Коммунатор вентильного электродвигателя

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК 1)4 Н 02 К 29/06 МИТЕТ СССРИй И ОТНР 11 ТИй ГОСУД АРСТВЕННЬ 1 И ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕ ОП ЕНИЯ НИЕ ИЗОБРЕТ торого включена одна из секций якорной обмотки электродвигателя, а вцепь эмиттера - датчик тока. К общейточке эмиттера силового транзистораи датчика тока присоединены эмиттервторого транзистора, структура которого противоположна структуре силового транзистора, и один из выводов резистора цепи бтрицательной обратнойсвязи по току секции якорной обмотки,второй вывод которого обьединен сколлектором этого транзистора и подключен к входу линейного усилителя.При помощи второго транзистора эасчет регулирования величины отртельной обратной связи по току цииякорной обмотки осуществляется ограничение тока коллектора силового ститу ица сек транзистоочке делира присоединена к обще теля напряжения, выборо соотношения величин рез рого устанавливается ма .пустимый ток коллектора транзистора. 1 ил. требуемого торов кото имально илового ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Московский текстильный ин т им. А.Н,Косыгина(53) 621.313.13014,2 (088,8) (56). Авторское свидетельство СССР У 664265, кл. Н 02 К 29/Об, 1976.Патент ФРГ В 2727534,кл, Н 02 К 29/02, 1979.(54) КОММУТАТОР ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ(57) Изобретение относится к устройствам управления токами секций якорной обмотки вентильных электродвигателей. Цель изобретения состоит в по вышении надежности функционирования коммутатора вентильного электродвигателя. Каждый канал коммутатора содержит последовательно соединенные дифференциальный предварительный усилитель, линейный усилитель и сило вой транзистор, в цепь коллектора ко зистора. База второ30 Изобретение относится к элехтри .ческим машинам, а точнее к вентильным электродвигателям, и может бытьиспользовано для управления токамисекций якорной обмотки этих электродвигателей,Цель изобретения - повышение надежности функционирования коммутатора вентильного электродвигателя за 10счет ограничения тока коллектора си"лового транзистора ниже максимальнодопустимогоНа чертеже изображена принципиальная электрическая схема одного из 15вариантов выполнения канала усилениякоммутатора вентильного электродвигателя.Канал усиления коммутатора вентильного электродвигателя содержит 20дифференциальный.предварительныйусилитель 1, входы которого присоединены к выходным электродам элементаХолла 2, расположенного в воздУшномзазоре датчика положения ротора 25электродвигателя, ротор которого выполнен в виде постоянного магнита.Входные электроды элемента Холла 2предназначены для подключения к выходу системы управления вентильнымэлектродвигателем.Аналоговый датчик положения ротора вентильного электродвигателяможет быть также выполнен в виде синусно-косинусного вращающегося трансформатора с демодулятором, включеннымперед первичной обмоткой, и двумяфазочувствительными выпрямителями,подключенными к. его вторичным обмоткам. 4 ОК выходу дифференциального предварительного усилителя 1 подключенвход линейного усилителя 3, выполнен"його в виде инвертирующего усилителя, Его выход соединен с базой силового транзистора 4, имеющего структуру типа и-р-п. В цепь коллекторасилового транзистора 4 включена сек. -ция 5 якорной обмотки вентильногоэлектродвигателя, а в цепь его эмиттера. - датчик тока, представляющийсобой постоянный резистор б. К общейточке эмиттера силового транзистора4 и резистора б присоединены одиниз выводов резистора 7 цепи отрицательной обратной связи потоку секции 5 якорной обмотки и эмиттертранзистора 8, структура которогопротивоположна структуре силового транзистора 4. Коллектор транзистора 8 объединен с вторым выводом резистора 7. и присоединен к инвертирующему входу линейного усилителя 3, База транзистора 8 соединена со средней точкой делителя напряжения, образованного резисторами 9 и 10. Лели- тель напряжения из резисторов 9 и 10 включен параллельно выводам источника питания канала усиления коммутатора вентильного электродвигателя.Канал усиления коммутатора вентильного электродвигателя раоотает следующим образом.При вращении ротора вентильного электродвигателя на выходных электродах элемента Холла 2 появляется знакопепеменное напряжение, которое поступает на входы дифференциального предварительного усилителя 1. Амплитуда этого напряжения прямо. пропорциональна абсолютной величине напряжения на входных электродах элемента Холла 2, При положительной относи тельно инвертирующего входа полярнос" ти напряжения на неинвертирующем входе дифференциального предварителв" ного усилителя 1 его.выходное напряжение будет также положительной полярности. Выходное напряжение линейного усилителя 3 будет отрицательной полярности, и силовой транзистор 4 закрыт, Падение напряжения на резисторе 6 равно нулю, и к переходу ба". за - эмиттер транзистора 8 прилагается напряжение положительной относительно его эмиттера полярности, равное падению напряжения на резисторе 9 делителя напряжения из резистб" ров 9 и 10. Транзистор 8 также закрыт.При изменении полярности напряженчя на входах дифференциального предварительного усилителя 1 на противоположную его выходное. напряжение становится отрицательной полярности, а выходное напряжение линейного усилителя 3 - соответственно положительной полярности. Силовой транзистор 4 открывается и по секции 5 якорной обмотки и резистору 6 проходит ток,Если падение напряжения на резисторе б, возникающее при прохождении по нему тока эмиттера силового транзистора 4, меньше, чем падение напряжения на резисторе 9, то к переходу база - эмиттер транзистора 8 относитепьно его эмнттерг прилагается нап1429241 5Более высокая по сравнению с известным надежность функционированияпредлагаемого коммутатора псзволнетиспользовать ега в вентнльных элект 10 радвигателях следящих систем летательных аппаратов н рабататехнических устройств. Коммутатор вентильнога электродвигателя, каждый из каналов усилениякоторого содержит дифферен:,навьнь:.;предварительный усилитель, входы которого предназначены для подключенияк выходам аналогового дагчика положения ротора электродвигателя, н свв;вой транзистор, база катсрога сввв;нас выходом дифференциального предварительного усилителя, в цепь коллектора подключена одна из секций якорнойобмотки электрадвигателч, а в цепьэмиттера - датчик така, при зтам кобщей точке эмиттера снлавага транз,с.тора и датчика тока присоединен ад:и:из выводов резистора цепи отрицатель.най обратной связи по таку секцннякорной обмотки, а т л и ч а ю щ 1." йс я тем, что, с. целью повышеня ня .дежности ега функционирования, в клдый канал усиления введены делиьелнапряжения, транзистор со структурой,противоположной структуре сичавагатранзистора, и линейный усилитель,вход которого подключен к выходу дифференциального предварительного усилителя, а выход соединен с базой снловога транзистора, делитель напряженияподключен параллельна выводам источника питания канала усиления, эмиттер введенного дополнительно транзистора соединен с эмиттерам силового транзистора, его база - са сред-.ней точкой делителя напряжения, аколлектор объединен с вторым выводамрезистора цепи отрицательной обратной связи по току секции якорной сбмоткии присоединен к входу линейного усилителя,ряжение положительной полярности. Транзистор 8 закрыт и ток ега коллектора практически прямо прапорпиона" лен величине напряжения на входах дифференциального предварительного усилителя 1,С увеличением напряжения на входных электродах элемента Холла 2 возрастает напряжение на входах дифференциального предварительного усилителя 1 и соответственно падение напряжения на резисторе 6. При достижении его величины больше падения напряжения на резисторе 9 полярность 1 б напряжения на переходе база - эмиттер транзистора 8 относительно его эмиттера становится отрицательной, транзистор 8 открывается и шунтирует резистор 7. Величина отрицательной обратной связи по секции 5 якорной обмотки .возрастает, что приводит к прекращению увеличения тока коллектора силового транзистора 4. Дальнейшее увеличение напряжения на входах 25 дифференциального предварительного усилителя 1 вызывает еще большее .уменьшение сопротивления участка коллектор - эмиттер транзистора 8 и соответственно увеличение отрицатель-ЗО ной обратной связи по току секции 5 якорной обмотки. В итоге ток коллектора силового транзистора 4 практически не превышает величины, равной отношению падения напряжения на . , резисторе 9 к величине резис. тора. 6. Требуемое граничное значение тока коллектора силового транзис тора 4 устанавливается выбором соответствующих величин резисторов 9 и 4 О1 О.Технико-экономическая эффективность предлагаемого коммутатора вентильного электродвигателя по сравнению с известным заключается в повыше нии надежности функционирования эа счет ограничения тока коллектора силового транзистора ниже допустимого, что снижает вероятность выхода из строя силового транзистора и коммутатора. Кроме того, применение коммутатора вентильного электродвигателя позволяет в ряде случаев избежать параллельнога включения силовых транзистсрав и тем самым ухудшений мяссагабаритных показателей всего устройства. Формула и з обретения1429741 утр ель Л ,Край СостаТехред алов рректор И,Му Редактор каз.5138/5 ПодписСР Тираж 666Государственноглам изобретени.ква, ж, Рауш зводственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 ВНИИПИ по 3035, комитета Си открытийкая наб.,