Вентильный электродвигатель

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики, звуковоспроизводящей и записывающей аппаратуре . Целью изобретения является повышение надежности. Указанная цель обеспечивается введением в каждый канал функционального преобразователя вентильного злектродвигателя помехоподавителя, составленного из последовательно соединенных между собой порогового узла 4, схемы совпадения 5 и усилителя 6. Помехоподавитель обеспечивает компенсацию коммутирующих импульсов и обеспечивает устойчивую работу вентильного двигателя с большой электромагнитной постоянной обмотки в широком диапазоне угловых скоростей как в двигательном , так и в тормозном режимах . 4 ил. § (Л N) cpu.f

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

COUHAËÈÑTÈ×ÅCHÈÕ

РЕСПУБЛИН (191 (I I) А2. 3, I

4ЧЬЯ I(l ;

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (61) 1210187 (2I) 4039196/24-07 (22) 06.01.86 (46) 15.09.87. Бюл. 1(- 34 (72) Н.И.Лубских, В.П.Миронычев и А.П.Лопатченко (53) 621.313.014.2:621,382(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1210187, кл. Н 02 К 29/00, 1984. (54 ) IIEH TK Ib HbIH ЗЛЕ КТРОДВ ИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики, звуковоспроизводящей и записывающей аппаратуре. Целью изобретения являетСЮ 4 Н 02 К 29/00 Н 02 Р 6/00 ся повышение надежности. Указанная цель обеспечивается введением в каждый канал функционального преобразователя вентильного электродвигателя помехоподавителя, составленного из последовательно соединенных между собой порогового узла 4, схемы совпадения 5 и усилителя 6. Помехоподавитель обеспечивает компенсацию коммутирующих импульсов и обеспечивает устойчивую работу вентильного двигателя с большой электромагнитной постоянной обмотки в широком диапазоне угловых скоростей как в двигательном, так и в тормозном режимах. 4 ил.

1337972

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильним электродвигателям.с питанием от сети постоянного тока, может быть использовано в устройствах автоматики, звуковоспроизводящей и записывающей аппаратуре и является усовершенствованием изобретения по авт.св. !!((1210187.

Цель изобретения — повышение надежности.

На фиг. 1 изображена электрическая схема вентильного электродвигателя; на фиг. 2 — пример выполнения помехоподавитель;на фиг.3 — временные диаграммы состояния элементов схемы при работе вентильного электродвигателя в двигательном режиме; на фиг. 4 — то же, в режиме противовключения.

Вентильный электродвигатель содержит ротор 1, статор 2. Обмотки 2. 1 и 2.2 статора 2 подключены к входу 25 функционального преобразователя 3, каждый канал которого содержит помехоподавитель, выполненный в виде последовательно включенных порогового узла 4, схемы 5 совпадения, усилителя 6, выход которого подключен к второму входу инвертирующего интегратора 7 с насыщением,, первый вход которого подключен к входу порогового элемента 4 и является входом канала

35 функционального преобразователя 3.

Выход интегратора 7 подключен к входу порогового детектора 8, выход которого подключен к второму входу схемы 5 совпадения и является выходом канала функционального преобразователя 3. Выходы функционального преобразователя 3 подключены к входам логического устройства 9, выходы которого подключены соответственно к

45 входам импульсных 10 и 11 усилителей.

Пороговый узел 4 помехоподавителя выполнен на транзисторах 12-15, схема 5 совпадения — на транзисторах 1619, а усилитель 6 помехоподавителя — 50 на транзисторах 20 и 21 (фиг. 2) °

На фиг. 3 и 4 приняты следующие обозначения: U< 1 — напряжени, действующее на обмотке 2.1, е (1), e,(t)ЭДС обмоток 2.1, 2.2, представленная синусоидальной зависимостью; напряжение литания; Uä — напряжение срабатывания порогового устройства 4.

Вентильный электродвигатель в двигательном режиме работает следую(щим образом.

При вращении ротора двигателя в обмотках статора наводятся ЭДС вращения е,(t) и е (t). В момент времени =0 (фиг. 3) на выходе порогового элемента 4 сигнал отсутствует, поэтому на втором входе интегратора

7 сигнал также отсутствует, так как при (е,,(t)I(Ups включены транзисторы 12 и 13 (фиг. 2). Поэтому транзисторы 14 и 15 соответственно транзисторы 16 и 17 отключены, При отключенных транзисторах 16 и 17, 18 и 19 отключаются транзисторы 20 и 21, в результате этого выход усилителя находится в высокоинпедансном состоянии и не влияет на работу интегратора 7 с насыщением. Когда ЭДС еь (С) переходит через нуль и е,,(t) > О, интегратор 7 выходит из насыщения и при t=t достигает порога срабатывания U порогового детектора 8, Состояние выходного сигнала порогового детектора 8 изменяется на отрицательное, в соответствии с этим изменением логическое устройство 9 включает ключ 22 усилителя 10 (фиг. 1). Обмотка 2. 1 подключается к источнику питания. В силу того, что знак ЭДС и Л„„, совпадают, двигатель создает положительный момент, а интегратор 7 не изменяет своего состояния (находится в насыщенном состоянии) ° При включении ключа 22 усилителя 10 (фиг, 1) транзистор 12 (фиг. 2) закрывается, так как порог на базе транзистора 14 выбран иэ условия, что

max е,, (t)(UnopLU„„<.

Включение транзистора 14 приводит к включению транзистора 16, однако выход усилителя 6 остается отключенным, так как отключен транзистор 18.

В момент времени С=С (фиг. 2) происходит отключение обмотки 2.! и включение обмотки 2.2. Под действием

ЭДС самоиндукции открывается диод 23 и происходит замыкание тока через отрицательный источник питания. Время протекания этого тока определяется величиной U„„, постоянной времени обмотки и величиной ЭДС в обмотке. При этом если выполняется условие (С, -t, )U„„, 7fe (t) dt=2Ue, о

13379 то происходит ложное срабатh)Bàêèå Ilo— рогового детектора 8, В предлагаемом нентильном электроприводе (ВД) происхîдиT срабатывание б порогового устройства 4 по отрицательному напряжению, и поскольку на входе схемы 5 совпадения сс. âïàäàþò знаки приложенных напряжений, последняя срабатывает и через усилитель 6 на вход интегратора 7 поступает положительное напряжение, компенсируя отрицательное влияние коммутационного выброса, При Ht .èýìåHHQM знаке напряжения на входе интегратора 7 напряжение на его выходе остается в неизменном состоянии. Если отсутствует компенсация действия Hà .ðÿæения коммутационного выброса, то при t, p t ) выходное напряжение на выходе интегратора изменяется показано штриховой

/ линией на фиг. 3, диаграммы „,,t)) и при U>ÄÄ (-П происходит ложное срабатывайие порогового детектора 8.

При этом обмотка 2.2 отключена от источника питания, а обмотка 2.1 подключена к отрицательному источнику питания. Так как знак ЭДС, не меняется, то двигатель создает тормозной момент, в результате нарушается устойчивая работа ВД.

При действии разрядного импульса в схеме (фиг. 2! происходит следующее. Транзистор 13 закрывается, так как напряжение на его входе ниже, чем на входе транзистора 15 ° Транзистор 15, открываясь, открывает транзистор 17, а так как напряжение на выходе порогового детектора отрицательное, то открыт и транзистор )9, что приводит к огкрытию транзистора

20, через который на вход интегратора 7 подается положительное компенсирующее коммутационный выброс напряжение. Устройство работает аналогично при С ) t . Здесь при действии положительного Ko óòàöèîííoãî выброса включены транзисторы 16, 18 и 21. На вход интегратора подается отрицательное напряжение. Во всех остальных случаях помехоподавитель не 60 влияет на работу интегратора 7.

Работа ВД в тормозном режиме осуществляется путем инвертирования выходных сигналов порогового детектора 8 в логическом устройстве 9, При t=t,фи . 4, происходит подключение обмотки 2.1 уже не к положительному источнику питания, à K

7 )

4 отрицательному через ключ 24 усилителя 10, При этом срабатыва. т пороговое устройство 4, а так как на выходе детектора 8 действует напряжение того же знака, что и на выходе устройства 4, то схема совпадения подключает вход интегратора 7 к положительному источнику питания. Поскольку на входе интегратора 7 знак напряжения не изменяется, то последний остается в насьпценном состоянии. В момент времени t=t происходит отклю 2 чение обмотки 2.1 и начинается разряд обмотки на положительный источник питания через диод 25. Здесь знак

ЭДС совпадает со знаком ЭДС самоиндукции и при отключенном усилителе

6 состояние интегратора 7 и порогового детектора 8 не изменяется, как не изменяется и зависимость Бп„, (1) на фиг. 4 по сравнению с фиг. 2. Ток, протекающий по обмотке 2-.1, определяется знаком приложенного напряжения при t,(t(tz, поэтому развиваемый двигателем момент является тормозным. Происходит активное торможение двигателя без потери информации о положении ротора.

Как следует иэ диаграммы на фиг.3 ° работа ВД в режиме противовключення отличается тем, что здесь приложенное к обмоткам напряжение воспринимается схемой как коммутационный выброс напряжения на фиг ° 3, а коммутационный выброс напряжения — как приложенное к обмотке напряжение от источника питания °

Вентильный электродвигатель обеспечивает надежную работу в широком диапазоне угловых скоростей как в двигательном режиме, так и в режиме противовключения с обмоткой якоря, имеющей большую электромагнитную постоянную времени, эа счет компенсации коммутирующих импульсов с помощью помехоподавителя.

Ф о р м у л а и э о б р е т е н и я

Вентильньп электродвигатель по авт.св. 11 1210187, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности, и каждый канал функционального преобразователя введен помехоподавитель,выполненный в виде последовательно соединенных порогового узла, схемы совпадения и усилителя, а инвертирующий интегратор с насьппением в каждом канале снабжен дополнительным инвертируюшим входом, 5 1337972 подключенным к выходу усилителя, вход второй вход схемы совпадения подклюпорогового узла связан с входом ка- чен к выходу канала функционального нала функционального преобразователя, преобразователя.

1337972

Составитель А.Иванов

Редактор М.Дылын Техред Л.Олийнык Корректор Н,Король

Эакаэ 41 39/5!

Тираж 659 Подписное

ВНИИЛИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Проиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4