Трансформаторный датчик углового положения”

О П И С А Н И Е (1) 556541ИЗОБРЕТЕНИЯ Сома Советских Саэалистических РеспубликК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ополнительное к авт. свид-ву 4434) Заявлено 19,12,68 (21) 1292904/07 К 29/О 51) с присоединением заявкиГосударственный комитет Совета Министров СССР(088.8) делам нзобретенн н открытий Дата опубликования описания 23.05,77 П. Колесников, В, Е. Агеев, В, П. Хижнякв, В. М. Поляков и В. В. Ларионов ВОГО ПОЛОЖЕНИЯ АНСФОРМАТОРНЫЙ ДАТЧИК Изобретение относится к электрическимшинам, в частности к конструкции одногоузлов бесконтактного двигателя постояннтока - к устройству для определения углого положения ротора двигателя.Известны бесщеточные электродвигатпостоянного тока с трансформаторными дчиками положения ротора 11.Однако такие устройства имеют большколичество соединительных проводов, идущот двигателя,яется элек- тато- ктроуг от указанного датчика явл ество проводников между и бесконтактным комму в тех случаях, когда эле оммутатор разнесены др ое расстояние. едостатком ьшое колич двигателем особенно атель и к а на большмаиз ого во 5 ром, двиг друг Известны также трансформаторные датчики углового положения для бесконтактных двигателей постоянного тока, содержащие общий 15 для всех каналов питающий трансформатор с первичной обмоткой, подключенной к источнику высокой частоты, и двумя на каждое плечо коммутатора встречно намотанными вторичными обмотками и трансформатор насыще ния, первичная обмотка которого соединена встречно с дросселем насыщения и одной из обмоток питающего трансформатора, а две встречно намотанные вторичные обмотки со средней точкой соединены одна с выходом де модулятора непосредственно, а другая - через другую вторичную обмотку питающего трансформатора 2. Данное предложение наиболее близкое к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. ЗОЦель изобретения - создание индуктивного датчика положения ротора бесщеточного электродвигателя постоянного тока с минимальным количеством соединенных проводников между электродвигателем и бесконтактным коммутатором.Это достигается тем, что дроссели насыщения расположены в датчике положения ротора, а соединенные с дросселями переходные трансформаторы - в коммутаторе, Управление коммутатором осуществляется сигналами с вторичной обмотки переходных трансформаторов.Такое конструктивное решение обеспечивает управление мостовым инвертором тремя чувствительными элементами датчика положения ротора вместо шести, позволяет объединить питание всех чувствительных элементов датчика положения ротора и передать информацию о положении ротора электродвигателя в коммутатор при количестве соединительных проводников между электродвигателем с датчиком положения ротора и коммутатором, 5565415 о 15 2 о 25 зо 35 4 О 45 равном 7 вместо 30 при трехфазном двигателе.На чертеже представлена принципиальнаясхема описываемого устройства для бесщеточного электродвигателя постоянного тока с трехфазным инвертором при межкоммутационном интервале 180 эл.град. (управление одной фазой).Статор датчика положения 1 состоит изтрех дроссслей 2 насыщения, выполненных на ферритовых сердечниках с прямоугольной петлей гистерезиса и высокой магнитной проницаемостью.Ротор 3 датчика положения выполнен изпостоянного магнита с полюсными наконечниками, которые концентрируют поле постоянного магнита таким образом, что области с высокой и низкой индукцией чередуются.Обмотка 4 дросселя 2 насыщения соединена последовательно с первичной обмоткой 5 переходного трансформатора 6, расположенного в коммутаторе 7, и подключена к обмотке 8 питающего трансформатора 9, первичная обмотка которого подсоединена к источнику переменного напряжения высокой частоты.Управление транзисторами 10, 11 усилителя- ограничителя осуществлено от вторичной обмотки переходного трансформатора 6, имеющей среднюю точку, для чего полуобмотка 12 через демодулятор, например выпрямляющий диод 13, подключена к базе транзистора 10, а полуобмотка 14 соединена последовательно - встречно с дополнительной обмоткой 15 и через выпрямляющий диод 16 подключена к базе транзистора 11, а средняя точка - к эмиттерам транзисторов 10, 11. При этом параметры обмоток 14, 15 выбраны таким образом, чтобы амплитуда напряжения обмотки 15 была равной максимальной амплитуде напряжения обмотки 14. Такое включение обмоток 12, 14, 15 позволяет получить от одного дросселя насыщения два выходных сигнала с частотой вращения, сдвинутых между собой на 180 эл.град., для управления транзисторами 10, 11 усилителя-ограничителя. Выходной сигнал с коллекторов транзисторов 10, 11 подается на управление выходными транзисторами 17, 18.Работает предлагаемое устройство следующим образом.В случае отсутствия подмагничивания дросселя 2 насыщения полем постоянного магнита ротора датчика индуктивность дросселя максимальна и, при соответствующем выборе параметров дросселя и первичной обмотки 5 переходного трансформатора 6, почти все напряжение обмотки 8 приложено к дросселю. Г 1 ри насыщении дросселя полем постоянного магнита ротора 3 датчика индуктивность его резко уменьшается, ток в цепи обмотки 8 увеличивается, что ведет к изменению магнитного состояния переходного трансформатора 6. Изменяется магнитная проницаемость сердечника, индуктивность трансформатора 6 достигает максимального значения, следовательно, почти все напряжение обмотки 8 прикладывается к первичной обмотке 5 трансформатора 6. Выбор такого режима работы датчика, при котором уменьшение индуктивности одного из элементов вызывает увеличение индуктивностп второго элемента, приводит к тому, что нагрузка для высокочастотного источника переменного напряжения никогда не превышаег полного сопротивления одного из элементов дагчика. Это обеспечивает экономичный режим работы датчика,Предлагаемое устройство может быть выполнено не только для трехфазного электродвигателя, но и для электродвигателя с любым другим количеством фаз и полюсности.Использование изобретения позволит упростить индуктивный датчик положения ротора и повысить надежность бесщеточного электродвигателя постоянного тока. Формула изобретения Трансформаторный датчик углового положения ротора по авт. св.443402, отлич аю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности за счет уменьшения количества соединительных проводников между датчиком положения ротора и коммутатором, дроссели насыщения расположены в датчике положения ротора, а соединенные с дросселями переходные трансформаторы - в коммутаторе. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Патент США3091728, кл. 318 - 138, 1963.2. Авт, св,443402, кл, Н 02 К 29/02, 1965.556541 Соста СанталоТарасова Заказ 110 одпис Тираж 914Совета Министров Соткрытийая наб., д. 4/5 И су Типография, пр. СапуновРедактор А. Осочнико Изд,39дарственногпо делам из