Электропривод с вентильным двигателем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Савез Советских

Сецрвааистическкх

Республик

<«807457 (61) Дополнительное к авт. свид-ву у 6 7416 3 (22) Заявлено 190379 (21) 737511/24-07 с присоедиыением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 230281 Е«оллетень No 7

Дата опубликования описания 2 302 81 (51)М. Кл.

Н 02 К 29/02

Государственный комитет

СССР ио демам изобретений и открытий (53) УДК 621. 313.13. .014.2:621. 382 (088. 8) В.И.Кочергин, A.Ô. Лекарев и С.В.Кульбицки

1...»

Cri (if,-;, :;,.ò.:«Хб I I . -"- ;:.и*, .;-::" .

t :Ы.1ф (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОПРИВОД С ВЕНТИЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕ11

Изобретение относится к бесконтактным зле ктроприводам с вентильным двигателем и. предназначается для использования в следяще-регулируемых системах с цифровым управлением.

По основному авт. св. (е 674163 известен электропривод с вентильныи двигателем, содержащий многофаэную о синхронную машину, на валу которой расположены кодовый датчик положения ротора с выходными шинами, число которых равно числу фаз машины, импульсный дагчик с двумя выходами, служащими для получения сдвинутых на1((1по фазе сигналов, счетчик, вход которого 15 соединен с выходом импульсного датчика, задатчик многофазных напряжений, выход которого соединен в каж- дой фазе с входом многофазного инвертора.Электропривод содержит также блок20 дифференцирования, через который выходные шины кодового датчика положения соединены с шиной установки счетчика в исходное положение, а цифровые шины счетчика и шины кодового датчика соединены в каждой фазе со входом задатчика многофазных напряжений.

Цифровое формирование выходных напряжений инвертора дает воэможность получить любую их форму, в том числе 30 с учетом геометрии машины, что позволяет обеспечить равномерность движения на всех скоростях вращения (1) .

Однако для своей работы электрод требует высокоточного кодового датчика положения ротора, где бы сохранялись строгая симметрия выходных сигналов и строгий сдвиг фаз между ними на всех скоростях вращения. При нарушении этого требования возникает искажение формы выходного напряжения инвертора, снижение плавного движения на малых скоростях вращения и уменьшение КПД.

Цель изобретения — повышение плавности движения и увеличение КПД.

Поставленная цель достигается тем, что в электроприводе с вентильным двигателем в счетчике установлен блок вентилей и старший разряд в многофазном коде по числу фаз электродвигателя, шины установки триггеров которого соединены через блок вентилей с выходными шинаьы кодового положения ротора, а управляющие шины блока вентилей соединены с цифровыми шинами младших разрядов счетчика, выходные шины старшего разряда счетчика соединены со входными шинами инвертора и, через блок дифференци807457 рования, с шиной установки в исход ное состояние младших разрядов счетчика.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого электропривода; на фиг.

2 — временные диаграммы сигналов Qg 5

Q>„ Q на выходе кодового датчика, цифровых сигналов A младших разрядов счетчи.ка, сигналов Я„, Q<,. Q старшего ! разряда счетчика и сигналов с установки реверсивного счетчика в исход- (О ное состояние.

Управляющее напряжение U поступает на вход инвертора 1, который путем широтно-импульсного модулирования (ШИМ) по синусоидальному закону форми-i 5 рует трехфаэные напряжения питания синхронного двигателя 2. Формирование напряжений питания двигателя производится цифровым способом от сигналов на цифровых входных шинах.инвертора.

На валу синхронного двигателя установлен импульсный датчик 3 с выходными шинами, сигналы oL, Ъ, C,, fh на которых изменяют свой порядок следования при изменении направления вращения вала,. а также кодовый датчик 25

4 с выходными шинами, число которых равно числу фаэ инвертора 1. Выходные шины датчика 3 соединены со входом реверсивного счетчика 5 и схемой определения направления вращения вала ЗО двигателя 6. Выходные шины схемы 6 соединены с управляющими входами вентилей 7 и 8, которые соответственно пропускают сигналы на установку счет- чика 5 в нулевое и максимальное сос- 35 тояние. Блоки 5-8 образуют полную схему логического устройства 9 с ре" версивным счетчиком 5 и с установкой его в исходное состояние, в зависимости от направления вращения вала дви- 4О гателя. На выходе счетчика 5 установлен -риггер 10 старшего разряда, код выходных сигналов которого совпадает с кодом сигналов на выходе кодового датчика 4. Шины установки триггеров

10 соединены с выходными шинами дат- 45 чика 4 через блок вентилей ll, управляющие входы которого соединены с цифровыми шинами счетчика 5. Цифровые шины счегчика 5 и триггера 10 посту. пают на цифровой вход инвертора 1. $0

Выходные шины триггера 10 соединены также с дифференцирующим блоком 12, выход которого соединен с шиной установки логического устройства 9 в исходное состояние. 55

Для пояснения работы электропривода примем выполнение его трехфазный с емкостью счетчика 5 до 399, а выполнение кодового датчика 4 c,íåòo÷ност ью выходных сигналов Q, 02 g (3 d0 в +10 единиц датчика 3. В этом случае прй изменении цифр счетчика 5 от 0 до

10 и от 390 до 0 вентили 11 закрываются и связь триггеров 10 с сигналами датчика 4 прекращает ся .

Устройство работает следующим образом.

При включении электропривода сигналы кодового датчика 4 устанавливают триггеры 10 в соответствующее сигналам положение Q< „, Q2„Q.„, а полярность и величина входного напряжения Lв„. инвертора определяют направление вращения вала 2 и величину его напряжения питания. Если при включении цифровые сигналы счетчика 5- не согласованы с сигналами старшего разряда триггера

10, что практически бывает всегда,то первое переключение выходных сигналов датчика 4 вызывает переключение триггеров 10, и через дифференцирующий блок 12 — установку счетчика 5 в исходное состояние (для режима суммирования в нулевое положение, а для режима вычитания в максимальное) . В момент установки счетчика 5 в исходное состояние закрываются вентили 11 и прерывается связь между триггерами блока вентилей 11 и выходными шинами датчика 4.

При дальнейшей работе счетчик 5 и триггер старшего разряда 10 представляют единое целое и их цифровые выходы жестко привязаны к положению ротора двигателя 2, а порядок изменения цифр счетчика определяется направлением вращения вала двигателя.

При этом, когда цифры счетчика 5 изменяются в диапазонах от 390 через

О до 010, происходит отключение триггера старшего разряда 10 от сигналов кодового датчика 4, и их переключе-. ние происходит с выхода счетчика 5, что определяет .строгий сдвиг по фазе между выходными сигналами триггера

10 и ()„, 0, (э, а пРодиффеРенциРо ванные импульсы с выхода блока 12 совпадают с естественной установкой счетчика 5 в исходное состояние.

Таким образом неодинаковость сигналов Q<, Q<, Q> кодового дачтика 4 не вызывает несимметрии выходного напряжения ннвертора, а цифровые сигналы счетчика 5 и триггера 10 строго согласованы между собой, что позволяет получить синусоидальную ШИМ выходного напряжения инвертора.

Формула изобретения

Электропривод с вентильным двигателем по авт. св. Р 674163, о т л и ч а ю шийся тем, что,.с целью повышения плавности движения и увеличения КПД, в счетчике установлен блок вентилей и старший разряд в многофаэном коде по числу фаз электродвигателя, шины установки триггеров которого соединены через блок вентилей с выходными шинами кодового датчика положения ротора, а управляющие шины блока вентилей соединены с цифровыми шинами младших разрядов счетчика, выходные шины старшего разряда счетчика соеди807457

ВНИИПИ Заказ 309/83 Тираж 741 . Подписное

Филиал ППП "Патент"-,г.ужгород,ул.Проектная,4 иены со входными шинами инвертора и, через блок дифференцирования, с шиной установки в исходное состояние младших разрядов счетчика.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР

9 674163, кл. Н 02 К 29/02, 1978;