Устройство для управления вентильным электродвигателем

 

Изобретение относится к электротехнике . Целью изобретения является повышение быстродействия путем более эффективного торможения при снятии управляющего сигнала. Для этого в IT устройстве для управления вентильным электродвигателем сумматор 10 снабжен четвертым входом и введены инвертор 16, логические элементы И 19 и ждущий мультивибратор 17. Вход последнего соединен с выходом логического элемента ИЛИ-НЕ 11, а его выходы - с первыми входами логических элементов И 18, 19, вторые входы которых подключены к выходу логического элемента ИЛИ-НЕ 11. Инвертор 16 включен между анодом диода 6 и вторым входом сумматора 10. При снятии управляющего сигнала электродвигатель автоматически переходит в тормозной режим с последующей фиксацией вала. Торможение осуществляется при постоянном напряжении на обмотках электродвигателя , а после выдержки времени, определяемой мультивибратором 17, указанное напряжение снижается до нуля. 2 ил. 3 (Л 05 СД оо со Фиг./

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК

ИЮ (1l) А1 (у)5 Н 02 Р 6/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСКОМУ СВИД"ТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4704322/07 (22) 14.06.89 (46) 30.05.9i Бюл. В 20 (71) Саратовский политехнический институт (72) М.С.Эубрилов, Б.Э.Коц и Д.В.Ощепков (53) 62-83:621.316.?19(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 746827, кл. Н 02 К 29/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

N 1422353, кл. Н 02 P 6/02, 1987.

Авторское свидетельство СССР

У 1443113, кл. Н 02 P 6/02, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике. Целью изобретения является повышение быстродействия путем более эффективного торможения при снятии .улравляющего сигнала. Для этого в

2 устройстве для управления вентильным электродвигателем сумматор 10 снабжен четвертым входом и введены инвертор 16, логические элементы И 18 .19 и ждущий мультивибратор 17 ° Вход последнего соединен с вьмодом логического элемента ИЛИ-НЕ 11, а его выходы — с первыми входами логических элементов И 18, 19, вторые входы которых подключены к выходу логического элемента ИЛИ-НЕ 11. Инвертор 16 включен между анодом диода 6 и вторым входом сумматора 10 ° При снятии управляющего сигнала электродвигатель автоматически переходит в тормозной режим с последующей фиксацией вала.

Торможение осуществляется гри постоянном напряжении на обмотках электродвигателя, а после выдержки вре- . мени, определяемой мультивибратором

17, указанное напряжение снижается до нуля. 2 ил.

1653119

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах рулевых машин летательных аппаратов, в следящих системах для управления . частотой вращения, направлением вращения и торможением с фиксацией вала электродвигателя, Цель изобретения — повышение быстродействия путем более эффективного торможения при снятии управляющего сигнала.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для управЛения вентильным электродвигателем; на фиг. 2 — диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства.

Устройство для управления вентильным электродвигателем содержит широтно-импульсный модулятор 1,выход которого соединен .с первым входом четырехвходового логического блока 2 управления, а его выход — с входом силового коммутатора 3, выход которого

Подключен к якорной обмотке синхрон- 25 ной машины 4. Устройство содержит также датчик 5 положения ротора синхронной машины, выход которого соединен с вторым входом логического блока 2 управления. Входом устройства для уп- 30 равления вентильным электродвигателем является общая точка двух последова гельно соединенных диодов 6 и 7. Анод диода 6 соединен с входом компаратора

В отрицательных сигналов, а катод диода 7 — с входом компаратора 9 положительных сигналов и первым входом

tóììàòoðà 10, выход которого подключен к входу широтно-импульсного модулятора 1. Выходы компараторов 8, 9 подключены к третьему и четвертому входам логического блока 2 управления и с входами логического элемента ИЛИНЕ 11 соответственно.

Устройство снабжено также инверто- 45 ром il2, ждущим мультивибратором 13 и .двумя двухвходовыми элементами И 14, 15. Идущий мультивибратор выполнен на двухтактном D-триггере 16. Вход ждущего мультивибратора соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ 11, прямой выход соединен с первым входом элеменга И 14, а инверсный выход — с первым входом элемента И 15. Вторые входы элементов И 14, 15 соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ 11. Вход инвер- .55 гора подключен к входу компаратора

8, а выход — к второму входу суммагора 10.

Устройство работает следующим об= разом.

При наличии на входе устройства положительного сигнала управления ток протекает через второй диода 7. При этом появляется положительный сигнал на входе компаратора 9 и на первом входе 17 сумматора 10. Наличие положительного сигнала на входе компаратора 9 приводит к его срабатыванию, ьых на его выходе появляется сигнал U < соответствующий "1", который подается на четвертый вход логического блока 2 управления, по которому задается правое направление вращения. При положительном сигнале на первом входе 17 сумматора 10 на его выходе появляется напряжение, пропорциональное управляющему сигналу U . Напряжение U на выходе сумматора 10 оп,ределяет коэффициент заполнения широтно-импульсного модулятора 1. Коэффициент заполнения широтно-импульсного модулятора 1 пропорционален напряжению управления Пч.(фиг. 2).

Логический блок 2 управления выдает импульсы управления ключами силового коммутатора 3, обеспечивая при наличии сигналов на выходах широтно-импульсного модулятора 1 и компаратора

9 правое направление вращения синхронной машины 4. Частота определяется коэффициентом заполнения широтноимпульсного модулятора 1.

При отрицательном сигнале управления ток протекает через диод 6. На входах компаратора 8иинвертора 12 появляются отрицательные сигналы.

Это приводит к срабатыванию компаратора 8, на его выходе появляется сигнал U ы, соответствующий "1" (фиг.2, t ), который подается на вход логи- . ческого блока 2 управления, по которому задается левое направление вращения. Проинвертированный управляющий сигнал подается на второй вход

18 сумматора 10, обеспечивая коэффициент заполнения широтно-импульсного модулятора 1, пропорциональный модулю сигнала управления. В этом случае при наличии сигналов на выходах широтно-импульсного модулятора 1 и компаратора 8 синхронная машина 4 вращается влево, частота вращения пропорциональна модулю сигнала управления.

Если сигнал управления 0 =0 (t -t фиг. 2), то на выходах компараторов

165311

8, 9 и, следовательно, на третьем и четвертом входах логического блока 2 и 6ЬЖ ЬЫХ

Управления будут 0 (U =U =p)

В этом случае по сигналам логическо5 го блока 2 синхронная машина 4 переводится в тормозной режим, в котором на входах элемента ИЛИ-HE 11 появляются "0", а на его выхбде—

"1". По переднему фронту этого сигнала U срабатывает ждущий мульти I вибратор 13, т.е. на его прямом выходе появляется "1", которая подается на вход элемента И 14. В результате срабатывания этого элемента 15 (U1@ =1) появляется "1" на третьем входе 19 сумматора 10. По третьему входу 19 сумматор 10 имеет коэффициент передачи, при котором коэффициент заполнения широтно-импульсного 20 модулятора 1 равен единице, т.е, в процессе торможения к обмотке синхронной машины 4 прикладывается максимальное постоянное по величинез напряжение, и процесс торможения 25 протекает. эффективнее.

После выдержки времени, величийа которой определяется постоянной времени цепи из резистора 20 и конденсатора 21, на первом выходе тригге-!! It ра 16 вновь появляется 0, à на инверсном — "1", и синхронная машина

4 переводится в режим фиксации вала.

Для более быстрого разряда конденсатора 21 параллельно резистору 20 подключен диод 22. В режиме фиксации вала (t<-t>, фиг. 2) на входах эле мента И 15 будут "1", поэтому и на

его выходе также "1" (U<< =1), которая подается на четвертый вход 23 сумматора 10 Коэффициент усиления по входу 23 сумматора 10 меньше, чем по входу 19, а поэтому коэффициент заполнения широтно-импульсного модулятора 1 и среднее напряжение на обмот- 45 ках якоря синхронйой машины 4 меньше, чем в режиме торможения (П1 - напряжение на выходе широтно-импульсного модулятора).

Все входные сигналы подаются íà, 50 инверсный вход сумматора, для чего в устройство введен инвертор. Это обес=

9 6 печивает более простую настройку коэффициента усиления сумматора. Однако главное же заключается в том, что данное устройство позволяет более эффективно тормозить синхронную машину после снятия управляющего сигнала, т.е. повысить быстродействие вентильного электродвигателя. формула изобретения

Устройство для управления вентильным электродвигателем, выполненным на базе синхронной машины, содержащее датчик положения ротора синхронной машины, последовательно соединенные между собой трехвходовый сумматор, широтно-импульсный модулятор, четырехвходовый логический блок управления, второй вход которого соединен с датчиком положения ротора, и коммутатор с выходом для подключения к якорной обмотке синхронной машины, два последовательно соединенные диода, общая точка которых является входом устройства, анод одного диода соединен с входом компаратора отрицательных сигналов, катод другого диода соединен с входом компаратора положительных сигналов и первым входом сумматора, а выходы компараторов подключены к третьим и четвертым входам логического блока управления и входам логического элемента ИЛИ-НЕ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия путем более эффективного торможения при снятии управляющего сигнала, сумматор снабжен четвертым входом, введены инвертор, вход которого соединен с входом компаратора отрицательных сигналов, а выход — с вторым входом сумматора, два двухвходовых элемента И и ждущий мультивибратор, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а прямой и инверсный выходы подключены соответственно к первым входам элементов

И, вторые входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ,выходы элементов И подключены соответственно к третьему и четвертому входам сумматора.

1653119

PQ краи вык а

Вых

Фиг. 3, Составитель А.Головченко

Редактор M.Êåëåìåø Техред Л,Сердюкова, Корректор С.Шекмар

Заказ 1779 Тираж 355 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательсKHA H " TeH ", r. Ужгород, 101