Управляемый вентильный электродвигатель

ОПИСАНИЕ 41ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 030376 21) 2329285/24-07 с присоединением заявки гав Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Г 1 риоритет Опубликовано 1506.80. Бюллетень М 22 Дата опубликования описания 20. 06. 80(71) Заявитель 54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ Изобретение относится к областиэлектрических машин и может быть использовано, например, в бесконтактныхэлектроприводах постоянного тока. 5Известны управляемые вентильныеэлектродвигатели, секции обмотки якоря которых подключены к источнику питания через мостовой полупроводниковый коммутатор, а входы силовых ключей последнего связаны с выходами чувствительных элементов датчика положения ротора через логическое устройство 1 и 2,Двигатель имеет трехсекционную обмотку, .подключенную к источнику питания через мостовой коммутатор. Входысиловых ключей коммутатора связаныс выходами чувствительных элементовдатчика положения ротора с углом сиг 20нального сектора, равным 180 эл град.,через логические элеме нтыЗАПРЕТ.Сложность осуще ствле н ия реве рс аизвестных двигателей является их недо ст ат ком. 25Известен также вентильиый электродвигатель, содержащий якорь с обмоткой, подключенной к сети посредствоммостового коммутатора с 2 щ-силовымиключами, датчик положения с в-чувствительными элементами и функциональный преобразователь в-каналов датчикав 2 щ-каналов управления силовымиключами, цепь импульсного управленияскоростью и в-канальный реверсор,включенный между датчиком положенияи функциональным преобразователем ивыполненный в виде щ-логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 3 . Его недостатком являются узкие функциональные возможности, поскольку импульсное регулирование скорости может быть осуществлено лишь по каналу реверса.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей двигателя.УКазанная цель достигается тем, что каждый из элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ содержит последовательно соединенные логический элемент Эквивалентность и многовходовой инвертор, причем один из входов последнего соединен с цепью импульсного управления скоростью.На фиг, 1 представлена схема предлагаемого двигателя; на фиг. 2 - выполнение логических схемИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ; на фиг. 3 - диаграммы работ элементов схемы.Возбуждаемые с помощью сигнального сектора 1 чувствительные элементы2 3, 4 датчика положения ротора подклкены своими выходами ко входам логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ.5, б, 7 соответственно. Вторые входыэлементов 5 б 7 соединенФ У соединены с цепью реверса Р. Выходы элементов 5б 7.У попарно соединены со входа 110ми логических элементовЗАПРЕТ8,10, 11, 12, 13, выходы которых, всвою очередь, связаны со входами соответствующих силовых ключей 14, 15,16, 17, 18, 19, составлявщих мостовую схему коммутатора. К выходам моста подключена силовая обмотка 20 двигателя,Варианты исполнения логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 21, 22(фиг. 2) содержат логические элементы ЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 23 и инвертор24 (двухвходовой логический элементИЛИ в ), В первом случае инвертор 24 подключен к выходу элементаЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ, во втором - к 25одному из ега входов.Сигналы У, П , Б с чувствитель 4ных элементов датчика положения 2, 3,4 поступают на входы соответствующихлогических элементовИСКЛЮЧАЮЩЕЕ 30ИЛИ5, б, 7.Логический элемент 1 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИработает таким образом, что напряжение на его выходе появляется вте моменты времени, когда подан сигнал лишь на один из входов. Таким об 35разом, если напряжение реверса навходы элементов 5, б, 7 не подается(Р - 0), то они работают как повтори-тели сигналов с датчика положения.Если же на входы элементов 5, б, 7подан сигнал реверса (Р - 1), то ониработают как инверторы сигналов с датчика положения ротора.Три последовательности сигналовУ 5, Бь, Б 7 длительностью 180 эл.град. 45и сдвинутые относительно друг другана 120 эл,град. с выходов элементов5, б, 7 попарно подаются на входышести логических элементов ЗАПРЕТ,формирующих из них шесть последователь 50настей импульсов Н, Уз 1 У, Ц, УБ длительностью 120 эл.град сдвинутых относительно друг друга на60 эл,град которые управляют соответствующими силовыми ключами коммутатора 14, 15, 16, 17, 18, 19. Сигнал55Уб на выходе элемента 8 равен коньюнкции повторения сигнала Б и отрицания сигнала У 6, сигнал Б 9 на выходеэлемента 9 равен конъюнкции повторения сигнала П и отрицания сигнала 60Б и т. д.Пусть н момент времени 1 непосредственно предшествующий реверсу сигналреверса на входах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, б, 7 отсутствует, а 65 на входы элементов 5 и 7 поданы напряжения Б и У 4 с чувствительныхэлементов 2 и 4 датчика положения ротора, В этом случае напряжения У. иП на выходах элементов 5 и 7 равны11 111 , а напряжение Б на выходе элемента б - 0,Напряжение, ранное 1 появляется на выходах тех элементов ЗАПРЕТ 1, у которых на прямой вход подан сигнал, а на инвертирующем входенапряжение равно 0. В рассматриваемом случае сработают элементы 8 и12, выходные напряжения которых отопрут силовые ключи 14 и 18. Ток в обмотке двигателя 20 потечет в направлении, показанном стрелкой на фиг. 1,При подаче напряжения реверса Рна входы элементов 5, б, 7 они начинают работать как инверторы сигналовс датчика положения ротора, При томже положении ротора сигналы с чувствительных элементов подаются на входылогических элементов 5 и 7. В этомслучае напряжение на выходах элементов 5 и 7 .равно 0, а на выходеэлемента б - 1. При этом срабатывают элементы ЗАПРЕТ 11 и 9, выходные напряжения которых отпираютсиловые ключи 15 и 17. Ток в обмоткеизменяет направление на противоположное, двигатель реверсируется. Аналогично при любом другом положении ротора.Приведенные на фиг, 2 варианты исполнения логических ИСКЛЮЧАЮЩЕЕИЛИ 21 и 22 содержат соединенныедруг с другом логический элементЭКВИВАЛЕНТНОСТЬ 23 и инвертор24 (днухвхадовой логический элементИЛИ-НЕ). Подобное включение позваляет ввести импульсное управлениескоростью. В там случае, если навход 0 подан запирающий сигнал, тона выходе элемента ИЛИ-НЕ прилюбом сигнале с датчика положенияротора напряжение будет ранна 0,а сигналы на выходах элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ одинаковы, При этомна выходах всех элементов ЗАПРЕТнапряжения будут равны 0 и всеключи коммутатора закрыты. Ток пообмотке двигателя не течет,Изобретеюие позволЯет обеспечитьбесконтактный реверс Й регулированиедвигателя без,увеличения числа чувствительных элементов датчика положения ротора и силовых элементов в коммутаторе без усложнения логическихсхем, и, тем самым, расширить егофункциональные возможности.Формула изобретенияУправляемый вентильный электродвигатель, содержащий якорь с обмоткой, подключенной к сети посредством мостового коммутатора с 2 в-силовыми ключами, датчик положения с в-чувст741383 г. вительными элементами и функциональный преобразователь щ-каналов датчикав 2 п-каналов управления силовымиключами, цепь импульсного управленияскоростью и в-канальный реверсор,включенный между датчиком положенияи функциональным преобразователем ввиде щ-логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширенияфункциональных воэможностей, каждыйиз элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ содержит последовательно соединенные логический элементЭКВИВАЛЕНТНОСТЬи многовходовой инвертор, один из входов которого соединен с цепьюимпульсного управления скоростью.Источники информации,5 принятые во внимание при экспертизе 1, Патент Японии 9 31692,кл. 55 А 42, 1971.2, Патент США Р 3531702,кл. 318-138, 1970.3. Патент ФРГ 9 24034 32,кл. Н 02 К 29/02, 1975 (прототип).741383 А. Ксюш едакт Закаэ 3215/ Тираж 7 одписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5