Вентильный электродвигатель

(54) ВЕНТИЛЬНЫЙ (57) Изобретение ротехнике и може в вентильных эле ционных механизм ния является ул ных показателей о ГОСУДАРСТВЕННЫИ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский ордена Ленина и одена Октябрьской Революции энергеческий институт(56) Авторское свидетельство СССРУ 547038, кл. Н 02 К 29/02, 1975.Овчинников И.В., Лебедев Н.И.Бесконтактные двигатели постояннотока, - Л.: Наука, 1979, с. 247-2 ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬотносится к электт найти применение ктроприводах авиаов. Целью изобретеучшение массогабаритВентильный электро17 1 25 94 2 е шунтирующих диода, а электрическая машина имеет зубчатый якорь, Построение электрических машин с без. пазовой конструкцией якоря, для которой значейия индуктивных парамет ров снижаются в несколько раз по сравнению с известными конструкциями, позволяет снизить полезную мощность предлагаемого вентильного электродвигателя на 3-47, а также 10 улучшить массо-габаритные показатели за счет исключения в силовых 61носительно другого на угол и /вр по кольцевой схеме и угловую длительность 2 н/в Л/о, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью улучшения массогабарнтных показателей, он снабжен датчиком длительности коммутационного интервала,-канальным функциональным преобразователем с управляющим входом и выходной характеристикой у - 1;ж - с 4,) Ч 1, ( ос-кддиодов, встречно шунтирующих каждый из ъ ключей одной из групп преобразователя частоты. Эффективность применения предлагаемого вентиль- ного электродвигателя растет с ростом мощности электродвигателя, поскольку дополнительная управляющая . часть преобразователя частоты инвариантна мощности, а масса и габариты силовых диодов возрастают пропорционально мощности. Маломощные (информационно-логические) схемы управления могут быть реализованы в весьма малых массе и габаритах,5 20 25 Формула изобретения Вентильный электродвигатель, со- З 0 держащий электрическую машину с числом пар полюсови щ -секционной обмоткой якоря, подключенной к выходу двухполупериодного преобразователя частоты с 2 щ ключами и е диода- З 5 ми коммутационного тока, встречно шунтирующими каждый из щ ключей од - ной группы, например анодной, преобразователя частоты, датчик положения ротора, и выходов которого свя заны с выходами 2 Ф ключей преобразователя частоты через блок формирования сигналов управления, сигналы на нечетных и четных выходах которого имеют фазовый сдвиг один от в каждом-м канале;где ; (с) - входной сигнал;- угол поворота индуктора,( -1) 27)/врс(- 1) 2",/упр+ р.К, - угловая длительность сигнала с датчика длительности коммутационного интервала,Ы= с 1 - угловая длительность задержки переднего фронтасигнала, О 11 - дробноечисло, К, Ы,-;Ч - символ операции логического сложения,и е -канальным коммутатором, управляющий вход которого объединен с управляющим входом функционального пре- образователя и подключен к выходу датчика длительности коммутационного интервала, каждый четный-й и нечетный 1 -й выходы блока формирования сигналов управления подключены соответственно к 1 -му входу функционального преобразователя и к 1 -му входу щ -канального коммутатора, 1 -й выход которого подключен к входу 1-го ключа катодной группы преобразователя частоты,1 -й выход функционального преобразователя подключен к входу 1 -го ключа анодной группы преобразователя частоты.1Заказ 5136(56В нног бретении и Ж, Рауш Проектная оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород,Жюв Ю,Ю Тира НИИПИ Государ по делам изо 35, Москва,Подписномитета СССРткрытийая наб д.1259461 30 цвигатель содержит эл. машину 1 счислом пар полюсов р и в -секционной обмоткой 2 якоря, получающей питание от двухполупериоцного преобразователя частоты (ПЧ) 3 с 2 щ ключамии В Диодами коммутацйонного тока,встречно шунтирующими каждый иэключей одной иэ групп, например анод-ной 4 ПЧ, управляемого по сигналамс датчика 5 положения ротора черезблок б формирования сигналов управления, Сигналы на нечетных и четных .выходах последнего имеют фазовыйсдвиг один относительно другогонаугол Г/ яр по кольцевой схеме и угловую длительность 2 Н т р -с1 р, Уп 1Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в вентильных электроприводах, например в вентильных электроприводах авиационных механизмовЦель изобретения - улучшение массогабаритных показателей.На Фиг. 1 изображена блок-схема вентильного электродвигателя, на фиг. 2 - функциональная схема вентильнога электродвигателя с трех- секционной обмоткой якоря и трехканальным датчиком положения ротора; на Фиг. 3 - то же, с трехсекционной обмоткой якоря и шестиканальным датчиком положения ротора; на Фиг. 4 - расположение чувствительных элементов шестиканального датчика положения ротора и датчика длительности коммутационного интервала, на Фиг. 5 - функциональная схема датчика длительности коммутационного интервала; на фиг. б а,6,5 - диаграм - мы напряжений в узлах блок-схемы при. различных значениях угловой длительности задержки переднего Фронта входного сигнала, на фиг, 7 - то же, в узлах функциональной схемы Фиг,2; на фиг. 8 - то же, в узлах функциональных схем Фиг. 3 и 5Вентильный электродвигатель(фиг. 1) содержит электрическую ма -шину 1 с числом пар полюсов р и т -равляющие входы 11 и 9 соответственноющ -канального коммутатора 10 ищ-канального функционального преобразователя 8 объединены с выходом12 датчика 7 длительности коммутационного интервала, а их выходысвязаны соответственно с ключамикатадной 19 и аноднай 4 групп,ПЧОбеспечение в -канальным функциональным преобразователем 8 определеннойфункциональной характеристики позволяет исключить одну иэ групп (анодную или катодную) вентилей обратного моста ПЧ, чем достигается уменвшение массогабаритных показателей.8 ил. 2секционной обмоткой 2 якоря, подключенной к выходу двухпалупериодногопреобразователя 3 частоты с 2 1 и ключами и й диодами коммутационного тока, встречна шунтирующими каждый изключей одной группы, например анодной 4, преобразователя 3 частоты,датчик 5 положения ротора, и выходовкоторого связаны с входами 2 т клю чей преобразователя 3 частоты черезблок б формирования сигналов управления, сигналы на нечетных и четныхвыходах которого имеют фазовый сдвигодин относительно другого на угол 15 /щр по кольцевой схеме и угловуюдлительность 2/й р 6а 7/р, датчик 17длительности коммутационного интервала,в -канальный функциональный преобразователь 8 с управляющим входом 2 О 9 и выходной характеристикой в каждом 1 -м канале,2 где 1,(ж) - вхоцной сигнал;Ж - угол поворота индуктора,(1 - 1) 2 и/глрбм ( -1) 2 Я/ярку;о, - угловая длительностьсигнала с датчика 7 длительности коммутационногоинтервала;К = 1 К, - угловая длительность задержки переднего фронтавходного сигнала 1; (М),1 259461 35 40 45 50 55 Ос с 1 - дробное число,с(о-Я- символ операции логического сложения,и щ -канальный коммутатор 10, управляющий вход 11 которого объединен с управляющим входом 9 функционального преобразователя 8 и подключен к выходу 12 датчика 7 длительности коммутационного интервала, Каждый четный-и 13 и нечетный 1 -й 14 выходы блока 6 формирования сигналов управления подключены соответственно к 1 -му входу 15 функционального преобразователя 8 и к 1 -му входу 16 коммутатора 10; 1 -й выход 17 которого подключен к входу 1 -го ключа 18 катодной группы 19 преобразователя 3 частоты,-й выход 20 функционального преобразователя 8 подключен к входу-го ключа 21 анод ной группы 4 преобразователя 3.Вентильный электродвигатель (фиг, 2) содержит электрическую машину с числом пар полюсов= 1 и трехсекционной обмоткой якоря и трехканальный датчик 5 положения ротора.Обмотка якоря состоит из трех секций 22-24, собранных в звезду и подключенных к выходу преобразователя 3 частоты. Последний выполнен с тремя ключами (транзисторами) 25 27 катодной группы 19 и тремя ключами 28 - 30 анодной группы 4, каждый из которых шунтирован встречным диодом 31-33 соответственно. Блок 6 формирования сигналов управления выполнен по известной конструкции. Сигналы на шести его выходах сдвинуты один относительно другого на угол ь /е= 60 по кольцевойсхеме и имеют угловую длительностьЯ = 21/е= 120Датчик 7 длительности коммутационного интервала содержит измерительный резистор 34, нуль-орган 35, логический элемент "Мажоритарность" 36 логический элемент И 37 с прямым и инвертирующим входами, формирова- тель 38 импульсов, тактируемый В- триггер 39, трехвходовой логический элемент ИЛИ 40, реле 41 напряжения с замыкающим контактом 42. Входы логических элементов "Мажоритарность" 36 элементов ИЛИ 40 объеди- нены, являются входами датчика 7 длительности коммутационного интер 10 15 20 25 30 4вала и подключены к выходам 43-45 датчика 5 положения ротора, Измерительный резистор 34 включен между общей точкой шунтирующих диодов и общей точкой транзисторов анодной группы 4, его входы являются входами датчика 7. Выход 0-триггера 39 подключен к одной из клемм замыкающего контакта 4", вторая клемма которого является выходом 12 датчика 7 длительности коммутационного интервала. Выход логического элемента ИЛИ 40 через реле 41 напряжения связан с клеммой постоянного потенциала Логический нуль. Выход ло - гического элемента "Мажоритарность" 36 подключен к входу формирователя 38 импульсов, выход которого подключен к инвертирующему входу логического элемента И 37 и к тактируемому входу Р-триггера 39, вход "Установка нуля" которого подключен к выходу логического элемента И 37. Выход измерительного резистора 34 подключен через нуль-орган 35 к прямому входу логического элемента И 37. На информационный вход Р-триггера 39 подает - ся постоянный сигнал "Логическая единица".Трехканальный функциональный преобразователь 8 имеет выходную харак- теристику в каждом-м канале,где , (о)="1", при 6 -1) 60 -сна(-1)" 60 + 120 , К =1 м 1 = 1.Учитывая, что М = в, а следовательно 1; (М- Ы,) = 1;(М- Ы ), выражение для выходной характеристики можно записать Трехканальный функциональный преобразователь 8 (фиг. 2) содержит счетверенный Р-триггер 46 и инвертор 47, вход которого является управляющим входом 9 функционального преобразователя 8, информационными входами 48 - 50 и выходами 51 - 53 которого являются соответственно три вхо да и соответствующие им три выхода счетверенного Э-триггера 46. Выход инвертора 47 подключен к тактируемому входу 0-триггера 46. Трехканальный коммутатор 10 выполнен на трех управляемых ключах 54-56, управляю, = 1;к-м, 11;(с 50 55 5 12щне входы которых объединены и являются управляющим входом 11 коммутатора 10. Входами 57 - 59 и выходами 60-62 коммутатора 10 являютсясоответственно входы и выходы управляемых ключей 54-56,Вентильный электродвигатель (фиг.3-5) содержит электрическую машину 1с числом пар полюсови трехсекционной обмоткой 2 якоря и шестиканальный датчик 5 положения ротора. Преобразователь 3 частоты и трехсекционная обмотка 2 якоря (фиг. 3) выполнены аналогично представленнымна фиг. 2.Датчик 5 положения ротора содержит шесть чувствительных элементов63-68, а сигнальный сектор 69 управляющего элемента (фиг. 4) имеетоугловой размер 125 . Расположениечувствительных элементов 63-68 датчика 5 положения ротора показанона фиг. 4. Управляющий элемент показан в виде затемненного секторацентрального круга (фиг. 4) связанного с индуктором, а чувствительныеэлементы 63-68 расположены со сдвигом один относительно другого накольце, установленном на якоре вентильного электродвигателя .Датчик 5 положения ротора подключен к источнику 70 питания черезконтактор 71 и реле 72 времени сразмыкающим контактом 73 (фиг, 5).Блок 6 формирования сигналов управления (фиг. 3) выполнен на логи 11ческом элементе "Повторитель . Сигналы на шести его выходах сдвинутыодин относительно другого на угол/В= 60 по кольцевой схеме иимеают угловую цлительность Ч" = 125Датчик 7 длительности коммутационного интервала (фиг. 5) содержиттри чувствительных элемента 7476, три инвертора 77-79, три трехвходовых логических элемента И 80 -82, логический элемент И 83 с прямыми инвертирующим входами, выход которого является выходом 12 датчика 7,Фдвухвходовой логический элемент И 84и тактируемый фронтом В-триггер 85.Чувствительные элементы 74-76 (фиг.4)сдвинуты относительно чувствительныхэлементов 64-68 датчика 5 положенияротора на угол Ф, , Выходы логических элементов 80-82, каждый черездиоды подключены к прямому входуэлемента И 83, первому входу элемен 59461б та И 84 и к инвертирующему входу"Установка нуля" П-триггера 85, выход которого подключен к инвертнрующему .входу логического элемента И83 Информационный вход 0-триггера85 непосредственно, а второй входэлемента И 84 через размыкающий контакт 73 реле 72 времени подключенык постоянному потенциалу уровня(Логическая единица". Выход логического элемента И 84 подключен ктактируемому входу В-триггера 85.Первые входы логических элементовИ 80-82 подключены к выходам чувствительных элементов 74-76Вторыевходы логических элементов И 80 -82 объединены соответственно с входами инверторов 78-77, являютсявходами датчика 7 длительности коммутационного интервала и подключены соответственно к выходам чувствительных элементов 66 - 64 датчика5 положения ротора, Выходы инверторов 77 - 79 подключены к третьимвходам логических элементов И 80 -82 соответственно. Чувствительныеэлементы 74 - 76 могут быть выполнены аналогично чувствительным элементам 63 - 68 датчика 5 положенияротора. Трехканальный функциональный пре-, образователь 8 имеет выходную харак- теристику в каждом-м канале,гд 1; (с):ц 1", при ( -1) 60с (-1)к60 +125Фг =Ь, " = О,Учитывая, что Ф = О, а следовательно 1;(сс-Ы )= 1,(М,), выражение длявыходной характеристики можно запи- сать Трехканальный функциональный преобразователь 8 содержит (фиг. 3) три управляемых ключа 86 - 88, три К 8- триггера 89 - 91, формирователь 92 импульсов по заднему фронту, три двухвходовых логических элемента ИЛИ 93 - 95 выходы которых служат соответственно выходами 51 - 53 функционального преобразователя 8.Информационные входы управляемых ключей 86, 87 и 88 подключены к управляющим входам ключей 88, 86 и 87 соответст59461 5 10 15 20 35 40 45 9 12тельности протекания коммутационноготока можно осуществлять косвенным образом, контролируя прохождение индуктором (ротором) углового интервала М с момента очередной коммутации ключей анодной группы 4. Величина углового интервала М, определяется.как максимально возможная для данного типа электродвигателей угловаядлительность 13 , коммутационногоинтервала. Поэтому угловая длительность р(, сигнала на выходе датчика7 длительности коммутационного интервала в любой момент времени постоянна и равна, Датчик 7 длительности коммутационного интервала,реализующий данный принцип, показанна фиг. 5,Если вентильный электродвигатель снабжен датчиком частоты вращения, можно изменять угловую длительность Ф; сигнала на выходе датчика 7длительности коммутационного интервала в функции частоты вращения. Впростейшем случае это может бытьлинейная зависимость,функциональный преобразователь 8преобразует сигнал 1; (к), поступающий на его-й вход при прохождениииндуктором электрической машины 1углового интервала (-1) 2 й/ ею(1-1):Я/п + (, в аналогичный поформе и амплитуде сигнал с задержанными по углу передним и задним фронтами. Задний фронт выходного сигнала всегда задержан на время прохож-дения индуктором углового интервала,определяемого угловой длительностьюЫ, сигнала датчика 7 длительностикоммутационного интервала (фиг. 6 О,, 5 ), Передний фронт выходного сигналазадержан на время прохождения индуктором интервала с угловымразмером М = 1 Ф,. Величина коэффициента 1( может быть любым дробнымчислом, лежащим в интервале О;при котором выполняется соотношениеФИ, -3. Выбор конкретного значения Ф не является принципиальноважным, в частности значение м мож сно выбирать исходя из получения наи-меньших схемотехнических затрат при построении функционального преобразотеля 8. На фиг. бо,В,показанйвыходные сигналы 1; при различныхзначениях О О=Ы,; 0="фу =Ов сформированные из входных сигналов 1;(М) с угловым размером 1. 1 ОТаким образом, на 1 -м выходе функционального преобразователя 8 Формируются сигналы ; с задержанным на время, определяемое длительностью сигнала датчика длительности коммутационного интервала, задним фронтом, имеющие угловой размер ц й ,- ( дПо сигналам В -канального функционального преобразователя 8 периодически коммутируются ключи анодной группы 4 преобразователя 3 частоты.Коммутатор 1 О, имеющий в каналов, при поступлении на управляющий вход 11 сигнала логической .единицы с выхода 12 датчика 7 длительности коммутационного интервала запрещает прохождение на выход сигналов, поступающих на его входы с щ нечетных выходов блока 6 формирования сигналов управления. На всех выходах коммутатора 10 при наличии сигнала "логическая единица" на управляющемвходе появляется сигнал "логическийнуль", По сигналам е -канальногокоммутатора 10 периодически коммутируются ключи катодной группы 19преобразователя 3 частоты, Диаграмма напряжений -го канала коммутатора 10 показана на фиг. 6. Примеры выполнения й -канального коммутатора 10 представлены на фиг. 2 и 3,Работу вентильного электродвигателя (фиг. 2) с трехсекционной обмоткой якоря и преобразователем 3 частоты, в котором каждый ключ анодной группы шунтирован встречным диодом, поясняют диаграммы напряжений (фиг. 7). При подключении вентильного электродвигателя к источнику питания(не показан) логическая комбинациясигналов с выходов 43 - 45 датчика5 положения ротора поступает на входы датчика 7 длительности коммутационного интервала и на входы блокаб формирования сигналов управления,Индуктор электрической машины можетзанимать положение, при котором в 50 конце первого такта по сигналам с датчика 5 положения ротора отключенключ либо анодной либо катоднойгрупп,Если на первом коммутационном ин 55, тервале отключается ключ анодной группы 19, логической комбинации сигналов на входе элемента фМажоритарность" 36 соответствует сигнал"Логический нуль на его выходе,Этот сигнал через формирователь 38 импульсов поступает на тактовый вход П-триггера 39.Ток через измерительный резистор 34 при пуске отсутствует, поэтому на выходе нуль-органа 35 присутствует сигнал "Логическая единица", который через элемент И 37 поступает на вход Установка нуля" 0-триггера 39. На его выходе при этом сформирован сигнал "Логический нуль". Появление логической комбинации сигналов, отличной от нулевой, на выходе датчика 5 положения ротора приводит также к появлению постоянного сигнала "Логическая единица на выходе элемента ИЛИ 40. Срабатывает реле 41 напряжения, замыкается его контакт 42. Сигнал "Логический нуль" с выхода 12 датчика 7 длительности коммутационного интервала поступает на управляющие входы 11 и 9 соответственно коммутатора 10 и функционального преобразователя 8, На выходе инвертора 47 появляется сигнал "Логическая единица". По переднему фронту этого сигнала информация с входа функционального преобразователя 8 переписывается на его выход, Сигналы с входов коммутатора 10 проходят без изменения на его выход. Сигналы с выходов коммутатора 10 и функционального преобразователя 8 поступают на входы соответствующих ключей, К источнику питания преобразователя 3 частоты подключается комбинация секций обмотки 2 якоря и двигатель запускается .Если на первом коммутационном интервале отключается ключ катодной группы 19, логической комбинации сигналов на входе элемента "Мажоритарность" 36 соответствует сигнал Логическая единица" на его выходе. Пусть в момент пуска (момент временифиг. 7) индуктор электрической машины находится в положении, при котором по сигналам с датчика 5 положения ротора сформированы сигналы "Логическая единица" на выходах 48 и 59 блока 6 формирования сигналов и на входе логического элемента "Мажоритарность" 36. По переднему фронту сигнала с выхода логического элемен-, та "Мажоритарность" 36 на выходе формирователя 38 формируется импульс, по переднему фронту которого на выходе П-триггера 39 устанавливается 5 1 О 15 20 25 ЗО 35 40 45 50 состояние "Логическая единица . Появление логической комбинации сигналов, отличной от нулевой, на выходе датчика 5 положения ротора приводит к появлению постоянного сигна - ла "Логическая единица" на выходе элемента ИЛИ 40, к подключению напряжения питания к катушке реле 41 напряжения и замыканию его контакта 42. Сигнал Логическая единица" с выхода Р в тригге 39 поступает на управляющие входы 11 и 9 соответственно коммутатора 10 и функционального преобразователя 8 и запрещает прохождение информационных сигналов на их выходы. В момент времени 1 на выходе формирователя 38 появляется сигнал "Логический нуль". Так как коммутационный ток отсутствует, на вход "Установка нуля" Р-триггера 39 посту пает сигнал Логическая единица" с выхода нуль-органа 35, На выходе 0-триггера 39 устанавливается состояние Логический нуль". На выходе датчика 7 длительности коммутационного интервала появляется сигнал Логический нуль. Сигналы с входов 57 - 59 коммутатора 10 проходят на его выходы 60-62. Единичный сигнал с выхода 62 открывает ключ 27 катодной группы 19По переднему фронту сигнала с выхода инвертора 47 (момент времени 1 ) информация с входов 48 - 50 функционального преобразователя 8 переписывается на его выходы 51 - 53. Единичный сигнал с выхода 51 открывает ключ 29 анодной группы. К источнику питания преобразователя 3 частоты оказываются подключенными секции 24 и 23 обмотки якоря, и двигатель запускается. В конце первого такта коммутации (момент времени 1, ) изменяется логичес 3кая комбинация сигналов на выходе датчика 5 положения ротора. Появляется сигнал "Логический нуль" на выходе логического элемента "Мажоритарность" 36 и сигналы "Логическая единица" на входах 48 и 57 соответственно коммутатора 10 и функционального преобразователя 8. Таким образом, в момент временипри неизменной информации на выходе функционального преобразователя 8 меняется логическая комбинация сигналов на выходе коммутато-, ра 10; появляется сигнал "Логическая единица" на выходе 60 и сигнал"Логический нуль" - на выходе 62.Это обеспечивает коммутацию ключей катодной группы 19: ключ 27 закрывается и открывается ключ 25 при открытом ключе 29 анодной группы.Ток, обусловленный ЭДС самоиндукции отключаемой секции, спадает по замкнутому контуру: 24-23-29-34-33- 34, поэтому перенапряжение на ключах не возникает.1В момент времени 1происходит очередная смена информации на выходе датчика 5 положения ротора. Изменяется логическая комбинация сиг- налов на входах. элемента Мажоритарность" 36 и на входах функционального преобразователя 8. При этом сигналы на входах, а следовательно, и выходах коммутатора 10 не изменяются. Логические комбинации сигналов на выходах 51-53 преобразователя 8 также остаются неизменными, так как их перезапись происходит по заднему фронту сигнала, поступающего с затчика 7 длительности коммутационного интервала. По переднему фронту сигнала с выхода элемента "Мажоритарность" 36 формируется импульс, который, блокируя сигнал с выхода нуль-органа 35, устанавливает Р- триггер 39 в состояние "Логическая единица", Длительность импульсов на выходе формирователя 38 определяется временем, в течение которого можно изменить алгоритм работы ключей преобразователя 3 частоты по сигналам с выхода коммутатора 10. На выходе 12 датчика 7 длительности коммутационного интервала появляется сигнал нЛогическая единица . Этот сигнал поступает на .управляющий входкоммутатора 10 и запрещает прохождение на выход логической комбинации сигналов, поступающей на его входы. На всех выходах 60-62 коммутатора 10 устанавливается состояние "Логический нуль". Секции обмотки якоря элек,трической машины оказываются отключены от источника питания . Поскольку ключ 29 остается включенным, то ток отключенной ветви 22-23 спадает по замкнутому контуру: 22-23-29-23-31-22Появление коммутационного тока через резистор 34 фиксирует нуль-орган 35, на выходе которого появляет - ся состояние Логический нуль". До момента окончания процесса спадания тока, обусловленного энергией, запасечной н индуктивности отключаемой секции, на выходе Р-триггера 39 сохраняется состояние Логическая единица",5В момент времени 15 коммутационный ток через резистор 34 становитсяравным нулю, на выходе нуль-органа35 появляется сигнал "Логическая еди 1 О ница"Который обнуляет Р-триггер39, По заднему фронту этого импульсаинформация с выхода функциональногопреобразователя 8 переписывается наего вход, появляется сигнал "Логи-.ческая единица" на выходе 52 и сиг -нал "Логический нуль" на выходе 5 1.На выходе коммутатора 10 восстанавливается логическая комбинация сигналов, поступающих на его вход. Вмомент времени 15 закрывается ключ29, открываются ключи 30 и 25, Таккак в этом случае ток секций равеннулю, процесс коммутации происходитмгновенно.Таким образом, коммутация ключейкатодной группы происходит по сигналам датчика 5 положения ротора,аналогично вентильному электродвигателю, преобразователь частоты ко- ЗОторого содержит шесть шунтирующихдиодов. При коммутации ключей анодной группы в случае, если не будетизменен алгоритм работы ключей икоммутация произойдет сразу при изменении логической комбинации сигналов, на выходе датчика 5 положенияротора к отключенному ключу, например 29, в момент времени 1 черезоткрытый ключ 25 приложено напряжение, равное сумме ЭДС самоиндукции отключенной секции 23 и напряжения питания преобразователя 3частоты. В результате этого ключ29 может быть пробит, Чтобы этогоне произошло в вентильном электродвигателе с помощью датчика 7 длительности коммутационного интервала фиксируют моменты коммутацииключей анодной группы. В указанныемоменты по сигналам с коммутатора10 закрывают все ключи катоднойгруппы и сохраняют предыдущую комбинацию сигналов на выходе функционального преобразователя, в результате чего образуется дополнительный 55 контур, по которому спадает ток,обусловленный ЭДС самоиндукции отключаемой секции. С помощью датчика7 длительности коммутационного ин25946) 16тервала фиксируют длительность укаэанного состояния, после чего восстанавливакт алгоритм работы вентиль ного электродвигателя по сигналам с датчика 5 голожения ротора до мо мента очередной коммутации ключей анодной группы.Указанный алгоритм работы ключей преобразователя частоты не претерпевает изменения при выполнении кон структивных узлов вентильного электродвигателя на любых других элементах. Предположим что управление вентильным электродвигателем осуществляется по слаботочным цепям датчика 5 положения ротора, В момент времени 1, замыкается контактор 71, датчик 5 положения ротора подключается к источнику 70 питания, На выходе датчика 5 появляется логическая комбинация сигналов, однозначно характеризующая положение индуктора электрической машины 1. Реле 72 времени оказывается йодключен-ным к источнику 70 питания, нри этом его размыкающий контакт 73 размыкается через заданное время, Достаточно иметь выдержку времени, измеряемую долями секунд. Если индуктор электрической машины в момент пуска занимает положение, которое соответствует в рабочем режиме коммутационному интервалу ключей анодной группы, на выходе одного из логических элементов И 80-82 присутствует сигнал "Логическая единица", который не проходит на выход 12 датчика 7 длительности коммутационного интервала. Это объясняется тем, что данный сигнал, поступая на первый вход логического элемента И84 в момент, когда на его второй вход через замкнутый еще контакт 73 также поступает сигнал "Логическая единица", проходит на тактируемый вход Р-триггера 85. Передний фронт данного сигнала устанавливает на выходе Р-триггера 85 состояние "Логическая единица". Данный сигнал, поступая на инвертирующий вход элемента И 83, запрещает прохождение 25 30 35 40 Вентильный электродвигатель15(фиг. 8) в узлах функциональныхсхем фиг. 4 и 5 поясняют его работу,на его выход сигнала, поступающего на его прямой вход.Сигналы с выхода блока 6 формирования сигналов управления без изменения проходят на входы ключей преобразователя 3 частоты. Вентильный электродвигатель запускается.Индуктор электрической машины проходит угловой интервал, .соответствующий в рабочем режиме коммутаци-, онному интервалу ключей анодной груп.пы, Изменяется логическая комбинация сигналов на выходах чувствительных элементов 64, 66, 68, 74, 75и 76. Появляется сигнал "Логическийнуль на инвертирующем входе "Установка нуля" Р-триггера 85, которыйустанавливает логический нуль наего выходе и разрешает прохождениесигналов на выход логического элемента И 83, поступающих на его прямой вход. При этом состояние на выходе Р-триггера 85 в процессе работы вентильного электродвигателябольше не изменится, так как навторой вход логического элемента И84, а следовательно, и на тактируемый вход Р-триггера 85 подаются постоянные сигналы "Логический нуль",Если при пуске ротор электрической машины находится в любом другомположении, отличном от указанного,на выходе логических элементов 80 -82, а следовательно, и на выходе12 датчика 7 длительности коммутационного интервала присутствуетсигнал "Логический нуль (моментвремени 1, фиг, 7). К источнику питания преобразователя 3 частоты посигналам с выхода датчика 5 положения ротора подключаются секцииобмотки якоря, в данном случае 2223. Коммутация ключей анодных и катодных групп преобразователя 3 частоты в процессе работы осуществляется аналогично описанному при работе вентильного электродвигателя,изображенного на фиг. 2,В процессе коммутации ключейанодной группы вентильный электродвигатель отключен от источника .",итания, на этом интервале вращающий момент создается только за счет коммутационного тока. Это на 12-157. снижает полезную мощность при одном и том же уровне КПД по сравнению с вентильным электродвигателем, в котором преобразователь частоты имеет