Управляемый вентильный электродвигатель

(5 п 5 Н 02 Р 6/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1, Авторское свидетельство СССРМ 904136, кл. Н 02 К 29/06, 1980,2, Патент США М 3679954,кл. 318-139, 1972.(54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ(57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к бесконтактным двигателямпостоянного тока, и может использоватьсяв приводных электродвигателях лентопро 5 Ц 1693706 А 1 тяжного механизма магнитофона и в механизме вращения диска в проигрывателях грампластинок, Целью изобретения является повышение стабильности мгновенной астоты вращения путем исключения погрешности сигнала рассогласования, получаемого при сравнении сигналов одинаковой формы. Управляемый вентильный электродвигатель содержит электромеханический преобразователь 1 с возбуждением от постоянных магнитов, обмотка якоря которого соединена с вь:ходом полупроводикового коммутатора 2, управляющие входы которого связаны с выходом датчика положения ротора 3 и выхсдом блока 5 сравне1593706 50 с сигналом фаэной 1 ДС, что позволяет сравнивать мгновенные значения сигналов на ния, первый вход которого соединен с выходом датчиха 4 ЗДС, выполненного в виде обмотки, размсщенной на статоре электромеханического преобразователя 1, второй вход связан с выходом источника напряжения постоянной амплитуды, частота которого равна чаИзобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам управленияп 1-фазными бесконтактными двигателямипостоянного тока, и может использоваться,например, в приводных электродвигателяхлентопротяжного механизма магнитофона,механизме вращения пластинки в проигрывателях, а также системах автоматики,Целью изобретения является повышение стабильности мгновенной частоты вращения,На фиг,1 изображена блок-схема устройства длЯ упраВления бесконтактнымдвигателем постоянного тока; на фиг.2график зависимости действуГсщего значения фазной ЗДС и действующего значениянапряжения на Выходе интегратора от скорости Вращения злекгсическсй машины; нафиг,3 - зпюры напрях(ений; на фиГ.Оа - напрях(ение на п 8 рвом Выходе дат яка фаз"ной ЗДС; бнапряжение на Выходеинтегратсоа; В наг 1 ряжение, не вт "1 ром эы"хсд 8 датцика л 5 аэнОЙ ЭДС; 1 нзГ:пйжение,3-а выходе блока Вычитания а ",ди,4 - блОксхема устройства для дву,фа;чяой злектри-ской машиныустройство, Выполненное на с:;нове л;фазной электрической машины ;, содержиткоммутатор 2, подключенный к электрической машине 1, управляющие входы котоРОГО сВЯзаны с Выходами датчика 3полож,.ния рс гора датчик 4 фа.,ной -5 ДСэлектрической машины, состоящий из двух.катушек, установленных В н 8 м таким Обра"зом, что напряжение на первом Выходе датчика фазной ЗДС сдвинуто относительнонапряжения на его втором выходе на 90,гричем первый Выход соединен ". однимвходом блока 5 Вычитания, а второй черезинтегратор 6 - с другим его входом, блок 7усилителя, вход которого соединен с Выходом блока 5 вычитания, а выход чеоеэ коммутатор 2 - с электрической машиной 1.устройство работает следующим образом,После запуска электрической машины 1посредством коммутатора 2 и датчика 3 по 15 20 30 35 40 45 стоте ЭДС и который выполнен в виде обмотки, идентичной обмотке датчика 4 ЗДС, НО РаЗМЕЩЕННОй С УГЛОВЫМ СМЕЩВЧИЕ;. С тносительно нее на 90 зл. гради псдклю,ю. - ной к входу интегратора б. выход ксторога подключен к второму входу блока 5 с;равнения. 4 ил. ложения ротора на датчике 4 фазной ЗДС появляется напряжение, амплитуда и частота которого прямо пропорциональны скорости Вращения электрической машины 1, Датчик 4 фазнОЙ 7 ДС представляет из себя устройство, состоящее из двух катушек, пас- ПОЛОЧСЕННЫХ На СтатОРЕ ОДНа ОТНОСЯТВЛЬНО другой, что фазы напряжений, Возникающих в них при работе электрической машины 1, отличаются одна от дру: ОЙ на 90,Напряжени 8 с ВторсГО выхода датчика 4 фазной ЗДС, опережающее напряжение его первого выхода на 90, поступает на Вход интегратора б, Так как интегратор б сдвигает фазу входного напряжения на 90, то на оба входа блока 5 вычитания поступают синхронные и синфазные напряжения, При стабильной скссости Вращения зле,(трической машиныамплитуды сигналов нз входах 5 лока 5 В;, читания Гавн ы и сигнал расср,"ласования Ы.:Ока 5 не вырабатывается,При изменении скорости ьращения электрической машин 1 пропорционально изменяется частота и амплитуда сигналоа на вь:ходах датчика 4 фаэной ЯДС фиг,2 а,в, зпсрь Напряжений на Г 18 рвом и ",тоссм выходах датчика 4 фазной 1 ДС), Напряжение с второго выхода датчика 4 фазной ЗДС поступает на интегратор 6,Благодаря взаи яообратным амплитуд- НО-ЧаетОтНЫМ ХВРВКТЕРИСТИКВМ ИНтеГРатО- ра 6 и датчика 4 амплитуда на Выходе оинтегратора б остается неизменной и В случае нестабильной скорости вращения электрической машины 1,На фиг.З показаны зависимость дейс 1- вующего значения фазной ЗДС Оф) и зависимость дей:твующего значения напряжения на выходе интегратоса б фф,и) от скорости вращения электрической машины 1, Чст - точка стабилизации скорости вращения электрической машины 1,Напряжение, получаемое на выходе интегратора б, постоянное пс амплитуде и является опорным, Оно синхронно и синфазновходах Г. о." :,ы мтзния, Изме. ение стабильног. и ";зстоты вращения электрической машиныГ и-" одл к появлению сигнала рассогласования на выходе блока 5 вычитания и образуется отрицательная об ратная связь по регулировке скорости воащения электрической машины 1. Точность поддержания скорости увеличивается прямо пропорционально коэффициенту усиления усилителя 7. Таким образом, разница 10 между фазным напряжением датчика 4 фаэной ЭДС и напряжением интегратора 6 постоянно стремится к нулю, что возможно только при постоянной мгновенной скорости вращения электрической машины 1. 15 В случае двухфазной электрической машины со сдвигом между фазами на 90 эл,град. в предлагаемом устройстве можно использовать датчик фаэной ЭДС с одной 20обмоткой, фаза которого совпадает с фазой ЭДС силовой обмотки электрическоймашины (фиг,4), Для синфаэного и синхронного сравнения сигналов фазных ЭДСи опорных напряжений в блоке 5 вычитания один иэ интеграторов 6 выполнен синверто ром,В качестве базового образца принятаналог 1, Экспериментальные данные по работе предлагаемого устройства показали неравномерность вращения двигателя порядка 0,15-0,2 оот номинального значения, в та время как по базовому образцу этот показатель составляет порядка 1%. Формула изобретения Управляемый вентильный злектродви гатель, содержащий электромеханический преобразователь с возбуждением от постоянных магнитов, обмотка якоря которого соединена с выходом полупроводникового коммутатора, упрваляющие входы которого связаны с выходом датчика положения ротора и выходом блока сравнения, первый вход которого соединен с выходом датчика ЭДС, выполненного в виде обмотки, размещенной на стэтора электромеханического преобразователя, ьторой вход связан с выходом источника напряжения постоянной амплитуды, частота которого равна частоте ЭДС, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что. с целью повышения стабильности мгновенной частоты вращения, источник выполнен в виде обмотки, идентичной обмотке датчика ЭДС, размещенной г уловым смещением относительно нее на 90 эл. гоад. и подключенной к входу интегратора, выход которого подключен к второму входу блока сравнения,каз 4084 Тираж Подписн ВНИИПИ Государственно о комитета по изобретениям и откр113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5 иям при ГКНТ С венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 10 ои