Устройство для управления вентильным электродвигателем

СОЮЗ СОВЕТСНИХщиалюмипежРЕСПУБЛИК Н 02 51) 5 ННЫЙ КОМИТЕТНИЯМ И ОТНРЫТИЯ ГОСУД АРСПО ИЗОБПРИ ГНН ОПИСАНИ Н А ВТОРСНОМУ БРЕТ ЬСТВ ИД(72) М.С,Эубрило олитехническии инСССР1980.ССР1987.СССР1987,ЛЕНИЯ ВЕН ектроетсяболее я явл п ри сняти этого в в, Б,Э.Коци Д,В.Ощепков(56) Авторское свидетельствоВ 746827, кл. Н 02 К 29/06,Авторское свидетельство СУ 1422353, кл. Н 02 Р 6/02,Авторское свидетельство9 1443113, кл, Н 02 Р 6/02,(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВ ТИЛЬНЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕ (57) Изобретение относит технике. Целью изобретен .повышение быстродействияэффективного торможения .улравляющего сигнала. Дл Ф 2 устройстве для управления вентильным электродвигателем сумматор 10 снабжен четвертым входом и введены инвертор 16, логические элементы И 18 .,-19 и ждущий мультивибратор 17Вход последнего соединен с вьйсодом логического элемента ИЛИ-НЕ 11, а его выходы - с первыми входами логических элементов И 18, 19, вторые входы которых подключены к выходу логического элемента ИЛИ-НЕ 11, Инвертор 16 включен между анодом диода 6 и вторым входом сумматора 10При снятии управляющего сигнала электродвигатель автоматически переходит в тормозной режим с последующей фиксацией вала, Торможение осуществляется гри постоянном напряжении на обмотках электродвигателя, а после выдержки вре-, мени, определяемой мультивибратором С 17, указанное напряжение снижается до нуля. 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано вприводах рулевых машин летательныхаппаратов, в следящих системах дляуправления . частотой вращения, направлением вращения и торможением сфиксацией вала электродвигателя,Цель изобретения - повышение быстродействия путем более эффективного торможения при снятии управляющего сигнала,На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для управЛения вентильным электродвигателем;на Фиг, 2 - диаграммы сигналов, поясняющие работу устройства.Устройство для управления вентильным электродвигателем содержит широтно-импульсный модулятор 1,выход которого соединен .с первым входом четырехвходового логического блока 2 управления, а его выход - с входом силового коммутатора 3, выход которогоПодключен к якорной обмотке синхронной машины 4, Устройство содержит также датчик 5 положения ротора синхронной машины, выход которого соединен свторым входом логического блока 2управления. Входом устройства для управления вентильным электродвигателемявляется общая точка,пвух последовагельно соединенных диодов 6 и 7. Аноддиода 6 соединен с входом компаратораВ отрицательных сигналов, а катод диода 7 - с входом компаратора 9 положительных сигналов и первым входомсумматора 10, выход которого подключен к входу широтно-импульсного модулятора 1. Выходы компараторов 8, 9подключены к третьему и четвертомувходам логического блока 2 управленияи с входами логического элемента ИЛИНЕ 11 соответственно.Устройство снабжено также инвертором 12, ждущим мультивибратором 13 и.двумя двухвходовыми эпементами И 14,15. Идущий мультивибратор выполненна двухтактном Э-триггере 16. Входждущего мультивибратора соединен свыходом элемента ИЛИ-НЕ 11, прямойвыход соединен с первым входом элеменга И 14, а инверсный выход - с первым входом элемента И 15. Вторые входы элементов И 14, 15 соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ 11, Вход инвер-.55гора подключен к входу компаратораВ, а выход - к второму входу суммагора 10. Устройство работает следующим об= разом.При наличии на входе устройства положительного сигнала управления ток протекает через второй диода 7. При этом появляется положительный сигнал на входе компаратора 9 и на первом входе 17 сумматора 10. Наличие положительного сигнала на входе компаратора 9 приводит к его срабатыванию,вых на его выходе появляется сигнал Бсоответствующий "1", который подается на четвертый вход логического блока 2 управления, по которому задается правое направление вращения. При положительном сигнале на первом входе 17 сумматора 10 на его выходе появляется напряжение, пропорциональное управляющему сигналу П. Напряжение Б на выходе сумматора 10 оп,ределяет коэффициент заполнения широтно-импульсного модулятора 1, Коэффициент заполнения широтно-импульсного модулятора 1 пропорционален напряжению управления 0,(фиг. 2).Логический блок 2 управления выдает импульсы управления ключами силового коммутатора 3, обеспечивая при наличии сигналов на выходах широтно-импульсного модулятора 1 и компаратора 9 правое направление вращения синхронной машины 4. Частота определяет-. ся коэффициентом заполнения широтно- импульсного модулятора 1.При отрицательном сигнале управления ток протекает через диод 6. На входах компаратора 8 иинвертора 12 появляются отрицательные сигналы. Это приводит к срабатыванию компаратора 8, на его выходе появляется сигнал Б ы, соответствующий "1" (Фиг,2, й ), который подается на вход логического блока 2 управления, по которому задается левое направление вращения. Проинвертированный управляющий сигнал подается на второй вход 18 сумматора 10, обеспечивая коэффициент заполнения широтно-импульсного модулятора 1, пропорциональный модулю сигнала управления. В этом случае при наличии сигналов на выходах широтно-импульсного модулятора 1 и компаратора 8 синхронная машина 4 вращается влево, частота вращения пропорциональна модулю сигнала управления.Если сигнал управления 0=0 (г.-й фиг. 2), то на выходах компараторов165311 8, 9 и, следовательно, на третьем и четвертом входах логического блока 211 11 ВЫХ ЬЫХ управления будут 0 Ш =О=0). В этом случае по сигналам логическо 5 го блока 2 синхронная машина 4 переводится в тормозной режим, в котором на входах элемента ИЛИ-НЕ 11 появляются "0", а на его выходе - 11111. По переднему фронту этого сиг нала Ц срабатывает ждущий мульти 1 Ивибратор 13, т,е, на его прямом выходе появляется "1", которая подается на вход элемента И 14, В результате срабатывания этого элемента 15 Жц =1) появляется "1" на третьем входе 19 сумматора 10, По третьему входу 19 сумматор 10 имеет коэффициент передачи, при котором коэффициент заполнения широтно-импульсного 20 модулятора 1 равен единице, т,е, в процессе торможения к обмотке синхронной машины 4 прикладывается максимальное постоянное по величинез напряжение, и процесс торможения 25 протекает. эффективнее.После выдержки времени, величийа которой определяется постоянной времени цепи из резистора 20 и конденсатора 21, на первом выходе тригге11 11ра 1 6 вновь появляется 0 , а на инверсном - " 1 " , и синхронная машина 4 переводится в режим фиксации вала . Для более быстрого разряда конденсатора 2 1 параллельно резистору 20 подключен диод 22 . В режиме фиксации вала ( - С , Фиг . 2) на входах эле мента И 1 5 будут " 1 ", поэтому и на его выходе также " 1 " ( 0= 1 ) , которая подается на четвертый вход 2 3 сумма тора 1 ОКоэффициент усиления по входу 2 3 сумматора 1 О меньше, чем по входу 1 9 , а поэтому коэффициент з а- полнения широтно-импульсного модулятор а 1 и среднее напряжение на обмотках якоря синхронйой машины 4 меньше, чем в режиме торможения (01 - напряжение на выходе широтно-импульсного модулятора).Все входные сигналы подаются на , 50 инверсный вход сумматора, для чего в устройство введен инвертор. Это обес= 9 6печивает более простую настройку коэффициента усиления сумматора. Однакоглавное же заключается в том, что данное устройство позволяет более эффективно тормозить синхронную машинупосле снятия управляющего сигнала,т,е. повысить быстродействие вентильного электродвигателя. Формула изобретения Устройство для управления вентильным электродвигателем, выполненным на базе синхронной машины, содержащее датчик положения ротора синхронной машины, последовательно соединенные между собой трехвходовый сумматор, широтно-импульсный модулятор, четырехвходовый логический блок управления, второй вход которого соединен с датчиком положения ротора, и коммутатор с выходом для подключения к якорной обмотке синхронной машины, два последовательно соединенные диода, общая точка которых является входом устройства, анод одного диода соединен с входом компаратора отрицательных сигналов, катод другого диода соединен с входом компаратора положительных сигналов и первым входом сумматора, а выходы компараторов подключены к третьим и четвертым входам логического блока управления и входам логического элемента ИЛИ-НЕ, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия путем более эффективного торможения при снятии управляющего сигнала, сумматор снабжен четвертым входом, введены инвертор, вход которого соединен с входом компаратора отрицательных сигналов, а выход - с вторым входом сумматора, два двухвходовых элемента И и ждущий мультивибратор, вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ-НЕ, а прямой и инверсный выходы подключены соответственно к первым входам элементов И, вторые входы которых соединены с выходом элемента ИЛИ-НЕ,выходы элементов И подключены соответственно к третьему и четвертому входам сумматора,1653119 Составитель А.ГоловченкоМ,Келемеш Техред Л,Сердюкова , Корректор СЛекмар Ред енно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 10 Произво фа раи Заказ 1779 Тираж 355ВНИИПИ Государственного комитета и113035 Москва, Жобретен Раущска Подписноеи открытиям при ГКНТ ССаб., д. 4 О