Устройство для управления вентильным электродвигателем

,1135002 4(51) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРСНОМУСВ енк нина и орде энергетичес бедев Н.И остоянного с. 157-158. ство СССР ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ(71) Московский ордена Лна Октябрьской Революциикий институт(56) 1. Овчинников И.В.,Бесконтактные двигателитока. Л "Наука", 1979,2. Авторское свидетелпо заявке В 3262523/07,кл. Н 02 Р 6/02, 1982.(54)(57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯВЕНТИЛЬНЬМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ, содержащее преобразователь частоты, предназначенный для подключения по выходук якорной обмотке вентильного электродвигателя, датчик положения индуктора вентильного электродвигателя,блок формирования сигналов заданногонаправления вращения, задатчик команд управления, выходом связанныйс управляющим входом блока формирования сигналов заданногонаправлениявращения, информационный вход которого подключен к выходу датчика положения индуктора, а выход - к управляющему входу преобразователя частоты, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения надежности при отказе в вентильном электродвигателеиз-за неисправности преобразователячастоты, оно снабжено блоком формирования сигнала на реверс индуктора суправляющим и задающим входами, анализатором рабочего режима вентильного электродвигателя с одним задающим и по крайней мере одним управляющим входами, управляемым переключателем с двумя информационными и одним управляющим входами, датчиком аварийного состояния вентильного элек" тродвигателя, реверсивным датчиком частоты вращения, выходом связанным с управляющим входом анализатора рабочего режима вентильного электродвигателя, задающий вход которого подключен к выходу задатчика команд управления, подключенному к одному информационному входу управляемого переключателя, другой информационный вход которого соединен с выходом блока формирования сигнала нае реверс индуктора, управляющий вход переключателя - с выходом анализатора рабочего режима вентильного электродвигателя, а выход переключателя подключен к управляющему входу бло- Я ка формирования сигнала заданного направления вращения, выход датчика аварийного состояния вентильного элек тродвигателя подключен к управляющему входу блока формирования сигнала на реверс индуктора, задающий вход которого связан с выходом задатчика команд управления.2, Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что блок формиро вания сигнала на реверс индуктора снабжен четырьмя двухвходовыми логическими схемами "ИСКЛЮЧАВШЕЕ ИЛИ", двумя инверторами, времязадающей цепочкой и КВ-триггером, вход "Установка нуля" и вход "Установка единицы" которого подключены к выходам первой и второй логических схем "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" соответственно, первый вход первой логической схемы "ИСКЛЮ 113500 18вследствие того, что секция якорной обмотки не подключается к источнику питания, если индуктор находится в угловом интервале е, Поэтому конденсатор 110 заряжается,цо верхнего по рога О срабатывания компаратора 105Ц 1(интервал времени 1 - 1 , фиг. 6), Компаратор 105 срабатывает (моментвремени 62) и вызывает появление 0 на выходе 34 блока 20 формирования 1 О сигнала на реверс и, как следствие, на управляющем входе 17 блока 16 фор. мирования сигнала заданного направления вращения., При нулевом входном сигнале на управляющем входе 17 сиг налы с каналов 6-8 датчика 5 положения индуктора инвертируются в управляемом блоке 16 формирования сигнала заданного направления вращения. Это эквивалентно сдвигу датчика 5 положеО ния индуктора на У эл.град, что обеспечивает подключение к источнику питания секции или комбинации секций и создает предпосыпки для успешного запуска венткльного электродвигателя.25 В момент времени 1 эдвигатель запускается влево и к моменту времени 1 достигает требуемой для прохождения бестокового интервала скорости, но так как направление вращения не соответстует ЗО заданному, это не приводит к появлению единичного сигнала на управляющем входе 31 переключателя 28. При попадании индуктора в угловой интервал с возникает бестоковая пауза(мо- мент времени 1 з), При этом появляется нулевой сигнал на выходе 6 1 логической схемы 62, который обуславливает разряд конденсатора, При достижении напряжением О конденсатора нижнего порога срабатывания 0 компаратора 10 появляется "1" на выходе 34 блока 20 формирования Сигнала на реверс, следовательно, и на входе 17 блока 16 формирования сигнала на заданное направление вращения, который формирует сягналы заданного направления вращения :вправо, При этом управляющий сигнал поступает на исправный ключ или комбинацию ключей, двигатель эф фективно тормозится в режиме противо- включения (интервал времени- 1 ) и начинает вращаться в заданном найравлении (момент времени 1 ). Если к моменту бестоковой паузы интервал времени ф - 1 ) скорость достигает1 о 1требуемого значения ( мом ен т вр емени 1 ) , кндук т ор проходит угловой интер вал с по инерции , к двигатель продолжает вр ащатс я в заданном направлении , В проткнн ом случае процесс по в торя ется ,Таким образом , необходимым усл овием работы ве нтил ь ног о эл ектродвигателя с неисправностью типа обрыва ключа преобразователя частоты в случа е успешного запуска является наличие запаса кинетической эн ер гкк для того , чтобы пройти б ес токо вый угловой интервал с по инерции .В случае если анализатор 2 3 р аб очего режима в е нтильн о г о эл ектр одвкг ат еля выполнен в соответствии с функциональной схемой (фиг . 3 ) и имеется ре вер сивный датчик 1 9 частоты вращения , устройство управления работает аналогичным образом . Надежность запуска в устройстве повышается за счет того , что в случае фкксации аварийного состояния подается команда на движение индуктора в противоположном направлении по цепям управления ключами пр еобр аз ователя частоты , что позволяет вывести индуктор вентильного электродвигателя и з "мертвой точки" , поскольку при этом управляющий сигнал с чувствительного элемента датчика положения индукт ора поступает на исправный ключ или комбинацию ключ ей преобразователя частоты . Подача же команды на движение индук т ор а по любой другой цепи , например измен ени е полярности источника электрическ ой энергии при двухпроводных ключах преобразователя частоты, н е вызывает каких-либо движений индуктора , и оскольку управляющий сигнал поступает на неисправный ключ .135002 Составитель А. ГоловченкоТехред С. Мигунова Корректор А. Обручар Редактор М. Циткина Тираж б 46 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 10099/44 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 41135002 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ" через первый инвертор,а первый вход второй логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" непосредственноподключены к выходу третьей логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", образующему выход блока формирования сигнзла нз реверс индуктора, вторые входы укаэанных логических схем объединены и образуют управляющий вход блокаформирования сигнала на реверс индук"тора, задающий вход которого образован соединенными между собой входом второго инвертора и первым входомтретьей логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", второй вход которой черезвремязадающую цепочку подключен квыходу четвертой логической схемы"ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИф, первый и второйвходы которой подключены соответственно к выходу второго инвертораи к выходу Рб -триггера;3, Устройство по и, 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что анализатор рабочего режима вентильного электродвигателя содержит однопоррговый ирегенераторный компараторы, выпрямитель, логическую схему "ИСКЛЮЧАЮ"ЩЕЕ ИЛИ" с прямым и инвертирующимвходами и логическую схему ИЛИ-НЕ спрямым и инвертирующим входами, выход которой является выходом анализатора рабочего режима вентильногоэлектродвигателя управляющим и задающим входами которого служат соответственно вход однопорогового компаратора, объединенный с входом выпрямите"ля, и прямой вход логической схемы"ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", инвертирующнй входкоторой подключен к выходу однопорогового компаратора, а выход - к прямомувходу логической схемы ИЛИ"НЕ, инвертирующий вход которой связан с выходом выпрямителя через регенератор-.ный компаратор,4. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что управляемыйпереключатель содержит три двухвходовые логические схемы И-НЕ и ийвер.Ъ,1Изобретение относится к электротехнике и может бить использовано в системах управления вентильными тор, выход которого подключен к первому входу первой логической схемыИ-НЕ, а вход объединен с первым входом второй логической схемы И-НЕ иявляется управляющим входом управ-ляемого переключателя, выходом которого служит выход третьей логическойсхемы И-НЕ, первый и второй входы которой подключены соответственно к выходу второй и первой логических схемИ-НЕ, вторые входы которых являютсясоответственно первым и вторым информационными входами управляемогопереключателя. 5. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что реверсивный датчик частоты вращения выполнен в виде датчика направления вращения, подключенного к выходу многоканального датчика положения индуктора и нереверсивного датчика частоты вращения, анализатор рабочего режима вентильного электродвигателя содержит двухвходовую логическую схему "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", логическую схему ИЛИ-НЕ с прямым и инвертирующим входами и регенераторный компаратор, вход которого служит первым управляющим входом анализатора рабочего режима вентильного электродвигателя и подключен к выходу нереверсивного датчика частоты вращения, задающим входом которого служит первый вход логической схемы 1 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", второй вход которой является вторым управляющим входом анализатора рабочего режима вентильного электродвигателя и подключен к выходу датчика направления вращения, прямой и инвертирующий входы логической схемы ИЛИ-ЯЕ подключены соответственно к выходу логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" и к выходу регенераторного компаратора,. а выход логической схемы ИЛИ-НЕ служит выходом анализатора рабочего режима вентильного электродвигателя. электродвигателями, например в вентильных электроприводах авиационныхмеханизмов.Известно устройство для управления трехсекционным двигателем с преобразователем частоты и датчиком положения ротора с двумя комплектами чувст вительных элементов. В данном устрой стве управления преобразователь частоты и предварительные каскады усиления преобразователя частоты подключаются каждый к своему источнику электрической энергии через соответствуюО щие силовые контакты, при этом первый и второй комплекты чувствительных элементов датчика положения ротора подключены через нормально замкнутый и нормально разомкнутый контакты реле к 15 источнику питания датчика положения ротора 1 1,Недостаток этого устройства - отсутствие средств, обеспечивающих запуск двигателя в аварийных режимах. 20Наиболее близким техническим решением к изобретению является устройство для управления вентильным электродвигателем, содержащее преобразователь частоты, предназначенный для подключения по выходу к якорной обмотке вентильного электродвигателя, датчик положения индуктора вентильного электродвигателя, блок формирования сигналов заданного направления враще.ЗО ния, задатчик команд управления, выходом связанный с управляющим входом блока формирования сигналов заданного направления вращения, информационный Вход которого подключен к выходу дат-З 5 чика положения индуктора, а выход - к управляющему входу преобразователячастоты 21Недостатком данного устройства является низкая вероятность запуска 40 при любом отказе в вентильном электродвигателе, эквивалентном неисправности типа обрыва ключа преобразователя частоты, не являющегося абсолютным отказом. При такой неисправности 45 вентильный двигатель в целом сохраняет работоспособность; что особенно важно для ряда устройств, где вентильный электродвигатель в течение определенного отрезка времени рабо О тает без регламентных ремонтов, например в электроприводах авиационных механизмов. К таким вентильнымэлектродвигателям предъявляется требование очень высокой надежности, 55 поскольку отказ на таких объектах может привести к катастрофе. Использование известного устройства управ:ления вентильным электродвигателем неприемлемо в указанном классе объектов из-за низкой надежности. Поскольку при любом отказе в вентильном электродвигателе, эквивалентном неисправности типа обрыва ключа преобразователя частоты, при определенных положениях индуктора синхронной машины вентильный электродвигатель не развивает пускового момента, а следовательно, и не запускается, хотя в случае успешного запуска он может работать, имея ухудшенные электро- механические характеристики за счет того, что одна секция или их комбинация не подключается к источнику электроэнергии.Цель изобретения - повышение надежности запуска при отказе в вентиль-ю ном электродвигателе, эквивалентном неисправности тина обрыва ключа преобразователя частоты.Поставленная цель достигается тем, что устройство для управления вентильным электродвигателем, содержащее преобразователь частоты, предназначенный для подключения по выходу к якорной обмотке вентильного электродвигателя, датчик положения индуктора вентильного электродвигателя, блок формирования сигналов заданного направления вращения, задатчик команд управления, выходом связанный с управляющим входом блока формирования сигналов заданного направления вращения, информационный вход которого подключен к выходу датчика положения индуктора, а выход - к управляющему входу преобразователя частоты, дополнительно снабжено блоком формирования сигнала на реверс индуктора с управляющим и задающим входами, анализатором рабочего режима вентильного электродвигателя с одним задающим и по крайней мере одним управляющим входами, управляемым переключателем с двумя информационными и одним управляющим входами, датчиком аварийного состояния вентильного электродвигателяи реверсивным датчиком частоты вращения, выходом связанным с управляющим входом анализатора рабочего режима вентильного электродвигателя, задающий вход которого подключен к выходу задатчика команд управления, подключенному к одному информационному входу управляемого переключателя, другой информационный вход ко 1135002.торого соединен с выходом блока формирования сигнала на реверс индуктора, управляющий вход переключате" 1ля - с выходом анализатора рабочего режима веитильного электродвигателя, 5 а выход переключателя подключен к управлюощему входу блока формиро. вания сигнала заданного направления вращения, выход датчика аварийного состояния вентильного электродвига 1 О теля подключен к управляющему входу блока формирования сигнала на реверс индуктора, задающий вход которого связан с выходом задатчика команд15 управления.Кроме того, в устройстве блок формирования сигнала на реверс индуктора снабжен четырьмя двухвходовьа 1 логическими схемами "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", двумя инверторами, времязадающей цепочкой и ЙБ -триггером,вход "Установка нуля" и вход "Установка единицы" которого подключены к выходам первой и второй логических схем "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" соответственно, пер"25 вый вход первой логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" через первый инвертор, а первый вход второй логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" непосред. ственно подключены к вь 1 хрду третьей логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", образующему выход блока формирования сигнала на реверс индуктора, вторые входы указанных логических схем объединены и образуют управляющий вход 35 блока формирования сигнала на реверс индуктора, задающий вход которого образован соединенными между собой входом второго инвертора и первым входом третьей логической схемы "ИС КЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", второй вход которой через времязадающую цепочку подключен к выходу четвертой логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", первый и второй входы которой подключены со ответственно к выходу второго инвертора и к выходу РЭ-триггера.При этом анализатор рабочего режима вентильного электродвигателя содержит однопороговый и регенера торный компараторы, выпрямитель, логическую схему "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" с прямым и инвертирующим входами и логическую, схему ИЛИ-НЕ с прямым и инвертирующим входами, выход кото рой является выходом анализатора рабочего режима вентильного электродвигателя, управляющим и задающим входа ми которого служат соответственно вход однопороговогокомпаратора, объединенный с входом выпрямителя, и прямой вход логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", инвертирующий вход которой подключен к выходу однопорогового компа,ратора, а выход - к прямому входу логической схемы ИЛИ-НЕ, инвертирующий вход которой связан с выходом выпрямителя через регенераторный компаратор.В устройстве управляемый переключатель может содержать три двухвходовые логические схемы И-НЕ и инвертор, выход которого подключен к первому входу первой логической схемы И-НЕ, а вход объединен с первым входом второй логической схемы И-НЕ и является управляющим входом управляемого переключателя, выходом которого служит выход третьей логической схемы И-НЕ, первый,и второй входы котсрой подключены соответственно к выходу второй и первой логических схем И-НЕ, вторые входы которых являются соответственно первым и вторым информационными входами управляемого переключателя.Кроме того, в устройстве реверсивный датчик частоты вращения выполнен в виде датчика направления вращения, подключенного к выходу многоканального датчика положения индуктора и нереверсивного датчика частоты вращения, анализатор рабочего режима вентильного электродвигателя содержит двухвходовую логическую схему "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", логическую схему ИЛИ-НЕ с прямья и инвертирующим входами и регенераторный компаратор, вход которогослужит первым управляющим входом анализатора рабочего режима вентильного электродвигателя и подключен к выходу нереверсивного датчика частоты вращения, задающим входом которого служит первый вход логической схемы. "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", второй. вход которой является вторым управляющим входом анализатора рабочего режима вентильного электродвигателя и подключен к выходу датчика направления вращения, прямой и инвертирующий вхбды логической схемы ИЛИ-НЕ подключены соответственно к выходу логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" и к выходу регенераторного компаратора, а выход логической схемы ИЛИ-НЕ служит выходоманализатора рабочего режима вентиль- ного электродвигателя.На фиг; 1 изображена блок-схема устройства для управления вентильным электродвигателем; на фиг. 2 - функциональная схема устройстваф на фиг. 3 - функциональная схема анализатора рабочего режима вентильного электродвигателя; на фиг. 4 - функциональная схема времязадающей цепочкиф на фиг. 5 - диаграммы напряжений в узлах функциональных схем по фиг, 2 и 4 в случае успешного запуска; на фиг. 6 - то жепри работе в аварийном состоянии, на фиг. 7 - мгновенные значения токов в отключаемой и подключаемойсекциях и частотыИвращения вентильного электродвигателя при работе в аварийном состоянии. "Устройство для управления вентильО ным электродвигателем, выполненным в виде синхронной машины 1(фиг.1) с трехсекционной якорной обмоткой 2 и индуктором 3, содержит расположенный на валу 4 индуктора датчик 5 положе ния с тремя выходными каналами 6-8, преобразователь 9 частоты, к выходам 10-12 которого подключена трехсекционная якорная обмотка 2, цепи управления 13-15 (управляющий вход) ключами преобразователя частоты 9 подключены к выходу блока 16 формирования сигналов заданного направления вращения имеющего управляющий вход 17 и информационный вход, который связан З 5 с каналами 6-8 (выходом) датчика 5 положения индуктора. В устройство вве дены датчик 18 аварийного состояния вентильного электродвигателя, реверсивный датчик 19 частоты вращения, 40 блок 20 формирования сигнала на реверс индуктора с управляющим 21 и задающим 22 входами, анализатор 23 рабочего режима вентильного электродвигателя с задающим 24 и управляющим 45 25 входами, задатчик 26 команд управления, имеющий по крайней мере один выход 27, и управляемый переключатель 28 с информационными 29 и 30 и управляющим 31 входами и выходом 32, Вы ход 33 датчика 19 частоты вращения связан с управляющим входом 25 анализатора 23 рабочего режима, задающий вход 24 которого подключен к выходу 27 задатчика 26 команд управле ния,подключенному к одному информационному входу 29 управляемого переключателя 28, другой информационный вход 30 которого соединенс выходом 34 блока 20 формирования сигнала на реверс, Управляющий вход 31 переклю". чателя 29 соединен с выходом 35 анализатора 23 рабочего режима, а выход 32 переключателя подключен к управляющему входу 17 блока 16 формирования сигнала заданного направ" ления вращения.Вьосод 36 датчика 18 аварийного состояния подключен к управляющему входу 21 блока 20 формирования сигнала на реверс, задающий вход 22 которого связан с выходом задатчика 26 команд.Датчик 5 положения индуктора может быть любого типа, например индуктивным с подмагнииванием. В его каналах 6-8 формируются сигналы о поло- ф жении индуктора 3 синхронной машины 1, смещенные в данном случае друг относительно друга на 217/3 эл.град. Длительность каждого сигнала соответствует угловому повороту ротора на Й эл.град.Преобразователь 9 частоты может быть любого типа, например, однополупериодным или двухполупериодным, выполненным на транзисторах. Такт коммутации для оцнополупериодного преобразователя частоты составляет 2 Ц/3 эл. град, для двухполупериодного - ,ц/3 эл,град.Блок 16 формирования сигналов заданного направления вращения может быть выполнен на базе различных логических схем, например на трех логических схемах "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ"При наличии единичного входного сигнала на упрагляющем входе 17 сигналы с каналов 6-8 датчика 5 положения индуктора проходят через блок 16 формирования сигналов заданного направле" ния вращения на цепи управления 13- 15 ключей преобразователя 9 частоты без изменения. При этом датчик 5 положения индуктора установлен в вентильном двигателе для обеспечения вращения вправоПри нулевом входном сигнале на управляющем входе 17 сигналы с каналов 6-8 датчика 5 положения индуктора инвертируются в блоке 16 формирования сигналов заданного направления вращения. Это эквивалентно сдвигу датчика 5 положения индуктора на Л эл.град, что обеспечивает реверс вентильного электродвигателя.1135002 9Датчик 18 аварийного состояниявентильного электродвигателя фиксирует состояния индуктора прикоторыхуправляющий сигнал с датчика 5 положения индуктора поступает на неисправный ключ преобразователя 9 частоты и может быть выполнен в различУных вариантах, например в виде датчика 37 тока (фиг. 2), включенногов цепь источник питания 38 - преобра зователь частоты 9. Выход 39 датчика37 тока соединен с пороговым устройством 40, выход 41 которого служитвыходом 36 датчика 18 аварийного состояния вентильного электродвигателя.Пороговое устройство 40 может бытьвыполнено, например, на базе компаратора.В качестве реверсивного датчика 19частоты вращения можно использовать,например, реверсивный тахогенератор,установленный на валу 4 вентильногоэлектродвигателя, при этом амплитудавыходного сигнала тахогенератора пропорциональна частоте вращения, а знаквыходного сигнала определяет направление вращения. 1Реверсивный датчик 19 частоты вращения может быть также выполнен набазе нереверсивного датчика 42 частоты вращения (фиг, 2), напримерсинхронного тахогенератора с выпрямителем на выходе, и датчика 43 направления вращения. При этом датчик 19частоты вращения имеет два выхода:выход 44 нереверсивного датчика 42частоты вращения и выход 45 датчика43 направления вращения.Задатчик 26 команд управления задает требуемый режим работы вентильного электродвигателя и может быть40выполнен в различных вариантах. Нафиг. 2 показан задатчик 26 команд уп". равления, состоящий из переключателя46 и резистора 47, один вывод переключателя 46 подключен к плюсу источ..45ника питания, а второй - к резистору47 и является выходом 27 задатчика26 команд, обеспечивающего заданиенаправления вращения,Блок 20 формирования сигнала нареверс индуктора в случае фиксацийдатчиком 18 аварийного состояниядвигателя,при котором управляющийсигнал поступает на неисправный ключпреобразователя 9 частоты, формирует 5"на выходе 34 команду на движение индуктора в направлении, противоположном заданному. 10Блок 20 формирования сигнала на реверс индуктора может, например содержать четыре двухвходовые логические схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, два ннвертора, времязадающую цепочку 48 ВЗ-триггер 49, входы "Установка нуля" 50 и "Установка единицы" 51 которого подключены, соответственно к выходам первой 52 и второй 53 логических схем "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ", первый вход первой логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 52 через первый инвертор 54, а первый вход второй логической схемы "ИСКЛЮ 1 ЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 53 непосредственно подключены к выходу 55 третьей логическойсхемы ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 56, являющемуся выходом 34 блока 20 формирования сигнала на реверс индуктора, управляющим 21 и задающим 22 входамикоторого служат соответственно, объединенные вторые входы логических схем"ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 52 и 53 и вход 57второго инвертора 58, связанный с первым входом 59 третьей логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 56, второйвход 60 которой через времязадающуюцепочку 48 подключен к выходу 6четвертой логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 62, первый 63 и второй 64 входы которой подключены, соответственно, к выходу второго инвертора 58 и к .выходу 65 Ю -триггера 49.Анализатор 23 рабочего режима вентильного электродвигателя при наличиикоманды, задающей направление вращения с задатчика 26, и движения индуктора в заданном направлении со скоростью, при которой он может пройтипо инерции угловой интервал, в течение которого управляющий сигнал поступает на неисправный ключ преобразователя 9 частоты, и если имеет место бестоковая пауза, вырабатываетсигнал, под действием которого управляемый переключатель 28 обеспечиваетпрохождение без изменения на выход32 сигнала о заданном направлениивращения, поступающего на его первыйинформационный вход 29. При наличиикоманды, задающей направление вращения, и отсутствии движения индуктора в заданном направлении с требуемой скоростью вырабатывается сигнал,под действием которого без измененияна выход 32 управляемого переключателя 26 проходит сигнал, поступающийна второй информационный вход 30..Анализатор 23 рабочего режимавентильного электродвигателя можетбыть выполнен в различных вариантах.Согласно фиг. 3 анализатор 23 содержит однопороговый компаратор 66 ирегенераторный компаратор 67,выпрямитель 68, логическую схему "ИСКШОЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 69 с прямым 70 и инвертирующим 71 входами и логическую схему 72 "ИЛИ-НЕ" с прямым 73 и инвертирующим 74 входами, выход 75 которойявляется выходом 35 анализатора 23 ра-; 10бочего режима вентильного электродвигателя, управляющим 25 н задающим24 входами которого служат, соответственно, вход 76 однопорогового компаратора бб, объедиенный с входом77 выпрямителя 68, и прямой вход 70логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ"69, инвертирующий вход 71 которойподключен к выходу 78 однопороговогокомпаратора 66, а выход 79 - к прямому входу 73 логической схемы 72ИЛИ-НЕ, инвертирующий вход 74 которой связан с выходом 80 выпрямителя68 через регенераторный компаратор 67,25В данном анализаторе однопороговый компаратор 66 и регенераторныйкомпаратор 67 могут быть выполненына базе операционных усилителей, авыпрямитель - на базе диодной матрицы,30В случае, если реверсивный датчик19 частоты вращения выполнен в виде датчика 43 направления вращения,подключенного к выходу многоканального датчика 5 положения индуктора, 35и нереверсивного датчика 42 частотывращения, анализатор 23 рабочего режима содержит двухвходовую логическуюсхему "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 81 (фиг,2),логическую схему ИЛИ-НЕ 82 с прямым 4083 и инвертирующим 84 входами и регенераторный компаратор 85, вход 86 которого служит первым управляющим входом 87 анализатора 23 рабочего режимаи подключен к выходу 44 нереверсивно го датчика 42 частоты вращения, задающим входом 24 анализатора служит первый вход 88 логической схемы "ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 81, второй вход 89 которой является вторым управляющим входом 90 анализатора 23 рабочего режима и подключен к выходу 45 датчика43 направления вращения, прямой 83 иинвертирующий 84 входы логическойсхемы ИЛИ-НЕ 82 подключены, соответ.ственно, к выходу логической схемы"ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ" 8 1 и к выходу 9 1регенераторного компаратора 85, котрый может бьггь выполнен на операционном усилителе,Управляемый переключатель 28 всоответствии с информацией, поступающей на управляющий вход 31, обеспечивает прохождение на выход 32 сигналалибо с первого 29, либо с второго 30информационных входов. Управляемыйпереключатель может, например, содержать три двухвходовые логическиесхемы И-НЕ и инвертор 92, выход 93которого подключен к первому входу94 первой логической схемы И-НЕ 95,а вход 96 объединен с первым входом97 второй логической схемы И-НЕ 98и является управляющим входом 31 удравляемого переключателя 28, выходом32 которого служит выход 99 третьейлогической схемы И-НЕ 100, первый 101и второй 1 О 2 входы которой подключены, соответственно, к выходу второй98 и первой 95 логических схем И-НЕ,вторые входы которых являются, соответственно, первым 29 и вторым 30 информационными входами управляемогопереключателя 28. Источник питания38 подключен к преобразователю 9 частоты через контакт 103.Времязадающая цепочка 48 блока20 может включать последовательносоединенные йС-цепочку 104 (фиг.4),регенераторный компаратор 105 и инвертор 106, выход 107 которого служит выходом 108 времязадающей цепочки48, входом 109 которой является входС-цепочки 104. Считаем также, что вмомент пуска напряжение на конденсаторе 110 РС-цепочки равно нулю, чтолегко можно осуществить простыми схемотехническими средствами, напримерзакоротив конденсатор перед запускомдвигателя.При подключении устройства к источнику электрическои энергии, вчастности при замыкании контакта 103и задании направления вращения, например, вправо, на входе 29 управляемого переключателя 28, на задающем входе 22 блока 20 формированиясигнала на реверс и на задающем входе 24 анализатора 23 рабочего режимапоявляется единичный сигнал (фиг.5и 6, момент времени 1),Единичный сигнал задания, поступив на вход 22, инвертируясь, проходит на вход 63 логической схемы 62.В момент времени 1, конденсатор 110разряжен и на выходе 108 времязадаю 13 1135002щей цепочки 48 имеет место сигнал"0", поэтому единичный сигнал зада-ния, поступая на вход 59 логическойсхемы 56, проходит без изменения наее выход 55, который является выходом блока 20 формирования сигналана реверс,и на выход 65 йБ-триггера 49,так как сигнал с датчика аварийного состояния 18 отсутствует. Единичный сигнал с выхода 65 Я 5 -триггера 49 проходит без изменения на вход109 времязадающей цепочки и обуславливает заряд конденсатора 110. Приэтом время заряда конденсатора 110до уровня входного сигнала определяется постоянной времени ЯС -цепочки48, равной Т = 1/РС, где С - емкостьконденсатора, Й - сопротивление резистора. Параметры РС-цепочки выбираются таким образом, чтобы за время разряда конденсатора 110 от верхнего О до нижнего Ц порога срабатыВ 1вания компаратора 105 ток двигателядостиг величины, необходимой для создания вращающего момента, превышаю 25щего момент сопротивления на валу 4вентильного электродвигателя.В течение-времени заряда конденсатора до верхнего порога срабатывания компаратора 105, определяемого ЗОвеличиной напряжения единичного сигнала на выходе 61 логической схемы 62,сигнал задания с входа 22 проходитбез иземенения на выход 34 блока формирования 20 сигнала на реверс обуславливая наличие идентичных сигналовна первом 29 и втором .30 информационных входах управляемого переключателя 28 (интервал времени 1 -1 , фиг.6).При этом в случае, когда задано направление вращения вправо, на управляющем входе 17 блока 16 формированиясигнала заданного направления вращения имеет место единичный сигнали сигнал с,каналов 6-8 датчика 5 45положения проходит на цепи управления 13-15 ключей преобразователя 9частоты без изменения,а датчик 5 положения индуктора установлен в вентильном двигателе для обеспечения вращения вправо,Если в момент времени 1 управляющий сигнал поступает на исправныйключ или комбинацию ключей преобразователя 9 частоты, вентильный элек- .тродвигатель начинает вращаться взаданном направлении в момент(фиг, 5), когда ток двигателя достигает величины, достаточной для севздания вращающего момента, превышающего момент сопротивления н- валу 4двигателя, при этом на выходе 36 датчика 18 аварийного состояния появляется единичный сигнал, Этот единичный сигнал приводит к появлению нулевого сигнала на выходе 65 Рб -триггера, который, в свою очередь, обуславливает переброс в состояние "0" сигнала на выходе 6 1 логической схемы62.и перезаряд конденсатора 110, напряжение 0 на котором к моменту времени 1 г не достигает верхнего порогаО срабатывания компаратора 105. Кон.6денсатор 110 разряжается, при этомсохраняется единичный сигнал на выходе 34 блока формирования сигналана реверс 20. В момент времени 1 напряжение на выходе 44 нереверсивногодатчика 42 частоты вращения достигаетверхнего порога срабатывания компаратора 85. Верхний порог О срабатывания компаратора 85 определяется1напряжением, соответствующим частотевращения, при которой индуктор может проскочить по инерции угловойинтервал с, в течение которого управляющий сигнал поступает на неисправный ключ преобразователя 9 час. -тоты. Таким образом, в момент времени С индуктор вращается с требуемойскоростью в заданном направлении,что приводит к появлению единичногосигнала на управляющем входе 31 переключателя 28 и обуславливает прохождение на его выход 32 сигнала задания,поступающего на первый информационный вход. В случае, если двигательисправен, начиная с момента временисигналы на выходе блоков не изменяют своего значения до появленияновой команды управления,Если же в двигателе имеется неисправность типа обрыва ключа преобразователя частоты (например, обрывцепи эмиттер - коллектор транзистора,любой обрыв в цепи секция якорной обмотки - транзистор или в управляющейцепи транзистора) прн поступлениисигнала управления во время движенияна неисправный ключ преобразователя9 частоты возникает бестоковая пауза и на выходе 36 датчика 18 аварийного состояния появляется "0" (интервал времени-1 на фиг. 5). Врассматриваемой выше ситуации к моменту бестоковой паузы (момент вре16 1135002 15менн (,4 ) врапяющий момент, созданный включенными секциями (интервал времени 1 -), является достаточным для того, чтобы индуктор проскочил уголовой интервал с(, по инерции, 5 о чем свидетельствует единичный сигна выходе 35 анализатора 23 рабочего режима (интервал времени т, - 1 ). При этом, хотя в течение бестоковойпаузы скорость двигателя, следователь О но, и сигнал на выходе 44 датчика 42 частоты вращения уменьшается, единичный сигнал на выходе 35 анализатора 23 аварийного состояния сохраняется за счет того, что сигнал с выхода 44 15 к моменту времени С не достигает нижнего порога О срабатывания компаратора 85, Нижний порог Ун срабатывания компаратора 85 выбирается из условия поддержания единичного сигна ла на выходе 35 анализатора 23 рабоче го режима в течение бестоковой паузы (интервалы времени 1 -1 1 -1 -1 ),Ф12 13 Н 15 ч то обеспечивает прохождение на управляющий вход 1 7 блока 1 6 формирования 25 сигнала заданного направления вр а- щения сигнала задания , поступающего на первый информационный вход 2 9 пере- ключ ат еля 2 8 . В момент времени 1упр а вляющий сигнал подключает к источ- ЗО нику питания одну и з секций, и д вигат ел ь разгоняется в заданном направ. л е нии до момента повторного и оя вл ения б ес т око вой паузы . Работая в т ак ом режиме, двигатель имеет ухудше н- З ные эл е к тр омеханич ес кие х ар акт еристики з а счет того, что одна и з с е кций не подключается к источнику питания в течение углового интервала Ы, что видно из графиков мгновенных значений токов в отключаемой 1 и подключаемой 1 ц секциях и частоты вращения ы вентильного электродвигателя (фиг. 7).В момент времени 1(фиг. 5) пода ется команда на вращение индуктора влево, появляется "0" на выходе 27, входах 29, 22, 5, 59, 24. Двигатель начинает тормозиться,и в момент вре,мени 7 сигнала с выхода 36 датчика 18 аварийного состояния становится равным 0, свидетельствуя о том, что появляется "0" на выходе 45 датчика43 направления вращения. При этомсигнал с выхода 35 анализатора 23рабочего режима равен 0" и обеспечивает прохождение на управляющий вход17 блока 16 формирования сигнала заданного направления вращения сигнала с выхоца 34 блока 20 формирования сигнала на реверс, который в дцнном случае соответствует сигналу задания. В момент временииндуктор достига 11ет требуемой частоты вращения, поэтому угловой интервал Ы, в течение которого управляющий сигнал поступает на неисправный ключ преобразователя 9 частоты, индуктор проскочит по инерции (интервал времени- 1 ).1 г 1 Э При этом, начиная с момента временина выходе 35 анализатора 23 рабочего режима формируется единичный сигнал, обеспечивающий прохождение на управляющий вход 17 блока 16 формирования сигнала заданного направления вращения сигнала задания непосредственно с выхода 27 задатчика команд 26. В случае, если двигатель исправен, реверс осуществляется ана. -логично (интервал времени 1 -2), но начиная с момента временисиг 12 налы на выходе блоков не меняют знака.В случае, если в момент включения (момент времени 1,) индуктор занимает положение, при котором управляющий сигнал поступает на неисправный ключ преобразователя 9 частоты или к моменту (момент времени 1, фиг. 5) бестоковой паузы вращающий момент, созданный включенными выше секциями, не достаточен, чтобы проскочить по, инерции угловой интервал с(, на выходе 35 анализатора 23 рабочего режима имеет место сигнал "01. При этомустройство управления работает следующим образом.Как было отмечено выше, в момент времени(фиг. 6) единичный сигнал на выходе 61 логической схемы 62 обуславливает заряд конденсатора, а нулевой сигнал на выходе 35 анализатора 23 рабочего режима обеспечивает прохождение на управляющий вход 17 блока 16 формирования сигнала заданноготок в двигателе меняет направление.В момент временисигнал с выхода .44 датчика 42 частоты вращения до стигает порога Он срабатывания компаратора 85, а в момент временио двигатель начинает вращаться влево и направления вращения сигнала, поступающего на второй информационныйвход 30 переключателя 28 . с выхода34 блока 20 формирования сигнала нареверс. Сигнал с выхода 36 датчика18 аварийного состояния отсуствует