Вентильный электродвигатель

(23) П риоритет по делам изобретений н открытнй(54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ Изобретение относится к электротехнике, в частности к бесконтактным электродвигателям постоянного тока используемым в устройствах видео- и магнитнойзаписи, в кинотехнике, автоматических5регулирующих устройствах и т,д,Известны вентильные электродвигатели, содержащие ттт -фазный коммутатортока обмоток; совмещенный датчик положения ротора и датчик частоты вращения,1 Овыполненный на основе бесконтактногосельсина, подключенного к ттт -фазномугенератору опорной частоты и соединенному с коммутатором тока обмоток черезщ-дешифраторов (формирующих устройств),каждый из которых двумя входами подключен к выходу датчика, а другимивходами - к соответствующей фазе генератора опорной частоты Г 11 и 12,По технической сущности и достигаемому результату к изобретению наиболееблизок вентильный электродвигатель 12.Однако в электродвигателе предлагаетсяиспользование двигателя и сельсина с одинаковым числом пар полтосов, что ограничивает их функционалЬньте возможности.Целью изобретения является расширение функциональных возможностей электродвигателя.Это достигается тем, что сельсин выполнен с числом пар полюсов Р меньшим числа пар полюсов двигателя Р и подключен п 1 -фазной обмоткой через делитель частоты и фазорасщепитель, выполненный наи К триггерах, к генератору тактовых импульсов, а однофазной через формирователь коротких импульсов - к одним входам формирующего устройства коммутатора и выдает импульс, фаза которого плавно меняется от 0 до 360 при повороте ротора электродвигателя на один оборот. При этом коммутация обмоток двигателя осуществляется за счет введения в коммутатор второго фазорасщепителя с частотой выходного сигнала в Р= - раз большей частотыРоРсвыходного сигнала первого фазорасщепи750666 51 О 50 55 3теля. Счетные входы второго фазорасщенителя подключены параллельно входам первого фазорасщепителя, а выходы через формирователь коротких импульсов подключены к другим входам формирующего .устройства коммутатора, причем для сохранения стабильной последовательности фаз ивходы триггеров первого фазорасшепителя соединены соответственно с инвертирующими и неинвертирующими выходами последующих триггеров, а 1 входы триггеров второго фазорасщепителя - с неинвертирующими выходами предыдущих триггеров первого фазорасшепителя. На фнг, 1 изображена структурная схема предлагаемого электродвигателя; на фиг.2- временные диаграммы напряжения, поясняющие работу электродвигателя.Вентильный электродвигатель содержит генератор 1 тактовых импульсов с частотой следования У, делитель частоты 2, два фазорасщепителя, выполненные нак триггерах (первый -на триггерах 3, 4 и 5, второй - на триггерах 6, 7 и 8), схему питания 9 п 1-фазных обмоток сельсина 10, подключенную к выходам первого фазорасщепителя, формирователь 11 коротких импульсов с выхода однофазной обмотки сельсина, формирователь 12 коротких импульсов с выходов второго фазорасшепителя, формирователь 13 коммутатора, коммутатор токов 14 в обмотках 15 двигателя, ротор 16 которого выполненный в виде постоянного магнита с Р парами полюсов, жестко связана с ротором сельсина 10, регулятор 17 частоты вращения, генератор 18 управляющего напряжения. На фиг. 2 приняты следующие обозначения:а, в, с - временные диаграммы напряжения на выходе делителя частоты 2,д,0,У - на выходе первого фазорасшенителя ( на неинвертирующих выходах триггеров 3, 4, 5 соответственно);ф,Ь, 0 - на выходе второго фазовращателя (на неинвертирующих выходах триггеров 6, 7, 8 соответственно);П,р,- - на выходе формирователя коротких импульсов 12, соответствующие последовательностям импульсов 7, 8 и 9 (короткие импульсы, соответствующие последовательностям импульсов с инвертирующих выходов триггеров 6, 7, 8, на временных диаграммах не показаны); ф- импульсы на входе1коммутатора 12, соответствующие неинвертирующему выходу одного из триггеров и инвертируюшему выходу другого триггера второго фазорасщепителя;д - импульсы на выходе комму-: татора 12 с выхода формирователя 11;- одна из шести последовательностей импульсов, вырабатываемых коммутатором 14, для управления работой силовых ключей,Электродвигатель работает следующимобразом.Делитель частоты 2 при поступлении 15на его вход импульсов с частотой Рот генератора тактовых импульсов осуществляет деление частоты на три и выдает три последовательности импульсов,сдвинутых относительно друг друга на120, со скважностью, равной трем. Ккаждому из трех выходов делителя частоты 2 подключено своими счетными с -1входами по два- к триггера: к пер - 25вому выходу - триггеры 3 и 6, ко второму - 4 и 7, к третьему 5 и 8 первогои второго фазорасщепителей соответственно. На выходах первого фазорасшепителяформируются три последовательности неинвертированных и три последовательности инвертированных импульсов со сдвигом 120 в каждой последовательности.Для сохранения стабильной последовательности фаз формируемых импульсов триггеры первого фазорасщепителя охвачены обратными связями: с инвертирующего выхода последующего триггера на1- вход предыдущего, а неинвертируюшего выхода последующего триггера 4 Она к - вход предыдущего (с 4 на 3, с 5на 4 и со 2 на 5). С выходов триггеров3, 4 и 5 первого фазорасщепителя импульсы с частотой следования Г Й черезсхему питания 9 подаются на т- фазную 4 обмотку сельсина 10, с однофазной обмотки которого снимается сигнал счастотой ; 12 + Р /Ь 0 отличающейся отчастоты питающего сигнала на величинучастоты вращения ( О -частота вращения вала электродвигателя, об/мин, знак + или - определяется направлением вращения),и плавно изменяется от 0 до 360 при повороте вала на один обоорот, что является источником информации об угловом положении вала. В формирователе 1 1 коротких импульсов сигнал однойазной обмотки сельсина 10 преобразуется в короткие импульсы, по-даваемые в формирователь 13 комму