Синхронизированный вентильный электродвигатель

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(22) Заявлено 24,03,78 (21) 2593857/24-07с присоединением заявки Йо(23) ПриоритетОпубликоваио 250879, Бюллетень Йо 31Дата опубликования описания 2508,79 Союз Советских Социалистических Республик(51)М, Кл,2 Н 02 К 29/02Н 02 Р 5/16 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий10 Изобретение относится к вентильным электродвигателям с устройствами синхронизации и может. быть применено в автоматизированном электроприводе.Известны вентильные электродвигатели с устройствами стабилизации и регулирования частоты вращения, осуществляющими сравнение по фазе импульсов частотного датчика скорости задающего генератора и управление двигателем в функции фазового рассогласования сравниваемых частот 1, 2 .Устройства совмещают Функции15 датчика положения ротора двигателя с функцией дискретного датчика частоты вращения, что упрощает конструкцию и повышает надежность электро- привода в целом.20Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является электродвигатель, содержащий статор с в-секционной обмоткой якоря, соединенной с выходом мостового инвертора, ротор с датчиком положения ротора, выход которого соединен с управляющими цепями -ключей инвертора и через формирователь сигналов по переднему фронту - с первым входом устройства сравнения импульсов по Фазе, второй вход которого соединен с выходом задатчика эталонной частоты, а выход - с цепью управления инвертором 3,Недостатком известных устройств является узкий рабочий диапазон синхронизации вследствие ухудшающейся стабильности мгновенной частоты вращения электродвигателя в синхронном режиме на пониженных частотах вращения. Это обусловлено невысокой точностью частотного датчика скорости, так как в качестве последнего используется импульсная последовательность, сформированная лишь по одному из фронтов сигналов датчика положения ротора.Цель изобретения - расширение диапазона синхронизации и повышения стабильности мгновенной скорости вращения электродвигателя в синхронном режиме.Для этого предлагаемый электродвигатель дополнительно снабжен формирователем сигналов по заднему фронту выходных сигналов датчика положения ротора, выход которого соединен с входом устройства срав 68151740 нения по фазе, а датчик положения ротора выполнен с возможностью формирования сигналов, коэффициент заполнения (т.е. отношение длительности импульса к периоду повторения) которых равен соотношению 2 в/4 в.На Фиг. 1 показана Функциональная 5 схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - временные диаграммы работы отдельных Функциональных элементов устройства (для двухфазного электродвигателя) . )ОУстройство содержит вентильный электродвигатель 1 постоянного тока с п-секционной обмоткой якоря 2, датчики 3 положения ротора, соединенные с полупроводниковым инвертором 4, а также с синхронизатором через формирователи 5 и 6 импульсов малой длител чости и логическое устройство ИЛИ 7, входящие в синхронизатор 8 Кроме того. синхронизатор 20 8 содержит формирователь 9 импульсов малой длительности эталонного сигнала, дифференцирующие цепочки 10 и 11 и триггеры 12, 13 и 14. Выходы триггера 13 подключены к инвертору4, а вход Формирователя 9 - к задающему генератору 15.Устройство работает следующим образом.При включении напряжения питания электродвигатель 1 разгоняется по З 0 естественной характеристике. В процессе разгона на вход триггера 14 через логическое устройство ИЛИ 7 подаются импульсы малой длительности, вырабатываемые Формирователями 5 и 6 З 5 по обоим фронтам (переднему и заднему) сигналов датчиков 3 положения ротора (см. Фиг. 2 а ), При достижении равенства периодов частотных последовательностей обратной связи (см. Фиг.2 б) и эталонной (см. Фиг,2 6 ) . двигатель переходит в режим фазового регулирования. Напряжение питания Фаэных обмоток двигателя в этом режиме соответствует сигналам, изображенным на Фиг.2 г, Благодаря использованию обоих Фронтов сигналов датчика положения ротора, а также согласованной с Фазовым устройством якорной обмотки длительностью их выходных сигналов, повышается частота импульсного воздействия на ротор двигателя в синхронном режиме его вращения, что сужает зону неконтролируемого участка углового положения ротора. Это повышает текущую стабильность вращения ротора и расширяет диапазон синхронизации двигателя, (главным образом эа счет воэможности дальнейшего уменьшения минимальной частоты его устойчивого синхронного вращения,Формула изобретенияСинхронизированный вентильный электродвигатель, содержащий статор с т -секционной обмоткой якоря, соединенной с выходом мостового инвертора, ротор, датчик положения ротора, выход которого соединен с управляющими цепями ключей инвертора и через формирователь сигналов по переднему Фронту выходных сигналов датчика - с первым входом устройства сравнения импульсов по фазе, второй вход которого соединен с выходом задатчика эталонной частоты, а выход - цепью управления инвертором, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения стабильности мгновенной скорости вращения и расширения диапазона синхронизации, он снабжен дополнительно формирователем сигналов по заднему фронту выходных сигналов датчика, выход которого соединен с входом устройства сравнения по фазе, а датчик положения ротора выполнен с возможностью Формирования выходных сигналов, коэффициент заполнения которых подчиняется соотношению 2 в/4 а.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 402125, кл. Н 02 К 29/02, 1970.2. Авторское свидетельство СССР 9 470042, кл. Н 02 К 29/02, 1972.3. Авторское свидетельство СССР Р 496639, кл. Н 02 К 29/02, 1973.Г:.:ЛГ.:Л Г:. д Ш Ш Ш.Ш.1 Л.Ш.О Ш 1. Ш П Ш.ЕЛ г и ш.ш.ш.ш. ш.ш.шш шпдп лпп ппп пгл г ППП . ЛЛП ПЛППй.ПППФигСоставитель А.Санталов Редактор Т.Иванова Техред М,Келемеш Корректор В.Синицкая Заказ 5101/49Тираж 857 Подписное цНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий1.13035 Москва, Ю, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППППатент , г.ужгород, ул.Проектная,4