питания через мостовой коммутатор. Входы силовых ключей коммутатора свя заны с выходами чувствительных элементов датчика положения ротора с углом сиг20 нального сектора, равным 180 эл град ° i через логические элементы ЗАПРЕТ .
Сложность осуще ствле ния реверса известных двигателей является их недо ст ат ком. 25
Известен также вентильиый электродвигатель, содержащий якорь с обмоткой, подключенной к сети посредством мостового коммутатора с 2 m-силовыми ключами, датчик положения с m-чувствительными элементами и функцио нальный преобразователь m-каналов датчика в 2 m-каналов управления силовыми ключами, цепь импульсно го управле ния скоростью и m-канальный реверсор, включенный между датчиком положения и функциональным преобразователем и выполненный в виде m-логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ (3) .
Его недостатком являются узкие
-функциональные возможности, поскольку импульсное регулирование скорости может быть осуществлено лишь по каналу реверса.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностей двигателя .Указанная цель достигается тем, что каждый из элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ содержит последовательно соединенные логический элемент Эквивалентность и многовходовой инвертор, причем один из входов последнего соединен с цепью импульсно. го управления скоростью.
На фиг. 1 представлена схема предлагаемого двигателя; на фиг. 2 — вы полне ние логических схем ИСКЛЮЧАЮ741383
ЩЕЕ ИЛИ ; на фиг. 3 — диаграммы работ элементов схемы.
Возбуждаемые с помощью сигнального сектора 1 чувствительные элементы
2 3, 4 датчика положения ротора подклк-ены своими выходами ко входам логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ .
5, б, 7 соответственно. Вторые входы элементов 5 б 7 соединен
Ф t соединены с цепью реверса Р. Выходы элементов 5 б 7 .У попарно соединены со входа-!
)G ми логических элементов ЗАПРЕТ 8, 10, 11, 12, 13, выходы которых, в свою очередь, связаны со входами соответствующих силовых ключей 14, 15, 16, 17, 18, 19, составляЮщих мостовую схему коммутатора. К выходам моста подключена силовая обмотка 20 двигателя.
Варианты исполнения логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 21, 22 (фиг. 2) содержат логические элементы 3KBHBMIEHTH0CTb 23 и инвертор
24 (двухвхадовой логический элемент ИЛИ вЂ ). В первом случае инвертор 24 подключен к выходу элемента ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, во втором — к 25 одному из ега входов.
Сигналы U2, U,,U с чувствитель4 ных элементов датчика положения 2, 3, 4 поступают на входы соответствующих логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 3()
ИЛИ 5, 6, 7.
Логический элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ
ИЛИ работает таким образом, что напряжение на его выходе появляется в те моменты времени, когда подан сигнал лишь на один из входов. Таким об35 разом, если напряжение реверса на входы элементов 5, б, 7 не подается (Р— О), то они работают как повтори- тели сигналов с датчика положения.
Если же на входы элементов 5, б, 7 подан сигнал реверса (P — 1), то они работают как инверторы сигналов с датчика положения ротора.
Три последовательности сигналов
U5, Бь, U7 длительностью 180 эл.град. 45 и сдвинутые относительно друг друга на 120 эл.град. с выходов элементов
5, б, 7 попарно подаются. на входы шести логических элементов ЗАПРЕТ, формирующих из них шесть последователь5() настей импульсов Ug, U!! U „, Uy, U
U длительностью 120 эл. град., сдвинутых относительно друг друга на
60 эл. град., которые управляют соотв е т ст в ующими с ила в ыми ключами коммутатора 14, 15, 16, 17, 18, 19. Сигнал
55 на выходе элемента 8 равен коньюнкции повторения сигнала Ug и отрицания сигнала 06, сигнал U9 на выходе элемента 9 равен конъюнкции повторения сигнала U< и отрицания сигнала 60
U и т. д.
Пусть н момент времени t< непосредственно предшествующий реверсу сигнал реверса на входах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, б, 7 отсутствует, а 65 на входы элементов 5 и 7 поданы напряжения Uz и У4 с чувствительных элементов 2 и 4 датчика положения ротора, В этом случае напряжения U и
Uq на выходах элементов 5 и 7 равны ! ! \
1, а напряжение U на выходе элемента 6 — 0 .
Напряжение, ранное 1 появляется на выходах тех элементов ЗАПРЕТ, у которых на прямой вход по дан сигнал, а на инвертирующем входе напряжение равно 0 . В рассматриваемом случае сработают элементы 8 и
12, выходные напряжения которых отопрут силовые ключи 14 и 18. Так в обмотке двигателя 20 потечет в направлении, показанном стрелкой на фиг. 1.
При подаче напряжения реверса Р на входы элементов 5, б, 7 они начинают работать как инверторы сигналов с датчика положения ротора. При том же положении ротора сигналы с чувствительных элементов подаются на входы логических элементов 5 и 7. В этом случае напряжение на выходах элементов 5 и 7 равно 0 . а на выходе элемента б — 1 . При этом срабатывают элементы ЗАПРЕТ 11 и 9, выходные напряжения которых отпирают силовые ключи 15 и 17. Ток в обмотке изменяет направление на противоположное, двигатель реверсируется. Аналогично при любом другом положении ротора.
Приведенные на фиг. 2 варианты исполнения логических ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ
ИЛИ 21 и 22 содержат соединенные друг с другом логический элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 23 и инвертор
24 (днухвхадовой логический элемент ИЛИ-НЕ ). Подобное включение позваляет ввести импульсное управление скоростью. В там случае, если на вход 0 подан запирающий сигнал, то на выходе элемента ИЛИ-НЕ при любом сигнале с датчика положения ротора напряжение будет ранна 0, а сигналы на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ одинаковы. При этом на выходах всех элементов ЗАПРЕТ напряжения будут равны 0 и все ключи коммутатора закрыты. Ток по обмотке двигателя не течет.
Изабретеюие позвОлЯет обеспечить бесконтактный реверс и регулирование двигателя без .увеличения числа чувствительных элементов датчика положения ротора и силовых элементов в коммутаторе без усложнения логических схем, и, тем самым, расширить его функциональные возможности.
Формула изобретения управляемый вентильный электродви-. гатель, содержащий якорь с обмоткой, подключенной к сети посредством мостового коммутатора с 2 m-силовыми ключами, датчик положения с m-чувст74 1383 вительными элементами и функциональный преобразователь m-каналов датчика в 2 m-каналов управления силовыми ключами, цепь импульсного управления скоростью и m-канальный реверсор, включенный между датчиком положения и функциональным преобразователем в виде m-логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей, каждый из элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ содержит последовательно соединенные логический элемент ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ и многовходовой инвертор, один из входов которого соединен с цепью импульсного управления скоростью.
Источники информации, 5 принятые во внимание при экспертизе
1. Патент Японии 9 31692, кл. 55 А 42, 1971, 2. Патент США Р 3531702, кл. 318-138, 1970, 3. Патент ФРГ Р 2403432, кл. H 02 К 29/02, 1975 (прототип).
741383
Тираж 783 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Закаэ 3215/52
Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Составитель A. Санталов
Редактор A. Ксюш Техред М. Петко Корректор М. Шароши
