Управляемый вентильный электродвигатель

Союз Советсиих Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДВИЛЬСТВУ) 02 К 29/02 соединением заявки сударстаенный комитетоаата Министраа СССРо делам изобретенийн открытий.2 (088,8) нь 1 04,78 5) Дата оп ликования описани) Заявитель 54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЕНТИЛЬНЫ ЗЛЕКТРОДВИГЛТЕЛЬ асти, близИзобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в быстр действующих бесконтактных эпектроприводах.Известны управляемые вентильные электродвигатели, секция обмотки якоря которых соединены с источником питания через мостовой полупроводниковый коммутатор, а входы ключей коммутатора связаны с выходами датчика полржения ротора через логическое устройство 11), )2) и ) 3), 1Двигатель опиоанный в 13 (, по решаемой задаче и технической сущности является наиболее близким к изобретению. Он содержит мостовой полупроводниковый коммутатор, 1 управляющие цепи ключей которого связаны с чувствительными элементами датчика пс ложения ротора с шириной сигнального сектора 180 эл. град. через логические элементы "Запрет", 2Общим недостатком известных двигателей является низкий уровень динамических показателей, обусловленный тем, что в паузе между управляющими импульсами двигатель тормозится лишь моментом нагрузки, который может быть мал, особенно, в облкой к холостому ходу,11 елью изобретения является повышениединамических показателей двигателя.Это достигается тем, что двигатель снабжен дополнительно элементами ИЛИ-НЕ,причем один из входов каждого элементаИЛИ-НЕ соединен выходами соответствукщего элемента "Запрет первой руппы,другой вход - с цепью сигнала управленияа выходы соединены с входами соответствующего силового ключа второй группы,На фиг. 1 представлена схема предлагаемого двигателя; на фиг, 2 - диаграммы работы отдельных элементов схемы двигателяНа фиг. 1 приняты следующие обозначения: 1 - сигнальный сектор якоря датчика положения ротора; 2-4 - чувствитеЛьные элементы; 5-10 - логические элементы "Запрет", 11-13 - конъюнкторы; 14-16- логические эпементы ИЛИ-НЕ; 17-19- дизъюнкторы; 20-25 силовые ключи коммутаторов; 26-31 - диоды обратного тока;32 - силовая обмотка двигателя.3На диаграмме -П 3 Ы- сгнвлы с чувствительных элементов датчка положения ротора;УЗ 5 Л- выходные напряженя соответствующих логических элементов; Г- импульсный сгнал управле ния скоростью.Чувствичепьцые элементы 2, 3, 4 датчика положения ротора попарно соединены с входами логических элементов "Запрет" 5-10. Выходы элемента "Запрет 5, 7, 9 лодклю о чены к входам конъюцкторов 11, 12, 13 и к входам логических элементов ИЛИ-НЕ 14, 15, 16. Вторые входы элементов 13.-16 соединены с цепью импульсного сигнала управления скоростью Ъу15Выходы коцъюнкторов 11-13 соединены с управпяющм целями верхней группы силовых ключей коммутатора 20, 21, 22.Выходы элементов 6 14, 8 3.5, 10 и 16 подключены к входам дизъюцкторов 17, 18, 19, Выходы дизьюнкторов 17-19 соединены с управляющми цепями ниней группы силовых ключей 23, 24, 25,Силовые ключ коммутатора шунтированы диодами обратного тока 26-31. К выходам плеч, моста, образованных силовыми ключами коммутатора, включена обмотка двигателя 32.Сигналы, появляющиеся на выходе эпеменЗОтов Запрет" 5-3.0, будут равны конъюнкцииповторения одного и отрицания другого вход-,ных сигналов. Так напряжение(смфиг, 2) будет равно конъюнкции повторениянапряжения 0 и отрицания напряжения ЦЬРа напряжение 5 равно коньюнкци повтореня напряжения Дотрицания напряженияД , Аналогчно для пар напряжения УО и Пд )р, Поскольку напряжения навходах элементов "Запрет" имеют дплтель Оность 180 зл. град, и сдвинуты относительно друг друга на 3.20 эл. град ца выходах каждой пары элементов 5-10 появлятсяпоследовательности импульсов длительностью120 зп. град сдвинутые относительнодруг друга на 180 зл. град., ло которымопределенным образом управляются силовыеключи одного из плеч моста.Конъюнкции сигналов П и ОУ у и7Э у л Пд с выходов элементов5011, 12, 13 подаются на управляющие цепиверхней грппы силовых ключей коммутатора, По сигналу О( управляется ключ 20,а по сигналу О, - ключ 21 и по сигналу1 с, 55У,ключ 22,На выходах логических элементов ИЛИНЕ 14, 15, 16 получаются конъюнкции отрицаний импульсного сйгнала скорости Ц,напряжений Г 5,07 3 соответствейно,согласно известному правилу логики - от 4цапле дзъюнкции равно конъюнкцииотрицаня,Таким образом, в паузе между управпяющми импульсами лри равенстве нулю на-,пряжений 053 т 3 соответствующиенапряжения ЦЦ 5, Ц, будут равны единице. Эти напряжения подаются на входысоответствующх дизъюнкторов 17, 18, 19на другие входы которых поступают сигналы ЦГ и Цо с выходов элементов"Запрет" 6, 8, 10.дизъюнкции сигналов Ц 54 Цв Ли Гос выходов элементов 17, 18,19 соответственно управляют ключами. нижней группы 23, 24, 25. Благодаря этомукаждый ключ нижней группы полностью открыт в интервале угла коммутации, равного120 зп. град., а также в паузе между управляющими испупьсами в интервале + 60 эл,град., в обе стороны от интервала коммута;ции,Таким образом, лри любом положении ра тора и наличии управляющего импульса открыты два силовых ключа, не принадлежащие одному и тому же плечу моста, один из которых относится к верхней, а другойк нижней группе,Так в момент времени 11 (см. фиг. 2) на вход схемы подан импульс управления скоростью Ву, На выходе логической схемы существуют напряжения ц ц и У доткрывающие соответственно силовые ключи 20 и 25. Напряжение питания приложено к силовой обмотке. В паузе между управляющими импульсами (момент времени 1 ) на выходе логической схемы напряжения Цисчезает и появляется напряжение О щчто приводит к запиранию силового ключа 20 и отпиранию ключа 24. При этом обмотка оказывается откпюченной от источника питания и замкнутой некоротко через ключи 24, 25 и диоды 30,31 рчем обеспечивается режим динамического торможения двигателя. Ключ 23 остается запертым при запирании ключа 20, что исключает возможность протекания сквозных токов в момент переключения,Таким образом, управляемый вентильный двигатель .имеет более высокие динамические характеристики за счет введения динамического торможения в паузе между управпяющми импульсами и более высокие энергетические показатели и надежность за счет исключения сквозных токов, при этом упростилась конструкция силового коммутатора, поскольку отсутствуют дополнительные силовые элементы,Ф ормула изобретения Управляемый вентильный электродвигатель, содержащий обмотку якоря, соединенную с источником питания через мостовой полупроводниковый коммутатор, каждому силовому ключу анодной и катодной группы которого соответствует логический элемент Запрет, причем элементы фЗапретф образуют первую и вторую группы, входы силовых ключей 10 первой, например, анодной группы полупроводникового коммутатора связаны с. выходами первой группы логических элементов "Запретф, входы второй группы силовых ключей - с выходами второй группы элемента фЗапрет, 15 а входы элементов фЗапретф, относящихся к ключам одного плеча коммутатора, связаны с чувствительными элементами датчика поло . жения ротора с углом сигнального сектора20 180 эл, град., и цепь импульсного сигналауправления, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью повышения динамических показателей, он снабжен дополнительно логическими элементами ИЛИ-НЕ, причем один извходов каждого элемента ИЛИ-НЕ соединенс выходами соответствующего элемента"Запрет первой группы, другой вход - с цепью сигнала управления, а выходы соединеныс входами соответствующего силового ключавторой группы,Источники информации, принятые во внимание при экпертизе:1. Патент США Ъ 3,783,359, кл. 318254, 1973,, Санталовогдан К оррек С оставителва Техред А Гокс едактор Н. каэ 2116/4 БНИИПИ Г 13035,илиал ППП фПатент", г. Ужгород, ул. Проектная арственного комитета по делам изобрете Москва, Ж, Рауш