Устройство управления - фазным бесконтактным двигателем постоянного тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик .

«s)782070

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву— (22) Заявлено 05. 12. 78 (21) 2691077/24-07 (51) М. Кл.

Н 02 К 29/02 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет—

Государствеииый комитет

СССР по делам иэобретеиий м открытмй

Опубликовано 23,1130. Бюллвтвиь ¹ 43

Дата опубликования описания 25 . 11. 80 (53) УДК 621 313 13. 014. 2:621.382 (088.8) (72) Авторью изобретения

A. A. Дубенский, E. Д. Рыжиков и Н. P. Хачатрян

Московский ордена Ленина авиационный институт им. Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ П-ФАЗНЫМ BECKOHTAKTHblM

ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Изобретение относится к приводным электрическим двигателям систем автоматики и может быть использовано для электроприводов, регулируемых с высокой точностью при повышенных требованиях к надежности .

Известны вентильные электродвигатели (ВД) содержащие коммутатор, силовой вход которого подключен к источнику напряжения, а его выходы соединены с обмотками дэигателя. Управляющие входы коммутатора подключены к соответствующим выходам счетчика импульсов, установочные входы которого подключены к датчикам поло- )$ жения ротора через элементы И, а управляющий вход счетчика соединен с генератором опорной частоты 11 (21 .

Недостатком этих устройств являет» ся наличие датчиков положения ротора 20 по числу фаз обмотки и значительного числа соединительных проводов между двигателем и устройством управления.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является 25

ВД, содержащий коммутатор, выход которого соединен с обмоткой двигате ля, а его управляющие входы подключены к соответствующим выходам счет,чика импульсов, входы которого под- 30.ключены к выходам чувствительных элементов датчика положения ротора, а его установочный вход соединен c выходом датчика углового положения неподвижного ротора ГЗ) .

Недостатком известного устройства является наличие большого количества чувствительных элементов датчика положения ротора. Этот недостаток особенно Характерен, когда необходимо уменьшить число соединительных проводников, которое растет с увеличением числа фаз обмотки двигателя.

Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности ВД.

Поставленная цель достигается тем, что в .ВД введены элементы И, ИЛИ, триггер, фазовый дискриминатор, корректирующее устройство, делитель частоты и генератор опорной частоты, выКод которого соединен с входом делителя частоты и с первым входом фазового дискриминатора, выход которого через корректирующее устройство соединен с дополнительным входом коммутатора, а его второй вход соединен с выходом датчика частоты вращения и подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого сое782070 динен с одним выходом триггера; а его выход подключен к первому входу элемента ИЛИ, выход которого соединен со входом счетчика импульсов, а его второй вход подключен к выходу второго элемента И, первый вход которого соединен с выходом делителя частоты, а его второй вход подключен к второму выходу триггера, вход которого объединен с установочным входом счетчика импульсов и. соединен с выходом датчика углового положения неподвйж,ного ротора.

На чертеже приведена функциональная схема устройства.

Электродвигатель 1 соединен с источником питания через коммутатор 2, управляющие входы которого подключены

10 к соответствующим выходам счетчика 3 импульсов, вход которого соединен че- . рез элементы ИЛИ 4, И 5 с выходом импульсного датчика 6 частоты вращения 20 и выходом фазового дискриминатора 7.

Упомянутый выход фазового дискримина-. тора подключен к дополнительному входу коммутатора через корректирующее устройство 8. Второй вход фазового дискриминатора объединен co входом делителя .9 частоты и подключен к выходу генератора 10 импульсов:опорной частоты. Выход делителя частоты соединен через элемент И 11 со вторым входом элемента ИЛИ. Второй вход элемента И подключен ко второму выходу триггера 12, первый выход которого =" подключен к одному из входов первого элемента И. Вход триггера объединен с устаноночным входом счетчика им" пульсов и подключен к датчику 13 углоного положения неподвижного ротора.

Устройство работает следующим образом.

При пуске электродвигателя на вход 40 счетчика 3 импульсон подаются импульсы с выхода делителя 9 частоты через открытый сигналом с выхода триггер 12 элемент И 11 и элемент ИЛИ 4. В этом случае сигналы управления коммутато- 4 ром 2 формируются счетчиком 3 импульсов с частотой несколько ниже частоты приемистости электродвигателя 1 . Ротор двигателя 1 начинает поворачиваться в заданном направлении, которое определяется порядком следования сигналов.переключения фаз обмотки двига "-теля, до момента появленйя -импульса на выходе датчика 13 углового положения неподвижного ротора. Передний фронт.-этого импульса напряжения соответствует моменту включения первой фазы обмотки двигателя. Импульс напряжения с датчика неподвижного ротора переключает триггер 12 и обнуляет счетчик 3 импульсов. При этом включается первая фаза обмотки двигателя, запирается элемент И 11 и открынается элемент И 5 . В этом случае на вход счетчика 3 импульсов через элемент И 5 и ИЛИ 6 начинают подаваться импульсы напряжения с импульсного датчика 6 частоты вращения, частота которых повышается по мере разгона двигателя, соответственно этому повышается частота переключения фаз обмотки .

Электродвигатель разгоняется по своей естественной характеристике до момента, когда частота опорного генератора и датчика частоты вращения совпадают.

Тогда появляются импульсы напряжения на выходе фазового дискриминатора 7, длительность которых равна разности фаз между импульсами опорной частоты и импульсами частоты вращений. Эти импульсы через корректирующее устрой.ство 8 подаются на дополнительный вход коммутатора 2. При этом частота вращения двигателя кратна частоте опорного генератора и поддерживается с высокой точностью, определяемой стабильностью генератора опорной частоты .

Применение такого устройства управления позволяет сократить число . чувствительных элементон датчика, устанавливаемых на двигателе до двух, независимо от числа фаз обмотки . При этом значительно сокращается .число соединительных проводников., упрощается конструкция электродвигателя и повышается надежность работы всего устройства.

Формула изобретения

Устройство для управления ю -фазным бесконтактным двигателем постоянного тока, содержащее коммутатор, выход которого соединен с обмоткой двигателя, а его управляющие входы подключены к соответствующим выходам счетчика импульсов, вход которого подключен к выходу датчика частоты вращения, à его установочный вход соединен с выходом датчика углоного положения неподвижного ротора, о т л и ч а ю щ е е с я тем,,что, с целью упрощения конструкции устройства, и него введены .элементы И, .ИЛИ, триггер, фазовый дискриминатор, корректирующее устройство,. делитель частоты и геЖ -" ратор опорной частоты, выход которого соединен с входом делителя частоты и с первьм входом фазового дискриминатора, выход которого через корректирующее устройство соединен с дополнительным входом коммутатора, а его второй вход соединен с выходом датчика частоты вращения и подключен к первому входу первого элемента И, второй вход которого соединен с одним из выходов триггера, а его выход подключен к перному входу элемента ИЛИ, выход которого соединен с входом счетчика импульсов, aего второй вход подключен к выходу второго элемента И, первый вход кбторого соединен с выходом делителя частоты, а его второй вход

782070

Составитель A Санталов

Редактор Т . Кугрыаева Техред А.Ач Корректор М. Вигула

Заказ 8161/68 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, подключен к второму выходу триггера, вход которого объединен с установочным входом счетчика импульсов и соединен с вйходом датчика углового по-, ложения неподвижного ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии Н 49-21845, кл. 55 С 2 МКИ Н 02 р 7/00, 1974

2. Патент CtdA В 3783357, кл. 318-138 МКИ Н О2 к 29/00, 1974.

3. Патент Японии 9 49-38883, кл. 55 С 2 МКИ Н 02 р 7/00 1974.