Вентильный электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 1818 бо ИЯ : ОПИС Т ный уни СССР7, кл. Н 02 Р СССР86. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(56) Авторское свидетельствМ 1670752, М 4061308/246/02, 1986,Авторское свидетельствЬ 1769311, кл. Н 02 Р 6/02,(54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах различного назначения с цифровым управлением. Целью изобретения является повышение КПД и снижение пульсаций вра 51)ю Н 02 К 29/06, Н 02 Р 6/О щающего момента при одновременном обеспечении инвариантности к дрейфу напряжения питания. Для достижения указанной цели вентильный электродвигатель содержит синхронную машину 1, коммутатор 2, широтно-импульсные модуляторы 5-7 с информационным, управляющим и тактируемым входами каждый. Информационные входы подключены к запоминающему устройству 8, связанному с датчиком 12 угла, управляющие входы связаны через управляемый делитель 10 частоты с управляемым генератором, вход управления которого подключен к блоку питания, а тактируемые входы подключены к генератору 9 постоянной частоты. За счет стабилизации частоты ШИМ-сигнала снижаются динамические потери в ключах коммутатора 2. 1 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах различного назначения с цифровымуправлением.Целью изобретения является павь 1 шениек,п,д. и снижение пульсаций вращающего момента вентильного электродвигателя при одновременном обеспечении инвариантности кдрейфу напряжения питания.На чертеже изображена функциональная схема вентильного электродвигателя.Вентильный электродвигатель содер жит синхронную машину 1, якорная обмоткакоторой подключена к выходу коммутатора2, Вход питания коммутатора 2 подключен кблоку 3 питания, а управляюшие входы через блок 4 управления коммутатором подклачены к соответствующим входамширотно-импульсных модуляторов 5, 6, 7.Широтно-импульсные модуляторы 5-7снабжены информационными управляющи.ми и тактируемым входами, Информационные входы широтно-импульсныхмодуляторов 5 - 7 подключены к выходам постоянного запоминающего устройства 8.Тактируемые входы модуляторов 5-7 подключены к первому генератору 9 импульсов,а управляющие входы подключены к управляемому делителю 10 частоты, первый входкоторого подключен к источнику управляющего воздействия, а второй вход ко второмугенератору 11 импульсов, Вход постоянногозапоминающего устройства 8 подключен кцифровому датчику 12 угла, механическисвязанному с синхронной машиной 1, Второй генератор 11 импульсов выполнен управляемым, вход управления которогоподключен к блоку 3 питания,Блок 4 управления коммутатором в каждом канале содержит двэ логических элемента 13, 14, 2 И и инвертор 15 ипредставляет собой управляемый переключатель, входы управления которого черезлогические элементы 16 исключающее ИЛИ.подключены к знаковым выходам постоянного запоминающего устройства 8.Каждый широтно-импульсный модулятор 5-7, включает в себя вычитающий счетчик 17 и логический элемент 18 2 И, первыйвход которого является управляющим входом модулятора, второй вход соединен свыходом счетчика 17, а выход са счетнымвходом счетчика 17, вход записи счетчика 17является информационным входом модулятора, а тэктируемый вход. - тактируемымвходом модулятора.Вентильный электродвигатель работаетследующим образом.Информация о положении ротора синхронной машины 1 и с выхода цифрового датчика угла 12 поступает на адресные входы постоянного запоминающего устройства 8. Части А, В, С выходного слова постоянного запоминающего устройства 8 содержат 5 коды Й длительностей импульсов широтноимпульсных модуляторов 5, 6, 7, обеспечивающие перпендикулярность магнитных полей ротора и статар синхронной машины 1, при вращении ротора. В блоке знаков Д 10 постоянного запоминающего устройства записаны знаки трех синусоидальных функций угла поворота сдвинутых по фазе на 2 л/3 получаемых на выходах модуляторов 5, 6 и 7. К-разрядные коды И 1 заносятся в вычитающие счетчики 17 с частотой 1, определяемой первым генератором 9. После записи кодов И на выходах р заема счетчиков 17 появится логические единицы, означающие начало импульсов на выходе 20 широтно-импульсного модулятора, Черезлогический элемент 18 2 И на вычитающий вход счетчика 17 будут поступать импульсы с управляемого делителя частоты 10. Частота этих импульсов составит25где 6 - код модуля управляющего воздействия;1 О - частота импульсов второго генератора 11,30 Единицы на выходе заемов Р счетчиков17 будут иметь место в течение интервалов времени а=-М ОЛо. При равенстве нулю выходного кода счетчиков 17 сигнал заема принимает низкий уровень, в результате че.го блокируется поступление импульсов делителя 10 на вычитающие входы счетчиков 17 через элементы 18, Реверс синхронной машины осуществляется путем инвертирования знаков фазных напряжений, поступа ющих с выходом Д устройства 8, с помощьюсхем "исключающее ИЛИ" 16. В результате этого сигналы с модуляторов 5, 6 и 7 распределяются с помощью блока 4 управления на первые входы каждого канала коммутатора 45 2 при несовпадении знака задающего воздействия з 9 п 6 и знака синуса, поступающих с выхода Д устройства 8, и на вторые входы каждого какала коммутатора 2 совпадения знаков, В зависимости от того на какие входы коммутатора 2 поступают сигналы с модуляторов 5, 6 и 7, соответствующие фазные обмотки синхронной машины подключаются к положительному, либо отрицательному полюсам блока 3 питания, т,е.55 изменяется полярность импульсов коммутатора 2, что приводит к инвертированию вращающего момента синхронной машины.При задании тактовой частоты 1 о управляемого делителя 10 частоты с помощьюФормула изобретения Составитель А,ИвановТехред М.Моргентал Корректор С. Юско Редактор А,Коляда Заказ 1940 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул, Гагарина, 101 генератора 11 импульсов среднее значение напряжения О той обмотки синхронной машины 1 состаи816О -11 зОр18 Ор=51 оМ 6 й 6ЬОр = - 1 з,где О - напряжение блока 3 питания;Кв - коэффициент передачи генератора 11. 10Следовательно, при линейной передаточной характеристике генератора 11 1=КцОр) среднее значение напряжения 1-ой обмотки синхронной машины 1 И не зависит от напряжения питания. Пульсации и дрейф напряжения питания промышленной сети не оказывает влияние на вращающий момент. При этом частота ШИМ сигнала на выходах модуляторов 5, б и 7 остается постоянной и задается генератором 9 по ми нимуму динамических потерь на ключах коммутатора 2. Постоянство периода ШИМ сигнала обуславливает снижения пульсаций вращающегося момента при дрейфе напряжения питания.25Таким образом обеспечивается повышение к.п,д, и снижение пульсаций вращающего момента синхронной машины, за счет стабилизации периода ШИМ сигнала при одновременном обеспечении инвари антности параметров электропривода к дрейфу напряжения питания. Вентильный электродвигатель, содержащий синхронную машину, якорная обмотка которой подключена к выходу коммутатора, выход питания которого подключен к блоку питания, а управляющие входы через блок управления коммутатором подключены к соответствующим выходам широтно-импульсных модуляторов с информационным, управляющим и тактируемым входами каждый, информационные входы широтно-импульсных модуляторов подключены к выходам постоянного запоминающего устройства, тактируемые входы - к первому генератору импульсов, а управляющие входы широтно-импульсных модуляторов подключены к управляемому делителю частоты, первый вход которого подключен к источнику управляющего воздействия, а второй вход- к второму генератору импульсов, вход постоянного запоминающего устройства подключен к цифровому датчику угла, механически связанному с синхронной машиной, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения КПД и снижения пульсаций вращающегося момента при одновременном обеспечении инвариантности к дрейфу напряжения питания, второй генератор импульсов выполнен управляемым, вход управления которого подключен к блоку питания.