Вентильный электродвигатель

СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИН 19) (11) 2 Н 02 К 29/00 Н 02 Р 6/00 13 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ся повышение надежности. Указаннаяцель обеспечивается введением в каждый канал функционального преобразователя вентильного электродвигателя помехоподавителя, составленно нычев о из последов ежду собой по овладения 5 и одавитель обе льно соединенны(088.8 во ССС О, 198 коммутирукщих вает устойчиву двигателя с бо ной постоянной) ВЕНТИ)Ь ) Изобретехнике ЫИ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛ ие относится к элекпользова и, звуко ющей апя являет ожет быть паэоне угловательном, таах. 4 ил. вах автомати ей и записыв ью изобретен но в устрои воспроизвод в тормозном режи аратуре. ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(56) Авторское свидетельс11) 1210187, кл. Н 02 К 29/ огового узла 4, схемы усилителя 6. Помехопечивает компенсацию мпульсов и обеспечиработу вентильного ьшой электромагнит- обмотки в широком дискоростей как в двиИзобретение относится к электротехнике, в частности к вентильним электродвигателям с питанием от сети постоянного тока, может быть использовано в устройствах автоматики, звуковоспроизводящей и записывающей аппаратуре и является усовершенствованием изобретения по авт,св. В 1210187.Цель изобретения - повышение надежности.На фиг. 1 изображена электрическая схема вентильного электродвигателя; на фиг, 2 - пример выполнения помехоподавитель;на фиг.3 - временные диаграммы состояния элементов схемы при работе вентильного электродвигателя в двигательном режиме; на фиг. 4 - то же, в режиме противо- включения.Вентильный электродвигатель содержит ротор 1, статор 2. Обмотки 2.1 и 2.2 статора 2 подключены к входу 25 функционального преобразователя 3, каждый канал которого содержит помехоподавитель, выполненный в виде последовательно включенных порогового узла 4, схемы 5 совпадения, усилителя 6, выход которого подключен к второму входу инвертирующего интегратора 7 с насыщением первый вход которого подключен к входу пороговогоэлемента 4 и является входом канала35 функционального преобразователя 3.Выход интегратора 7 подключен к входу порогового детектора 8, выход которого подключен к второму входу схемы 5 совпадения и является выходом канала функционального преобразователя 3. Выходы функционального преобразователя 3 подключены к входам логического устройства 9, выходы которого подключены соответственно к45 входам импульсных 10 и 11 усилителей.Пороговый узел 4 помехоподавителя выполнен на транзисторах 12-15, схема 5 совпадения - на транзисторах 16- 9, а усилитель 6 помехоподавителя - 50 на транзисторах 20 и 21 (фиг, 2)На фиг. 3 и 4 приняты следующие обозначения: 1 1 - напряжени, действующее на обмотке 2,1, е,(С), .,(С) - 55 ЭДС обмоток 2,1, 2,2, представленная синусоидальной зависимостью;напряжение литания; П - напряжение срабатывания порогового устройства 4,Вентильный электродвигатель в двигательном режиме работает следующим образом.При вращении ротора двигателя в обмотках статора наводятся ЭДС вращения е,(С) и е (С). В момент времени С=О (фиг. 3 на выходе порогового элемента 4 сигнал отсутствует, поэтому на втором входе интегратора 7 сигнал также отсутствует, так как при е(С)( Пщр включены транзисторы 12 и 13 (фиг. 2). Поэтому транзисторы 14 и 15 соответственно транзисторы 16 и 17 отключены, При отключенных транзисторах 16 и 17, 18 и 19 отключаются транзисторы 20 и 21, в результате этого выход усилителя находится в высокоинпедансном состоянии и не влияет на работу интегратора 7 с насыщением, Когда ЭДС еь(С) переходит через нуль и е,С) ) О, интегратор 7 выходит из насыщения и при С=С, достигает порога срабатывания П порогового детектора 8, Состояние выходного сигнала порогового детектора 8 изменяется на отрицательное, в соответствии с этим изменением логическое устройство 9 включает ключ 22 усилителя 10 (фиг, 1). Обмотка 2. 1 подключается к источнику питания. В силу того, что знак ЭДС и Л, совпадают, двигатель создает положительный момент, а интегратор 7 не изменяет своего состояния (находится в насыщенном состоянии)При включении ключа 22 усилителя 10 (фиг, 1) транзистор 12 (фиг. 2) закрывается, так как порог на базе транзистора 14 выбран иэ условия, чтошах е,(С)413 порс,.Включение транзистора 14 приводит к включению транзистора 16, однако выход усилителя 6 остается отключенным, так как отключен транзистор 18.В момент времени С=С (Фиг. 2) происходит отключение обмотки 2, и включение обмотки 2.2, Под действием ЭДС самоиндукции открывается диод 23 и происходит замыкание тока через отрицательный источник питания. Время протекания этого тока определяется величиной Бг, постоянной времени обмотки и величиной ЭДС в обмотке. При этом если выполняется условие13379то происходит ложное срабатывание порогового детектора 8,В предлагаемом нентильном электроприводе ВД, происходит срабатывание5порогового устройства 4 по отрицатель-ному напряжению, и поскольку на входесхемы 5 совпадения совпадают знакиприложенных напряжений, последняясрабатывает и через усилитель 6 навход интегратора 7 поступает положительное напряжение, компенсируя отрицательное влияние коммутационноговыброса, При неизменном знаке напряжения на входе интегратора 7 напряжение на его выходе остается в неизменном состоянии. Если отсутствует компенсация действия напряжения коммутационного выброса, то при С т С )Свыходное напряжение на выходе интегратора изменяетсяпоказано штриховойлинией на фиг, 3, диаграммы ,(,Си при П( -П происходит псиноесрабатывайие порогового детектора 8,При этом обмотка 2,2 отключена отисточника питания, а обмотка 2,1 подключена к отрицательному источнику питания. Так как знак ЭДС, не меняется,то двигатель создает тормозной момент,в результате нарушается устойчиваяработа ВД.При действии разрядного импульсав схеме (фиг. 2 происходит следующее, Транзистор 13 закрывается, таккак напряжение на его входе ниже,чем на входе транзистора 15Транзистор 5, открываясь, открывает транзистор 17, а так как напряжение навыходе порогового детектора отрицательное, то открыт и транзистор 19,что приводит к открытию транзистора20, через который на вход интегратора 7 подается положительное компенсирующее коммутационный выброс напряжение, Устройство работает аналогично при С ) С, . Здесь при действииположительного коюутационного выброса включены транзисторы 16, 18и 21. На вход интегратора подаетсяотрицательное напряжение. Во всехостальных случаях помехоподавитель не 60влияет на работу интегратора 7,Работа ВД в тормозном режиме осуществляется путем инвертирования выходных сигналов порогового детектора 8 в логическом устройстве 9,При С=С, ,фи. 4, происходит подключение обмотки 2,1 уже не к положительному источнику питания, а к 714отрицательному через ключ 24 усилителя 1 О, При этом срабатыва. г пороговое устройство 4, а так как на выходе детектора 8 действует напряжениетого же знака, что и на выходе устройства 4, то схема совпадения подключает вход интегратора 7 к голожительному источнику питания. Поскольку на входе интегратора 7 знак напряжения не изменяется, то последнийостается в насьпценном состоянии. Вмомент времени С=С, происходит отклюачение обмотки 2,1 и начинается разрядобмотки на положительный источникпитания через диод 25. Здесь знакЭДС совпадает со знаком ЭДС самоиндукции и при отключенном усилителе6 состояние интегратора 7 и порогового детектора 8 не изменяется, как неизменяется и зависимость Б ,г(С) нафиг. 4 по сравнению с фиг. 2. Ток,протекающий по обмотке 2-.1, определяется знаком приложенного напряженияпри С,(С( С, поэтому развиваемыйдвигателем момент является тормозным. Происходит активное торможениедвигателя без потери информации о положении ротора.Как следует из диаграммы на фиг.3работа ВД в режиме противовключенняотличается тем, что здесь приложенное к обмоткам напряжение воспринимается схемой как коммутационный выброс напряжения на фиг3, а коммутационный выброс напряжения - как приложенное к обмотке напряжение от источника питанияВентильный электродвигатель обеспечивает надежную работу в широкомдиапазоне угловых скоростей как вдвигательном режиме, так и в режимепротивовключения с обмоткой якоря,имеющей большую электромагнитную постоянную времени, эа счет компенсации коммутирующих импульсов с помощью помехоподавителя,формула изобретенияВентильньп электродвигатель по авт.св. 11 1210187, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности, и каждый канал функционального преобразователя введен помехоподавитель,выполненный в виде последовательно соединенных порогового узла, схемы совпадения и усилителя, а инвертирующий интегратор с насьппением в каждом канале снабжендополнительным инвертирующим входом, 5 1337972подключенным к выходу усилителя, вход второй вход схемы совпадения подклюпорогового узла связан с входом ка- чен к выходу канала функционального нала функционального преобразователя, преобразователя,1337972 сриг Составитель А,Ивановактор М.Дылын Техред Л.Олийнык Корректор Н,Король 9 о 4/ оиэводственно-полиграфическое предприятие, г, ужгород, ул, Проектная, 4 Эакаэ 41 39/5 Тираж ВНИИПИ по дел 113035, Мсударстве иэобрете ква, ЖПодпиного комитета СССий и открытийРаушская наб., д