Реверсивный вентильный электродвигатель с регулируемым торможением

 

Изобретение относится к электротехнике , в частности к электроприводу, и может быть использовано в реверсивных электроприводах , где требуется экстренное изменение направления вращения вала вентильного электродвигателя, например в приводах робототехники, в позиционных и f следящих электроприводах. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей и динамических характеристик . Для этого в электроприводе переменного тока к выходу 15 гистерезисного реле 16 кроме дополнительного входа 14 блока 12 формирования сигналов управления, подключен также вход 31 логической схемы ЗАПРЕТ 19, управляющий вход 27 которой через схему сравнения 22 подключен к датчику 25 направления вращения. Это позволяет исключить из структуры вентильного электродвигателя датчик частоты вращения, уменьшить потери мощности, момент инерции и таким образом увеличить скорость торможения. 2 ил. сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

С)

C)

С)

Ы (21) 4490747/07 (22) 10.10.88 (46) 23.12.91. Бюл. Рв 47 (71) Конструкторское бюро "Электропривод (72) B.È.Êàòàåâ, А.А.Волокитин и А.А.Лаптев (53) 62-63:621.316.718(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1302413, кл. Н 02 К 29/06, 1987.

Авторское свидетельство СССР

Q 1283928, кл. Н 02 К 29/06, 1987, (54) РЕВЕРСИВНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ С РЕГУЛИРУЕМЫМ ТОРМОЖЕНИЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводу, и может быть использовано в реверсивных элеит роприводах, где требуется экстренное из„„. Ы, 1700703 А1 (я)ю Н 02 К 29/06, Н 02 Р 3/22, 6/02 менение направления вращения вала вентильного электродвигателя, например в приводах робототехники, в позиционных и, следящих электроприводах. Целью изобретения является улучшение массогабаритных показателей и динамических характеристик. Для этого в электроприводе переменного тока к выходу 15 гистерезисно -о реле 16 кроме дополнительного входа 14 блока 12 формирования сигналов управления, подключен также вход 31 логической схемы ЗАПРЕТ 19, управляющий вход 27 которой через схему сравнения 22 подключен к датчику 25 направления вращения. Это позволяет исключить из структуры вентильного электродвигателя датчик частоты вращения, уменьшить потери мощности, момент инерции и таким образом увеличить скорость торможения. 2 ил.

,700703

Изобретение относится к электротехникее, в частности к электроприводу, и может быть использовано в реверсивных электрои ри водах, где требуется экстра н нов изменение направления вращения вала вентильного электродвигателя, напримеп, в привовах робототехники, в позиционных и следящих электропривовах, Цель изобретения — улучшение массогабаритных показателей и динамических характеристик, На фиг.1 представлена блок-схема вентильного электродвигателя: на фиг.2 — зпюры напряжений в узлах блок-схемьь

Реверсивный вентильный з",åêòpoäàèгатель с,регулируемым торможением содержит синхронную машину I, вал 2 которой связан с датчиком 3 положения ротора, преобразователь 4 частоты, к выходу которого подключена якорная обмотка 5 синхронной машины 1, входы 6 — 11 преобразователя 4 частоты подключены к выходам блока 12 формирования сигналов управления преобразователем частоты, основные входы 13 которого подключены к выходам датчика 3 положения ротора, а дополнительный вход

14 управления, например, катодной группой ключей преобразователя частоты подключен к выходу 15 гистерезисного реле 16, 1 в блоке 12 формирования сигналов дополнительный вход 17 управления анодной группой ключей преобразователя частоты подключен к выходу 18 логической схемы

ЗАПРЕТ 19, а дополнительный вход 20 задания направления вращения подклю ен к первому входу 21 логической схемы 22 сравнения, второй вход 23 который подключен к выходу 24 датчика 25 направления вращения, а выход 26 — к управляющему входу 27 логической схемы ЗАПРЕТ 19, вход 28 гистерезисного реле 16 подключен к выходу 29 датчика 30 тока вентильного электродвигателя, выход 15 гистерезисного реле 16 подключен к инфомационному входу 31 логической схемы ЗАПРГТ 19, Датчик 30 тока вентильного электродвигателя может быть любого типа, например индуктивный, резистивный, в видедатчиков

Холла, расположенных в зазоре магнитопровода несущего обмотку якоря, ло которой протекает измеряемый ток.

Гистерезисное реле 16 выполнено на;: аналоговых компараторах с положительн»I обратной связью. Уровень срабатывания гистерезисного реле задается. Пои нулевом уровне срабатывания двигатель отключен о» питающей сети и не вращается.

Логическая схема 22 сравнения реализуется на базе различных логических схем, 5

10 l5

2Q

30 например ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ MJlM или сумматор г!О мОдулЮ "2".

Логическая схема ЗАПРЕТ 19 реализуется на базе различных логических схем, например 2-И или 2 — ИЛИ.

Датчик 3 положения ротора может быть любОГО типа, напримео индуктивный с подмаГничиванием. В еГО выходных, например., трах каналах формируются логические сигналы длительностью, например, к/р с угловым сдвигом 2 л/Зр, Датчик 25 направления воащения voх<е быть выполнен в виде, например, реверсивного тахогенератора ПG .,тоянного тока или цифрового устройства, контролирующеГО порядок следования сиГHBEIGB в каналах датчика положения ротора.

Поеобразователь 4 частоты выполняется двухполупериодным на полностью управляемых ключах, Блок 12 формирования сигналов управления преобразователем частоть, может выполняться по различным принципиальным схемам. Блок 12 составлен из последовательно соединенных реверсора, функционального преобразователя и двух групп схем ЗАПРЕТ, через которые управляющие сигналы поступают на цепи управления ключей анодной и катодной групп. Управляющий вход реверсора является дополнительным входом 20 блока I2, Управляющие входы групп схем ЗАПРЕТ являются входами 14 и 17 блока 12, Для определенности при описании оаботы устройства примем следующее. При наличии единичного управляющего сигнала

Ио {фиг.2) I!a дополнительном входе 20 задания направления вращения в блоке 12 формируются управляющие сигналы на вращение вправо, а нулевого сигнала — влево.

При наличии единичных управляющих сигналов U

:7 1;3

О! - утствую Г ед! "< "1!1:". уг1равля!г!Щ!<8 СИГналы. 1=!3 Вь!ход,:: 14,:.!а Яика 5 1131:равцеи! .я =-ращения прис г.:стьу.:и

ВДИНИЧНЫЙ СИГНВЛ, В Мог!6Н . Времв!1И !1!-,B

3_#_oQ 2Q cJ10:(а 12 110ст:, пает ну!1830; логичеCKI-N СИГНВЛ 20 .-!ч С.<8 1У HBéGBBJIЗНИЯ ВРВ1 *"ения 3 знтиль1:ый злектродв!лгатель

ПаР8ВGЦИ! В РВХ ИМ TGP yожв!!Nг! ПP . „130в» лгоие;qиеу, 1г Оцалжая вра!Ваться Впоаво

В момент - 6ь!ени t Р -".иГатель достиГает нулево!" частоты В:. ащения. 1а и .i : ервал: времени 1-12 ток двигателя спадает до нул:.;, и HBGBGT36 Г 3 противополож1-:у G « cGpc ну

ПОД Дейс ГВИем СОГлас!!О BKBЮЧ6ННЫ -! .,Ц

РРЗЩРНNЯ I ВП!1< i,Е . "lя 1CTОЧHN!<а Г! ИТВНКЯ и дос.гигаeт порога срабатывания !с ги т;;Рези"1-!О!o Реле 16, ! iGcp8 зт010 Ос".ществляется- . Нмп",льс

Н0е токовое регсч!ирования В режиме Тор!:..ожен<я против1вкл!Очением, Ток двигателя

Поддер)кивается В ТОKGBÎM KOp!IpGpe, О! ра ничеl.:HG Г(оро! ами срабатываниЯ 1„- и Опускания (4 Гис!ВрезиснОГО реле 6, 1: имп !bce ГGKGBQ! О pe!улирования TQK дви гателя нарастает, тз:; как ключи обеих груп-! преабр33033 Геля 4 частоты замкнуты. Р Г!вузе токового регулирования размыкаются ключи обеих груп! и ток двигателя спадает через мест ОбратногÎ тока преобразователя

4:,астоты N источник» питания, 3TG обеспечивается тем, что сигнаЛЫ !11Б с выхада гиСтереe!icHOÃG реле 16 псстуi BIOT на входы 14 и 17 правления группами клячей преобразователя часlоты

Постуiпление сигналов L 15 !18 доГ!Олни л ельнь! и вхОД 1 (HB интеоВале,peMBHN (; — ".

Ст;.I г 0 IBGB;,10Х Н! Ii BК 1:.ак НB YKBB&! -I01, t 1! >ТВОВВЛЕ НЕ Сог П -:иае! ИСТИННО6 2< И Be@ ".i ное 020 награвленкя вращения двигаты11, Схема 22 сравнения =.îo!ÄBeò ВДиничный cNÃнал U2c несОВ1 эдення на управляlощий в <Од

27 схемы ЗАПРЕТ 19. Последняя разблокирована и на ее выходе 18 появляются импульсы такового регулирования. Использование торможения противовкл!ачением позволя6Т тормозил ь цВигатель с OpMGB

НЫМ Момен ГОМ, Равг1Ь М МаКСИМ-!ЛЬ !GMgj Моменту нагрузки Ifll пусковому моменту вo

Всем диапазон833cTG i вращения двиГателя, : -! r0 повышает быстродействие зле:: трог!ри=

Вада:

1-!ач1:!Н311 с :О! !ента вг-,емени Т2, злектроДвигатель начин--,ет вращаться Влево. Пауза ток BGCG регулирования при пуске Оеспе lива8тся !заз1- !ыкан кем ключей только:;а" тодной .-руг;Г1=. преобразователя частоты.

При 3-Ом TGK двигателя спадает до GGpola отп л:,ка!11.!Я гистерез;cHOr0 реле 16 через

Диоды KQ UAH .:é I pòlëь! моста Обратного ток;; 1!Оеабр&зсватег!Я, ча T Tbl и заь!Кн! ть е

:-:, !Оч;.:: а!!ОДНО!й группы указанно! 0 преобразаьв-:. л,;. Это обеспечивается тем, что на до |о,,ни,= льном входе 17 управления анод;- Ой;,з, Г.пой ключей принудительно уста,-овле.! и:;eB0A логический уровень, так как

0.<ема 3A . !РЕТ 19 заблокирована нулевым

". HH9:.GM . 26 совпадения с выхода cxeMbl . 2. 8 3 .-.м случае истинное 02!и заданное

1 2G Наг!РавпеНИЯ BPBLLI8HNR СОВПВДВЮТ, 1(i Иск„,:О:ение из структуры вентильного

ЗЛЕКТРОДВИГатЕЛЯ ДатЧИКа ЧаСтатЫ ВРВЩЕни, . парагового злемента позволяет улучи!1т:, массогабаритные показатели.

l 1р 1!". !!81!Ne изобретениЯ позВолЯет упро

1;,) ст.". ь Г:аза вь! Й вентильн ый злектродВиГатель, Выпал,енн=!й по схеме устройства и состояший из блошка управления и коммута-!!Ии VBД-25МБ и синхронной машины

Д Б82 25-12. При этом уменьшается число

29 беск01-пусных микросхем в микросборке управления ИП ГОЗ с 3 до 17, т,е. HB 267,, р:MeHeHNe изобретения уменьшае

ИНтеНСNBiÄOCTb 0" ВЗОВ упраэляящЕй ЧаетИ

ДВИГВТВЛЯ В CPB —;6HИИ С 0330ВЫМ ВВРИВН

25 см c L = О,815 l0 6 до), =0,645 . 0

Крокетого,, реж1- ме торможения противовключением в пауз токового регулирования устройство сбеспечивает рекуперацию знергии. запас"=",, . с!! В инцуктивности якор80 ной сбмотки снн l -.Нной маLUNHb:, в сеть во

Всем диапазоне:аст;т вра ценил.

T00мс<:<8H! е "в:.Гателя ссуществляется

ТОЛ=.! 0 С ИС,!ОЛЬЗ(сваг!И6М TOPMCЖВНИЯ GPG

; и= 03.<ëíeíèe,-.. 3 IG HecvollbKG повышает

35:-.:Вс!Оту коммута,<н силовых ключей преобра"-033 еля частать1:.Ои значительных частота."::.:.;Вь!!Вн,я В .:,завнен!!и динамиче ким та!р.<ох<ени1::, .i. ;â „= тсго, 3 такам дв «ателе

С i C ггСтаJIOT ПО Е Н МО:,НССТИ В КОНТУРЕ Дат4! NKB ск;:Occ ги, 01-: ь!Стр88100мозитсЯ, TBK KBK его мо е:-т и;-:.80ц.1N меньше.

Ф о !з м у л а N .à ",0 6 р 6 ò 8 í N ÿ

Реверсивный вентильный злектродвигатель с регуг руе ль!м торможением, со15 держащий синхрснную машину, с валом котооой соедлнен датчик положения ротоp3, B Якор .33 Об: 10 Гла синхронноЙ MBlllNHbl

ГОД:;ЛкгчеНВ К ":PBÎáðBÇÎÂàòÅËIG ЧаСтстЫ, бл-,ê формирования сигналов управления с

5!1 Основным и тремя дс полнительными Входа

МИ, ":. ВЫХОДУ Котаr!OCC ПОДКЛЮЧЕНЫ УПРаВЛЯю!цие входы преобразователя частоты, к основному Входу — Выходы датчика положения ротора, к пеовому дополнительному

55 входу — выход логического злемента ЗАПРЕТ. Снаоженного двумя входами, первый из которых соединен с выходом логического згемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, одним вхоцо1: подклю енного к Вь!хоцу датчика направления вращения, а другим входом — к

17007ОЗ

026 ду7

Цс

-- Ц

Составитель Н. Кольцова

Техред М.Моргентал

Корректор A.Îñàóëåíêî

Редактор M.Áëàíàð

Заказ 4475 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 задатчику направления вращения и третьему дополнительному входу блока формирования сигналов управления, гистерезисное реле, вход которого соединен с выходом датчика тока якорной обмотки синхронной машины, а выход — с вторым дополнительным входом блока формирования сигналов управления.отл ич а ю щи и ся тем, что, с целью улучшения массогабаритных показателей и динамических характеристик, вто5 рой вход логического элемента ЗАПРЕТ подключен к выходу гистерезисного реле.