Стабилизированный параметрический электродвигатель

СОЮЗ СОВ ТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИРЕСПУБЛИН 1(51)5 Н 02 ГОСУДАРСТВЕННПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГННТ СССР МИТЕТ ОТНРЬГТИЯМ41 Й ПАРАМЕТР Бюл. В 13 илко, В.Т.Суро Л,П.Янченко316.718.5(0 свидетельст Н 02 К 29/06 видетельство Н 02 К 29/06 Изобретениеке. Цель изо нос кии,ретен ия эл те нченДляетричблок тем ув омента этог ног ованныи пара атель введеноввходами еск 6 з ченн1555773 задающего генератора 5, фазового дискриминатора 4 и частотного датчика3 частоты вращения, а выходом - квходу цепи управления коммутатором 12;Другими входами цепь управления, составленная из элементов И 13, 14 иэлементов ЗАПРЕТ 15, 16, подключена к выходам датчика 2 положения ротора. Выходы датчика 2 соединены с входами датчика 3. В электродвигателеисключается зависимость величины угла опережения открывания ключей коммутатора 12 от частоты вращения ротора электродвигателя.1. 2 ил. Изобретение относится к электротехнике, а именно к электрическим машинам с устройствами для бесконтактной коммутации.Цель изобретения - повышение ИЩпутем увеличения электромагнитногомомента.На фиг.1 приведена схема стабили"зированного параметрического электродвигателя; на фиг,2 " эпюры сигналов, поясняющие работу электродвигателя.Стабилизированный параметрическийэлектродвигатель 1 содержит статор сш-секционной (ш 4) якорной обмоткой,датчик 2 положения ротора, частотныйдатчик 3 частоты вращения Фазовогодискриминатора 4, задающий генератор 5 с двумя выходами, один из которых реализует сигналы 11 эталонной частоты Гг управления, а второй - сигналы Н частотой К йп ,(К.10 ). В электродвигатель введенблок 6 задержки импульсов на величину, равную их длительности, составленный из двух элементов И 7 и 8,суммирующего 9 и вычитающего 10 спредварительной установкой счетчиковинвертора 11,Многоканальный коммутатор 12 выполнен на силовых ключах и его управляющий многоканальный вход подключен к многоканальному выходу цепи уптравления, составленной из элементовИ 13, 14 и элементов ЗАПРЕТ 15, 16.Первые входы элементов 13"16 образуюттретий вход цепи управления, объеди"пенные вторые входы элементов 13,15и объединенные вторые входы элементов 14, 16 - соответственно первый ивторой входы цепи управления, подключенные к выходам датчика 3 положенияротора электродвигателя, к которымподключены входы датчика 3 частотывращения, Выход датчика 3 соединен содним входом фазового дискриминатора 4, другой вход которого подключен кпервому выходу задающего генератора5 импульсов,Первые входы элементов И 7, 8 объединены, образуя первый вход блока6 задержки импульсов, подключенный квторому выходу задающего генератора 5.Второй вход блока 3 задержки, образованный вторым входом элемента И 7,подключен к выходу фазового дискриминатора 4, а третий вход блока 3, являющийся вторым входом элемента И 8,соединен с выходом инвертора 11, образующим выход блока, подключенный ктретьему входу цепи управленияВходиивертора соединен с выходом "Заем"30вычитающего счетчика 10, вход предварительной установки которого подключен к выходу счетчика 9, а вычитающий вход - к выходу второго элемента И 8, Суммирующий вход счетчика 9соединен с выходом первого элемента35 И 7. Вход К установки нуля счетчика 9и вход ЧК чЗапись счетчика 10 образуют четвертый и пятый входы блоказадержки, при этом пятый вход соединен с выходом датчика 3 частоты вра 40 щения, а четвертый вход - с первымвыходом задающего генератора 5.Электродвигатель работает следующим образом.По фронтам сигналов датчика 2 по 4 фсложения ротора Б, Н (фиг.2), сдвинутым пофазе на /4 нериода,в частот-.ном датчике 3 формируются короткиеимпульсы 0 - импульсы частоты вра"щения. В фазовом дискриминаторе 4, навторой вход которого поступают сигналы У и 11 задающего генератора5 и датчика 3, вырабатывается сигналфазового рассогласования этих импульсов О+,55 Этот сигнал У в виде импульса,передний Фронт которого совпадает ссигналом Б, обнуляющим суммирующийсчетчик 9, поступает на первый входББ .Бу 515557 логического элемента И 7, тем самым разрешая прохождение импульсов частоты К . Ег задающего генератора 5 (сигнал Б ) на суммирующий вход счетчика 9, В течение времени, определяемого5 длительностью импульса Б, суммирующий счетчик 9 осуществляет счет приходящих импульсов частотой К Е и преобразует их в код Б. По окончании импульса Б 4, задний фронт которого совпадает с коротким импульсом сигнала с частотного датчика 3 Б, поступающим на вход предварительной установки (Ж) счетчика 10, происходит ввод кода, соответствующего длительности импульса Б , с суммирующего счетчика 9 в счетчик 10, при этом на выходе "Заем" (ВК) счетчика 10 появляется сигнал логического "0", кото рый, поступая на инвертор 11, реализует на его выходе сигнал логической "1" (Б, ), тем самым разрешается прохождение импульсов частоты К Е через логический элемент 8 на вход вы читания счетчика 1 О.Когда на вход вычитания счетчика 10 придет столько импульсов частоты К Е , сколько сосчитано счетчиком 9, т.е. состояние его станет равным 30 О,на выходе "Заем" счетчика 10 появится логическая "1", прохождение которой через инвертор 11 приведет к появлению логического "0" (Б) на входе логического элемента 8, а следовательно, к прекращению поступления частоты КЕ 1. на вход счетчика 10. В этом состоянии счетчик 1 О находится до прихода очередного импульса предварительной установки Б . 40 Таким образом, на выходе инвертора 11 вырабатывается импульс Б , равный по длительности импульсу Б но синхронизированный передним фронтом с фронтами сигналов датчиков положеиния Б и Б , что соответствует сигналу Б частотного датчика 3.11 огрешность измерения длительнос.ти импульса Б суммирующим счетчиком и формирования импульса Б нужной 50 длительйости счетчиком 10 с предварительиой установкой определяется частотой импульсов, поступающих на тактовый вход счетчиков. Поэтому частота следования импульсов сигнала Б .55 выбирается на несколько порядков выше эталонной частоты Е 1 и определяется допустимой ошибкой измерения длительности импульса и разрядностью счетчикМ 73 . 6ков. Время обнуления и загрузки предварительной установки, соответственно, счетчиков 9 и 10, обусловленное длительностью коротких импульсов сигналов Б и Б для исключения погрешностей измерения длительности импульса сигнала Б , должно быть меньше пе- риода следования тактовых импульсов"т 1(КЕ, ) В конкретном примере четырехфазного двигателя с нереверсивным питанием ключи коммутатора 12 должны обеспечивать на фазах двигателя напряжения Б - Б 6, определяемые системой логических функций Полученным структурым формулам соответствует показанное на фиг,1 подключение элементов 12-1 б. В электродвигателе обеспечивается синхронизация переднего фронта импульсов питающего напряжения для каждой секции обмотки с определенным положением ротора относительно нейтрали двигателя.Для электродвигателей с большой индуктивностью якорной обмотки, в частности для параметрических, величина угла опережения включения секций существенно влияет на величину электромагнитного момента и КПД. Устранение изменения опережения включения секций в процессе регулирования обеспечивает увеличение электромагнитного момента двигателя, что расширяет диапазон регулирования по моменту при стабилизации частоты вращения. Формула изобретения Стабилизированный параметрический электродвигатель, содержащий .статор с ш-секционной якорной обмоткой, датчик положения, механически связанный с ротором электродвигателя, частотный датчик частоты вращения, входами подключенный к выходам датчика положения ротора, а выходом - к одному входу фазового дискриминатора, другой вход которого подключен к выходу задающего генератора, многоканальный коммутатор для подключения секций якорной обмотки к источнику питания, цепь управления, первый и второй входы которойЗаказ 55ВНИИПИ Г Тираж 439 Подписное дарственного комитента по изобретениям и открытия 113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д, 4/5КНТ СС оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 соединены с выходами датчика положения ротора, а выходы - с управляющими входами коммутатора, о т л и ч аю щ и й с я тем, что с целью повышения КПД путем увеличения электро 5 магнитного момента, задающий генера,тор снабжен вторым выходом, цепь управления составлена из двух элементов И и двух элементов ЗАПРЕТ, первые входы укаэанных элементов объединены, образуя третий вход цепи управления, попарно объединенные вторые входы первых элементов И и ЗАПРЕТ и вторых элементов И и ЗАПРЕТ организуют соответственно первый и второй входы цепи управления, введен блок задержки импульсов, составленный из двух двухвходовых элементов И, суммирующего и вычитающего счетчиков и инвертора первые входы элементов И объединены, образуя первый вход блока задержки имплуьсов, подключенный к второму выходу задающего генератора, вторые входы указанных элементовИ образуют второйи третий входы блока задержки импульсов, подключенные (:.соответственно к выходу фазового дискриминатора и выходу блока задержкиимпульсов, образованному выходом инвертора и подключенному к третьемувходу цепи управления, вход инвертора подключен к выходу "Заем" вычитающего счетчика, входы предварительной установки которого соединены свыходами суммирующего счетчика, суммирующий и вычитающий входы упомянутых счетчиков подключены соответственно к выходам первого и второго элементов И блока задержки импульсов, авход установки нуля суммирующего счетчика и вход Запись" вычитающего счетчика образуют четвертый и пятый входы блока задержки импульсов, подключенные соответственно к первому выходу задающего генератора и выходучастотного датчика частоты вращения.