Двухфазный вентильный электродвигатель

(53) 621313,13 (56) Патент США кл, 318-138, 19Заявка ФРГ В кл. Н 02 К 29/О 014,2Яф 3763.26019197 21 86 088 1 И ЭЛЕКТРО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР Н АВТОРСКОМУ СВИДЕ,(57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к эл. машинам малоймощности, Целью изобретения является уменьшение пульсаций вращающегомомента. Двигатель содержит статорс силовыми обмотками 1,1 и 1,2, магниточувствительные элементы в видедатчиков Холла 2.1, 2,2 и ротор в виде постоянного магнита с полюсами наактивной поверхности, обращенными кобмоткам и датчикам Холла, Двухканальный коммутатор состоит из двух.операционных усилителей (У) 31 и 3.2 с дифференциальными входами,причем к входам У подключены сигнальные выводы 4,2, 4,3 датчиков Холла, а к выходам - силовые обмотки 1,1, 1.2. Резисторы 5.1, 5,2 отрицательной обратной связи по току подключены между силовыми обмотками 1,1,1.2 и общей шиной, Общие точки силовых обмоток и резисторов обратной связи по току соединены через резисторы 6,1, 6,2 с инвертирующими входами У, резисторы 7.1, 7,2 перекрестной компенсации подключены между общими точками силовых обмоток и резисторов отрицательной обратной связи по току и входами операционных У другого ка- Ж нала, причем на одном канале выбирается инвертирующий, а на другом - неинвертирующнй вход, Данная эц. С: . схема двигателя позволяет устранить влияние рабочего тока силовых обмо- ф ток на сигнальные элементы другой фазы, что способствует уменьшениюпульсаций момента, 1 з,п, ф-лы,1 ил,Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим машинам малой мощности с бесконтактной коммутацией - вентильнымэлектродвигателем (ВД), используе 5мым в проигрывателях и рекордерах,лентопротяжных механизмах, приводахзапоминающих устройств и т,п апреимущественно в приводах лазернооптических видеодисков, видеомагнитофонов, дисковой памяти, где требуются быстроходные двигатели,Цель изобретения - уменьшениепульсации вращающего момента двигателя,На чертеже изображена электрическая схема электродвигателя,Электродвигатель содержит статорС силовыми обмотками 1,1 и 1,2, магниточувствительные элеиенты 2,1, 2,2и ротор в виде постоянного магнитас полюсами на активной поверхности,Обращенными .к обмоткам и датчикамХолла, Коммутатор состоит из двух 25операционных усилителей 3,1 и 3.2 сдифференциальными входами, причем ковходам усилителей подключены сигнальные выводы 4,1, 4.2 датчиков Холла,а к выходам - силовые обмотки 1,1,1,.2, Резисторы 5,1, 5,2 отрицательной.обратной связи по току подключены между силовыми обмотками 1,1,1,2 и общей шиной, Общие точки силовых обмоток и резисторов обратнойСвязи по току соединены через резис 35Форы 6,1, 6,2 с инвертирующими входами усилителей, а первый и второйрезисторы, соответственно 7,1 и 7,2,перекрестной компенсации подключенымежду общими точками силовых обмотоки резисторов отрицательной обратнойСвязи по току и входами операционныхусилителей другого канала, причем наодном канале выбирается инвертируюЕий, а на другом - неинвЕртирующийвход, Первый канал коммутатора образован датчиком Холла 2,1, усилителем3.1, резистором 6,1 и первым резистором 7,1, Второй канал образован такими же элементами с вторым индексом1 ф 1 1СОт тока, протекающего в первомрезисторе"7,1, возникает напряжениена входе усилителя 3,1, которое компенсирует напряжение помехи, наводи 55мое полем от тока в обмотке 1,2 надатчик 2.1. Аналогично работает компенсация и в другом. канале, Выбор инвертирующего либо неинвертирующеговхода 4.1 или 4,2 каждого усилителядля того, чтобы обеспечить противофазность компенсирующего напряжениянапряжению помехи, зависит от направления вращения двигателя, ибо от этого направления зависит знак магнитного поля данной обмотки, а, следовательно, и фаза наводимой помехи в датчике другой фазы, Необходимость подачи компенсирующего воздействия наразноименные входы усилителей обусловлена тем, что обмотки разных фазсдвинуты в пространстве на 90 эл.град. и поэтому в каждый момент времени обмотки одной фазы притягивают,а обмотки другой фазы оттягивают полюса магнита ротора, Благодаря тому,что компенсирующее напряжение пропорционально не напряжению, а току силовых обмоток, описанная компенсация,работает неизменно точно не толькона низких, но и на повышенных частотах вращения двигателя,При обычной схеме питания датчиков Холла сигнальные выводы находятся под напряжением, равным половинеуправляющего напряжения, В этом случае масштабные резисторы 6,1 и 62(фиг, и 2) создают в усилителях некоторый разбаланс, который желательно скомпенсировать,Так как сопротивление резисторов 5,1 и 52 меньшесопротивления обмоток 1,1, 1,2,то ирезисторы 6,1, 6,2 будут иметь меньшее сопротивление, Это увеличиваетразбаланс, Для устранения этого разбаланса наиболее целесообразно питать датчики Холла симметричным (относйтельно общей шины) управляющимнапряжением от источника 8 со средней точкой, На сигнальных выводахпоявляется сигнал, близкий к нулевому потенциалу, и этим устраняетсяпричина возникновения этого вида раэбаланса,Степень улучшения характеристикзависит как от относительной величины устраненных влияний, так и от наличия помех других видов, а такжеот отклонений конструктивных размеров и характеристик магнита от идеального. Если преобладали пульсации,вызванные влиянием реакции якоря,то амплитуда пульсаций уменьшаетсяна порядок (с 30 на ЗЕ), а средниймомент повышается на 25 , Это справедливо и двигателях с точно выполФормула и э о б р е т е н и я Составитель А.СанталовТехред Л.Сердюкова Корректор Н.Ревская Редактор С,Сегляник Заказ 462 Тираж 437 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета па изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина,10 ненными и установленными обмоткамии прецизионными магнитами,Улучшение характеристик не зави-сит ни от режимов работы двигателя,5ни от изменения (старения) постоянного магнита, ни от износа подпятника двигателя и т.п., обеспечиваясохранение улучшенных характеристикдвигателя в течение технического ресурса. 1,Двухфазный вентипьный электродвигатель, содержащий статор с силовыми обмотками и сигнальными магниточувствительными элементами датчика положения ротора, расположенными напротив силовых обмоток фаз, ро тор в виде постоянного магнита с полюсами на активной поверхности,обращенными к силовым обмоткам и сигнальным элементам статора, двухканальный коммутатор в виде операционного 25 усилителя с дифференциальными входами в каждом канале, причем к входам усилителей подключены сигнальные элементы, а к выходам усилителей - первые выводы силовых обмоток, вторые у 0 выводы силовых обмоток соединены че 40836рез резисторы обратной связи по току силовых обмоток с общей шиной ис инвертирующими входами усилителейкаждого из каналов, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью уменьшения пульсаций вращающего моментадвигателя путем устранения влияниянаводок от тока силовых обмоток другой фазы в сигнальных элементах,введены два резистора перекрестной компенсации между двумя каналами, причемпервый резистор подключен между точкой соединения силовой обмотки с резисторами обратной связи первого канала и неинвертирующим входом усилителя второго канала, а второй резистор подключен между точкой соединения силовой обмотки с резисторамиобратной связи второго канала и инвертирующим входом усилителя пер, вого канала.2. Злектродвигатель по п,1, о т -л и ч а ю щ и й с я .тем,что он снабжен источником управляющего напряжения со средней точкой, причем выводы.источника связаны с питающими выводами магниточувствительных элементов,а средняя точка источника управляющего напряжения подключена к общейшине,