Устройство для управления вентильным электродвигателем

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19 2 Р 6/02 ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТЕНИ ВИДЕТЕЛЬСТ АВТОРСКО 4 хнический ин оц, Ю,В,Нови 621.382(088.8),льство СССР6/02, 1983.ство. СССР9/14) 1980. огиходиодаум- йЯ(5тепр иг,СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(56) Авторское свидетВ 1029369, кл, Н 02 РАвторское свидетелУ 746827, кл, Н 02 К 4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ВЕНИЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ7) Изобретение относится к электрохнике и может быть использовано в иводах рулевых машин летательных аппаратовЦелью изобретения является расширение функциональных возможностей путем обеспечения управления как частотой вращения, так и изменением направления вращения и фиксации ротора электродвигателя по одному управляющему сигналу. Устройство дляуправления бесконтактным двигателемпостоянного тока снабжено двумя последовательно соединенными диодами 6,7, алгебраическим сумматором 1 О, двумя компараторами 8, 9 и логическимэлементом 11 ИЛИ-НЕ, Входы логического элемента 11 соединены с выходамикомпараторов 8, 9, Вход компаратора .8 соединен с анодом одного из диодов6 и с одним из суммирующих входов сумматора 10. Второй суммирующий входсумматора 10 подключен к выходу лческого элемента 11, Вычитающий всумматора 10 соединен с катодом д7 и входом компаратора 9. Выход сматора 10 подключен к входу широтноимпульсного модулятора 1. Входы логического блока 2 управления коммутатором 3 якорной обмотки синхронной машины 4 соединены соответственно с выходами компараторов 8, 9, модулятора1 и датчика 5 положения ротора синхронной машины, Частота вращения бес1443113 контактного двигателя постоянного тока определяется модулем управляющегосигнала, а направление вращениязнаком этого сигнала, При снятии управляющего сигнала двигатель автоматически переходит в тормозной режимс последующей Фиксацией вала, ОграИзобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводу, и может быть использовано в приводах. рулевых машин летательных аппа 5ратов, в следящих системах для управления частотой вращения, задания направления вращения, торможения и фиксации вала электродвигателя,Цель изобретения - расширение 10функциональных возможностей путем обеспечения как управления частотой вращения, так и изменения направлениявращения, торможения и фиксации ротора электродвигателя по одному управляющему сигналу,На фиг.1 изображена функциональная схема устройства; на Фиг.2 -диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства для управления вентильным электродвигателем,Устройство содержит последовательно соединенные широтно-импульсный модулятор 1, по первому входу и выходу 25 четырехвходовый блок 2 логического управления, силовой коммутатор 3, выход которого подключен к якорной обмотке синхронной машины 4. Устройство для управления содержит также датчик 5 положения ротора, механически связанный с ротором синхронной машины 4, выход которого подключен к второму входу логического блока 2 управления, Дополнительно устройство для управления содержит два последовательно включенных диода б и 7, два компаратора 8 и 9, алгебраический сумматор 10 с одним вычитающим и двумя суммирующими входами и логи 40 ческий элемент ИЛИ-НЕ 11. Первый и второй входы логического элемента 11 подключены соответственно. к выходу первого 8 и второго 9 компараничение тока в режиме заторможенногодвигателя осуществляется выборомскважности широтно-импульсного модулятора 1, которая определяется напряжением на выходе элемента 1 ИЛИ-НЕи коэффициентом передачи сумматора10 по входу 12, 2 ил. торов, к третьему и четвертому входам логического блока 2 управления,Выход логического элемента 11 подключен к первому суммирующему входу12 сумматора 10, вычитающих 13 и второй суммирующий 14 входы которогоподключены соответственно к входупервого компаратора 8, объединенногос анодом первого диода 6, и входувторого компаратора 9, объединенногос катодом второго диода 7, Общаяточка соединения диодов б и 7 является входом управления устройства, Выход сумматора 1 О подключен к входуширотно-импульсного модулятора 1. Устройство работает следующим образом.При наличии на входе устройства управления бесконтактным двигателем постоянного тока положительного сигнала управления протекает ток через второй диод 7, При этом появляется положительный сигнал на входе второго компаратора 9 и на втором сумми" рующем входе 14 сумматора 10. Наличие положительного сигнала на входе компаратора 9 приводит к его срабатыванию, на его выходе появляется сигнал, соответствующий логической "1", который подается на четвертый вход блока 2 логики, по которому задается правое направление вращения, При положительном сигнале на входе 14 сумматора 10 на его выходе появляется напряжение, пропорциональное управляющему сигналу П . Напряжение на выходе сумматора 10 определяет коэффициент заполнения широтно-импульсного модулятора 1, КоэфФициент заполнения широтно-импульсного модулятора 1 пропорционален напряжению управления Б,13 Устройство для управления вентильным электродвигателем, выполненным на базе синхронной машины, содержащее датчик положения ротора синхронной машины, последовательно соединенные между собой широтно-импульсный модулятор, четырехвходовый логический блок управления, коммутаторякорной обмотки синхронной машины,второй вход логического блока управления соединен с выходом датчика положения, о т л и ч а ю ш е е с ятем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения как управления частотой вращения,так и изменения направления вращения,торможения и фиксации ротора по одному управляющему сигналу, дополнительно введены два последовательно включенных диода, два компаратора, алгебраический сумматор с одним вычитающим и двумя суммирующими входами,логический элемент ИЛИ-НЕ,первый ивторой входы которого подключены соответственно к выходу первого и второго компараторов и к третьему ичетвертому входам логического блокауправления, выход логического элемента ИЛИ-НЕ подключен к первомусуммирующему входу сумматора, вычитающий и второй суммирующий входыкоторого подключены соответственно квходу первого компаратора, объединенного с анодом первого диода, и квходу второго компаратора, объединенного с катодом второго диода, общаяточка соединения диодов является входом управления устройства, а выходсумматора подключен к входу широтноимпульсного модулятора,14431Блок логики выдает импульсы управления ключами силового коммутатора 3, обеспечивая при наличии сигналов на выходах широтно-импульсного5модулятора 1 и компаратора 9 правоенаправление вращения синхронной машины 4, Частота определяется коэффициентом заполнения широтно-импульсногомодулятора 1, 10При отрицательном значении сигнала управления ток протекает черезпервый диод 6, На входе первого компаратора 8 и на вычитаюшем входесумматора 10 появляются отрицательные сигналы. Это приводит к срабатыванию компаратора 8, На его выходе появляется сигнал, соответствующий логической "1", (, фиг,2), которыйподается на вход блока 2 логики, по 20которому задается левое направлениевращения. Отрицательное напряжение навходе 13 сумматора 10 обеспечиваеткоэффициент заполнения широтно-импульсного модулятора 1, пропорциональ ный модулю сигнала управленияВ этомслучае при наличии сигналов на выходах широтно-импульсного модулятора 1и компаратора 8 синхронная машина 4вращается влево, частота вращения 30пропорциональна модулю сигнала управления,Если сигнал управления П =О (й 1 -3С, фиг. 2), то на выходах компараторов 8 и 9 и, следовательно, на треть- З 5ем и четвертом входах блока 2 логически имеет место сигнал логического0". В этом случае по сигналам блока2 логики синхронная машина 4 переводится в тормозной режим с последующей фиксацией ротора, В этом режимена выходе логического элемента 11 появляется логическая "1", которая подается на первый суммирующий вход 12сумматора 10, что обеспечивает такой 45коэффициент заполнения широтно-импульсного модулятора 1 в режимах торможения и фиксации ротора, при которомвеличина тока в якорных обмотках синхронной машины 4 не превышает допустимого значения,Таким образом, устройство для управления вентильным электродвигателем при наличии. только одного управляющего сигнала, знак и модуль кото рого определяют, соответственно, направляющие и частоту вращения двигателя, предусматривает автоматическоеторможение двигателя и фиксацию егоротора при отсутствии управляющегосигнала, Это позволяет расширить область применения электроприводов, реализованных на базе вентильных электродвигателей, и уменьшить аппаратурные затраты для связи их с внешнимиустройствами. Формула изобретения-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Производствен ВНИИПИ по д 3035, Тираж 5 осударст ам изобр сква, ЖПодпикомитета СССи открытийская наб., д