Устройство для управления вентиль-ным электродвигателем

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Реслублик(22) Заявлено 14.06.79 (21) 2779796/24-07 (51)М Кл с присоединением заявки йо Н 02 К 29/02 Государственный коюнтет СССР по делан нзобретеннй н открытнй(72 Авторы изобретения Г. И. Каплун, В. Н. Курчанов и А. С. Иванов дена Трудового Красного знамениинститут им. В. В. Куйбьпйеаа льневосточный политехническ 71) аявител 14) УСТРОИСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ снтся к электроь использовано длсинхронизации иы вращения вентилей постоянного Изобретен технике и мо высокоточных стабилизации ных электрод тока, отн т бы нсте асто гате вле- сок ый ройство упродвигателемашину, датчлупроводникогенератор и Известно также ус ння вентильным элект держащее синхронную положения ротора, по коммутатс. пусковой расщепитець 23. з Известно устройство для управления вентильным электродвигателем постоянного тока, содержащее бесконтактную электрическую машину, датчик положения ротора, щ-фазный полупроводниковый коммутатор 1 .Недостаток данного устройства заключается в том, что для управления коммутацией фазных обмоток электро двигателя датчик положения ротора дол. жен содержать число сигнальных элементов, кратное числу фаз бесконтактного электродвигателя, что увеличивает технологическую трудоемкость из готовления датчика положения с увели" чением числа фаэ обмоток электродвигателя, ухудшает унификацию изделия. Недостаток данного устройства заключается в необходимости дополнитель ного пускового генератора низкой частоты н сравнительно большом времени разгона двигателя при пуске.Наиболее близким техническим р ннем к изобретению является устро во управлениявентильным электродвигателем, с постоянным магнитом на роторе и е-фазной обмоткой статора, подключенной к выходам а-фазного коммутатора тока. Последний управляется логической схемой, входы которой подключены к выходам е-фазного генератора высокой частоты и выходу фазовращателя. В .качестве фазовращателя использован обращенный сельсин, в-фазная обмотка возбуждения которого подключена к выходам генератора опорной частоты, Логическая схема сравнивает Фазы сигналов генератора с фазой выходного сигнала сельсина, определяет, какому иэ возможных углов коммутации соответствует текущее положение ротора, и через коммутатор возбуждает тре буемую фазу двигателя Г 31 .Недостатком этого устройства является зависимость конструкции фазовращателя от конструкции двигателя сельсин должен иметь то же число фазов обмотке статора, что и двигатель.Выполнение ротора двигателя в видепостоянного магнита с и парами полюсон требует замены сельсина на Фаэовращатель с коэффициентом электрической редукции, равным и, то есть устройство не универсально.Цель изобретения - обеспечениеуниверсальности.Поставленная цель достигается тем,что в устройстве управления, содержа щемп-фазный коммутатор тока, выходом подключенный к обмоткам вентильного электродвигателя, а входомк дешифратору, генератор нысокойчастоты, фазовращатель и нуль-орган,дополнительно введены счетчик, выполненный на триггерах с коэффициентом пересчета, равным произведениючисла Фаз е электродвигателя на число и пар полюсов его якоря, и регистркода положения, причем выход генератора высокой частоты соединен со входом счетчика, выход триггера старшего разряда которОго через фазовращатель подключен ко входу нуль-органа,выход последнего соединен со входомразрешения записи регистра кода положения, его информационные входыподключены к выходам триггеров счетчика, а выходы регистра через дешифратор подключены ко входу коммутатора.На Фиг. 1 изображена структурнаясхема устройства; на Фиг. 2 - одиниз возможных вариантов выполненияФазонращателя.Устройстно управления содержитгенератор 1 высокой частоты (фиг.1),подключенный ко входу счетчика 2.Выход триггера старшего разряда счетчика 2 подключен к входу фазовращателя 3, ротор которого закреплен навалу двигателя. Выход Фазовращателя 3 через нуль-орган 4 соединен совходом разрешения записи регистра 5кода положения. Информационные входырегистра 5 подключены к выходам триггеров счетчика 2. Выходы регистра 5соединены со входами дешифратора б,выходы которого подключены к входамж-разного коммутатора 7 тока.фильтр 8 (Фиг.2) выделяет первуюгармонику из прямоугольных выходныхсигналов счетчика 2, Три пластиныдатчика 9 подключены к выходам интегратора 10, инверторов 11 и 12,где вырабатываются второе, третье ичетвертое опорные напряжения, сдвинутые отноосительно первого на 90,180 и 270 . Синусоидальный сигнал свыхода фильтра является первым опорным сигналом емкостного датчика 9 углового положения,Устройство работает следующим образом.Счетчик 2 выполняет Функцию делителя частоты генератора 1 высокойчастоты в е и раз, Выходной периоди ческий сигнал счетчика является опорным сигналом фазонращателя 3, Нульорган 4 формирует из выходных синусоидальных сигналов фазонращателя 3прямоугольные периодические сигналы,по переднему фронту которых осуществляется запись кода счетчика 2 н регистр 5. Таким образом, генератор 1,четчик 2, фазонращатель 3, нуль-ор 4 О возможность одновременно с управлением электродвигателем получать кодположения вала двигателя, для чегодостаточно лишь увеличить разрядностьсчетчика и регистра. формула изобретения Устройство для управления вентильным электродвигателем, содержащее п-Фазный коммутатор, выходом подключенный к обмоткам нентильного электродвигателя, а входом - к выходу дешифратора, генератор высокой частоты, Фазовращатель, механически связанный с валом нентильного электродвигателя, и нуль-орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения универсальности, устройство дополнительно содержит счетчик, выполненный на триг - герах с коэффициентом пересчета, равным произведению числа щ фаз электродвигателя на число и пар полюсов его якоря, и регистр кода положения, причем выход генератора высокой частоты соединен со входом счетчика, выход 5 О 55 60 65 ган 4 и регистр 5 образуют преобразователь угол-фаза-код, причем записываемые в регистр текущие значениякода могут изменяться от "0" до "(щп --1)", что соответствует щп возможным углам коммутациц. Дешифратор брасшифровывает текущее значение кода 15 и через коммутатор 7 возбуждает токн требуемой фазе статорной обмоткидвигателя.Из сказанного следует, что конструктивные особенности нентильного Щ электродвигателя (число фаз статорнойобмотки и число пар полюсов ротора)влияют только на вь;бор.коэффициентапересчета счетчика и структуру дешифратора, Реализация счетчика и де шифратора с любыми требуемыми характеристиками на базе современной микросхемотехники не представляет технической трудности,Таким образом, изобретение позноляет простыми средствами обеспечитьнезависимость конструкции фазовращателя от конструктивных особенностейэлектродвигателя, и тем самым даетвозможность применять совместно сдвигателем фазонращатель любого типа, наиболее соответствующий конкретным услониям эксплуатации двигателя.Как важную положительную особенность изобретения, следует отметить813609 триггера старшего разряда которогочерез фазовращатель подключен ко входу нуль-органа, выход последнего соединен со входом разрешения записирегистра кода положения, его информационные входы подключены к выходамтриггеров счетчика, а выходы регистра через дешифратор подключены ковходу коммутатора,иг,Составитель В. ТарасовРейактор Е. дорошенко текрей м.рейне ко ректорн. Бабин Н ПодпСР ираж 730 ного комитета С ений и открытий Раушская наб., У илиал ППП "Патент" жгород, ул. Проектная акаэ 789/71 ВНИИПИ Государств по делам иэобр 113035, Москва, 3-35 фИсточники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 224653, кл. Н 02 К 29/02, 1968.2, Авторское свидетельство СССР 9 292588, кл. Н 02 К 29/02, 1970.3. Авторское свидетельство СССР Р 327552, кл. Н 02 К 29/02, 1972.