Вентильный электропривод

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1270 5 (А!1 4 Н 02 Р 6/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиа.t

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3624694/24-07 (22) 15.06.83 (46) 15.11.86. Бюл. У 42 (71) Ленинградский ордена Ленина политехнический институт им. М.И. Калинина и Всесоюзный научно-исследовательский институт электромашиностроения (72) Н,Ф. Васильев, Р.К. Евсеев и А.А. Сочивко (53) 316.718.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 991571, кл. Н 02 P 6/02, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1053232, кл. Н 02 P 6/02, 1982. (54) ВЕНТИЛЪНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повьппение устойчивости перехода в

-синхронный режим работы. Вентильный электропривод содержит синхронный двигатель (СД) с постоянными магнитами на роторе. Обмотки якоря СД 1 подключены к выходу транзисторного коммутатора 12, управляемого логическим формирователем 13. В электропривод входит датчик 3 положения ротора с сигнальным элементом 4 и чувствительными элементами 5-7, входы к-рых подключены к выходу генератора

2 тактовых импульсов. Выходы элементов 5-7 через усилители мощности

8-10 связаны с информационными входами регистра (P) l) кода положения ротора СД l. Управляющий вход P ll соединен с выходом элемента И 14, первый вход к-рого через формирователь

l5 узких импульсов связан с выходом генератора 2, а второй вход элемента

И 14 соединен с выходом таймера (Т)

l7. Выходы P 11 подключены к запускающему входу Т 17 через преобразователь 16 ш-фазного выходного импульсного сигнала P 11 в последовательность узких импульсов с частотой

2mf, где f — частота выходного сигна1270858 ла P 11. Управляющий вход Т 1/ соединен с источником 18 задающего сигнала. При разгоне на естественной õàрактеристике длительность периодов коммутации ключей коммутатора 12 определяется топько сигналами датчика

3, при этом P 11 выполняет только функцию фильтра высокочастотной составляющей- Б момент, когда период коммутации. становится равным длительности импульсов запрета, формируемыми

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в бесконтактном электроприводе постоянного тока.

Цель изобретения — повышение устойчивости перехода в синхронный режим работы.

На фиг. 1 показана структурная схема вентильного электропривода; на фиг. 2 — временные диаграммы. 1Î

Вентильный электропривод содержит

m-фазный синхронный двигатель 1 с постоянными магнитами на роторе, генератор 2 тактовых импульсов, датчик

3 положения ротора, выполненный в 15 виде сигнального элемента 4 и m чувствительных элементов 5-7, выходы которых через m импульсных усилителей

8-10 связаны с информационными входа ми регистра 11 кода положения ротора, 20 выполненно"o в виде mD-триггеров, транзисторный коммутатор 12, управляющие входы которого подключены к выходам логического формирователя 13, входы которого связаны с выходами 25 регистра 11. Кроме того, электропривод содержит логический элемент И 14, формирователь 15 узких импульсов, преобразователь 16 т-фаэного выходного импульсного сигнала регистра 11 5б в последовательность узких импульсов с частотой 2mf, где f — частота выходных сигналов регистра, управляемый таймер 17 и источник 18 задающего сигнала таймера. При этом выход логического элемента И 14 соединен с управляющим входом регистра 11„ а его входы связаны с выходами таймера 17 и формирователя 15 узких имтаймером 17 СД 1 переходит в синхронный режим, при к-ром период коммутации остается постоянным и равным г . В электроприводе исключаются сбои при переходе из режима разгона СД 1 в режим стабилизации частоты вращения, Регулируя с помощью источника 18 длительность .ь, можно ограничивать и регулировать частоту вращения

СД 1. 2 ил.

3 пульсов. Вход последнего подключен к выходу генератора 2 тактовых импульсов. Входы преобразователя 16 соединены с выходами регистра 11, а выход подключен к запускающему входу таймера 17, управляющий вход которого связан с выходом источника 18 задающего сигнала таймера.

Генератор 2 тактовых импульсов осуществляет модуляцию выходных сигналов чувствительных элементов, что является принципиальным условием работоспособности датчика 3 положения ротора (ДПР) в случае применения магнитомодуляционных датчиков, а при использовании оптических датчиков или элементов Холла повышает помехоустойчивость устройства. Регистр 11 кода положения ротора осуществляет фильтрацию высокочастотной составляющей сигналов с датчика положения ротора и запоминание кода, соответствующего определенному положению ротора.,Логический формирователь 13 осуществляет преобразование сигналов регистра в сигналы управления коммутатором, обеспечивая 120-градусную коммутацию обмоток двигателя. Преобразователь 16 формирует узкие импульсы Р„ запуска таймера при любом изменении кода на выходе регистра 11 (по фронтам выходных сигналов регистра). Таймер 17 представляет собой элемент, формирующий импульс запрета, блокирующий:переключение регистра !l.

Запуск таймера осуществляется сигналом с выхода преобразователя 16. Длительность импульса определяется аналоговым сигналом с блока 18.

1270858

На диаграммах фиг. 2 приведены импульсные сигналы элементов электропривода для слуЧая разгона на естественной характеристике с выходом на синхронную скорость. 5

Высокочастотный сигнал F с выхода генератора тактовых импульсов обеспечивает модуляцию выходных сигналов

ДПР 3, в результате чего на входы регистра 11 поступают сигналы F<, и Уб, промодулированные высокой час16 тотои, а на выходе формируется сигнал F„, F„, F„ . Выходной сигЙа 116 нал F формирователя 15 проходит

15 на управляющий вход регистра в случае, если на выходе таймера сигнал

F =1. При этом регистр выполняет 7 только функцию фильтра высокочастотной составляющей. Если сигнал F,> =0, то импульсы с формирователя 14 F« _#_ блокируются и регистр 11 запоминает информацию, предшествующую моменту появления этого сигнала. В моменты изменения кода на выходе регистра 11 таймер 17 формирует сигналы запрета

F =О. Однако до достижения ротором

17 некоторой заданной скорости (t

В тот момент, когда период коммутации становится равным длительности З импульсов запрета З, двигатель переходит в синхронный режим, при котором период коммутации остается постоянным и равным . Контур, задающий постоянную частоту коммутации, работа-40 ет в этом случае с "самовозбуждением". Сразу же после завершения импульса запрета происходит изменение кода на выходе регистра 11, так как сигналы ДПР в синхронном режиме опе-.4S режают сигналы коммутации. Изменение кода регистра вызывает новый запуск таймера и т.д.

Вследствие того, что работа эле50 ментов, задающих постоянную частоту комммутации обмоток статора, а следовательно, и скорость вращения ро. тора в синхронном режиме, полностью детерминирована состоянием устройства в целом, исключаются сбои {потеря устойчивости) при переходе из режима разгона в режим стабилизации скорости.

Регулируя с помощью блока 18 Т можно ограничивать и регулировать скорость электропривода.

Использование предлагаемого устройства позволяет повысить гибкость и эффективность управления вентильными электроприводами, повышает надежность их функционирования.

Формула иэ обретения

Вентильный электропривод, содержащий-m-фазный синхронный двигатель с постоянными магнитами на роторе, соединенный фазными обмотками с транзисторным коммутатором, генератор тактовых импульсов, датчик положения ротора, выполненный в виде сигнального элемента и m чувствительных элементов, выходы которого через m импульсных усилителей связаны с информационными входами регистра кода положения ротора, выполненного в виде mi)-триггеров с общим управляющим входом, выходы которого через логический формирователь преобразования сигналов регистра в сигналы управления транзисторным коммутатором соединены с управляющими входами транзисторного коммутатора, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения устойчивости перехода в синхронный режим работы, в него введены логический элемент И, формирователь узких импульсов, преобразователь mфазного выходного импульсного сигнала регистра в последовательность узких импульсов с частотой 2mf, где — частота выходных сигналов регистра, управляемый таймер и источник задающего сигнала таймера, причем выход логического элемента И соединен с управляющим входом регистра, а его входы связаны с выходами таймера и формирователя узких импульсов, вход которого подключен к выходу генератора тактовых импульсов, входы преобразователя m-фазного выходного сигнала регистра в последовательность узких импульсов с частотой 2mf соединены с выходами регистра, а выход подключен к запускающему входу таймера, управляющий вход которого связан с выходом источника задающего сигнала таймера.

1270858

Составитель В. Тарасов

Редактор Н. Киштулинец Техред g.Коданич

КоРРектоР И. Муска

Подписное

Заказ 6251/56 Тираж 631

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,