Устройство для управления вентиль-ным электродвигателем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

<гг 81 3609

Ф (6f ) Дополнительное к ввт. свид-ву (22) Заявлено 14. 06. 79 (21) 2779796/24-07 с присоединением заявки Мо

Р )М. К .

Н 02 К 29/02

ГосударственныЯ комнтет

СССР по делам нзобретеннЯ н открытнЯ (23) Приоритет

Опубликовано 1503,81. Бюллетень NP 10

Дата опубликования описания 17.03.81 (53) УДК 62-83 г 621. . 313. 323-52(088.8} (72) Авторы изобретения

Г. И. Каплун, B. Н. Курчанов и A С. Иванов.гг;

t г

Дальневосточный ордена Трудового Красного знамени политехнический институт им. В. В. Куйбьпггева., (71) Заявитель (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ BEHTHJIbHblN

ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ

Известно также устройство управления вентильным электродвигателем, содержащее синхронную машину, датчик положения ротора, полупроводниковый коммутато.. пусковой генератор и фаэо» расщепитеяь 23. 30

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для высокоточных систем синхронизации и стабилизации частоты вращения вентиль-с ных электродвигателей постоянного тока.

Известно устройство для управления вентильным электродвигателем постоянного тока, содержащее бесконтактную электрическую машину, датчик положения ротора, m ôàçíûé полупроводниковый коммутатор (1) .

Недостаток данного устройства заключается в том, что для управления коммутацией фазных обмоток электродвигателя датчик положения ротора дол. жен содержать число сигнальных элементов, кратное числу фаэ бесконтактного электродвигателя, что увеличивает технологическую трудоемкость из- 20 готовления датчика положения с увеличением числа фаэ обмоток электродвигателя, ухудшает унификацию изделия.

Недостаток данного устройства заключается в необходимости дополнительного пускового генератора низкой частоты н сравнительно большом времени разгона двигателя при пуске.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство управления вентильным электродвигателем, с постоянным магнитом на роторе и m-фазной обмоткой статора, подключенной к выходам m-фазного коммутатора тока. Последний управляется логической схемой, входы которой подключены к выходам m-фазного генератора высокой частоты и выходу фазовращателя. В .качестве фазовращателя использован обращенный сельсин, m-фазная обмотка возбуждения которого подключена к выходам генератора опорной частоты. Логическая схема сравнивает фазы сигналов генератора с фазой выходного сигнала сельсина, определяет, какому иэ возможных углов коммутации соответствует текущее положение ротора, и через коммутатор возбуждает тре. буемую фазу двигателя Г31 .

Недостатком этого устройства является зависимость конструкции фазовращателя от конструкции двигателяг сельсин должен иметь то же число фаз

813б09 п в обмотке статора, что и двигатель.

Выполнение ротора двигателя в виде постоянного магнита с и парами полюсов требует замены сельсина на фазовращатель с коэффициентом электрической редукции, равным п, то есть устройство не универсально.

Цель изобретения — обеспечение универсальности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве управления, содержа.щем -фазный коммутатор тока, выходом подключенный к обмоткам вентильного электродвигателя, а входом к дешифратору, генератор высокой частоты, фазовращатель и нуль-орган, дополнительно введены счетчик,:выполненный на триггерах с коэффициентом пересчета, равным произведению числа фаз rn электродвигателя на число и пар полюсов его якоря, и регистр кода положения, причем выход генератора высокой частоты соединен со входом счетчика, выход триггера старшего разряда которОго через фазовращатель подключен ко входу нуль-органа, выход последнего соединен со входом разрешения записи регистра кода положения, его информационные входы подключены к выходам триггеров счетчика, а выходы регистра через дешифратор подключены ко входу коммутатора.

На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 — один из возможных вариантов выполнения фазовращателя.

Устройство управления содержит генератор 1 высокой частоты (фиг.1), подключенный ко входу счетчика 2.

Выход триггера старшего разряда счетчика 2 подключен к входу фазовращателя 3, ротор которого закреплен на валу двигателя. Выход фазовращателя 3 через нуль-орган 4 соединен со входом разрешения записи регистра 5 кода положения. Информационные входы регистра 5 подключены к выходам триггеров счетчика 2. Выходы регистра 5 соединены со входами дешифратора б, выходы которого подключены к входам ж-фазного коммутатора 7 тока.

Фильтр 8 (фиг.2) выделяет первую гармонику из прямоугольных выходных сигналов счетчика 2. Три пластины датчика 9 подключены к выходам интегратора 10, инверторов 11 и 12, где вырабатываются второе, третье и четвертое опорные напряжения, сдвинутые относительно первого на 90, 180 и 270 . Синусоидальный сигнал с выхода фильтра является первым опорным сигналом емкостного датчика 9 углового положения.

Устройство работает следующим образом.

Счетчик 2 выполняет функцию делителя частоты генератора 1 высокой частоты в т g раз. Выходной периодический сигнал счетчика является опорным сигналом фазовращателя 3. Нульорган 4 формирует из выходных синусоидальных сигналов фазовращателя 3 прямоугольные периодические сигналы, по переднему фронту которых осуществляется запись кода счетчика 2 н регистр 5. Таким образом, генератор 1, четчик 2, фазовращатель 3, нуль-ор-

4О возможность одновременно с управлением электродвигателем получать код положения вала двигателя, для чего достаточно лишь увеличить разрядность счетчика и регистра.

Формула изобретения

Устройство для управления вентильным электродвигателем, содержащее

tn-фазный коммутатор, выходом подключенный к обмоткам вентильного электродвигателя, а входом — к выходу дешифратора, генератор высокой частоты, фазовращатель, механически связанный с валом вентильного электродвигателя, и нуль-орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения универсальности, устройство дополнительно содержит счетчик, выполненный на триг— герах с коэффициентом пересчета, равным произведению числа m фаз электродвигателя на число п пар полюсов его якоря, и регистр кода положения, причем выход генератора высокой частоты соединен со входом счетчика, выход

$6

65 ган 4 и регистр 5 образуют преобразователь угол-фаза-код, причем записываемые в регистр текущие значения кода могут изменяться от "О" до "(mn

-1)", что соответствует min возможным углам коммутации. Дешифратор б расшифровывает текущее значение кода

l5 и через коммутатор 7 возбуждает ток в требуемой фазе статорной обмотки двигателя.

Из сказанного следует, что конструктивные особенности вентильного

Щ электродвигателя (число фаз статорной обмотки и число пар полюсов ротора) влияют только на вь;бор.коэффициента пересчета счетчика и структуру дешифратора. Реализация счетчика и де шифратора с любыми требуемыми характеристиками на базе современной микросхемотехники не представляет технической трудности.

Таким образом, изобретение позволяет простыми средствами обеспечить независимость конструкции фазовращателя от конструктивных особенностей электродвигателя, и тем самым дает возможность применять совместно с двигателем фазовращатель любого типа, наиболее соответствующий конкретным условиям эксплуатации двигателя.

Как важную положительную особенность изобретения, следует отметить

813609 фиг, 1

Составитель В. Тарасов

Редактор е. дорошенко текред м.рейне ко ректорн. БаеннаЕ

Эакаэ 789/71 Тираж 730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раушская наб., д. 4 5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 триггера старшего разряда которого через фазовращатель подключен ко входу нуль-органа, выход последнего соединен со входом разрешения записи регистра кода положения, его информационные входы подключены к выходам триггеров счетчика, а выходы регистра через дешифратор подключены ко (входу коммутатора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 224653, кл. Н 02 К 29/02, 1968.

2. Авторское свидетельство СССР

9 292588, кл. И 02 К 29/02, 1970.

3. Авторское свидетельство СССР

9 327552, кл. Н 02 К 29/02, 1972.