Вентильный электродвигатель

СОЮЗ СО 8 ЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН 1) Н 02 К 29/О ОБРЕТЕНИЯ ОПИСА ДВТОРСК СВИДЕТЕЛЬСТ(57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводе звуко- и видеозаписи с нентильными электродвигателями. елью изобретения являетсяповышение надежности и улучшениеэнергетических показателей, ВентильГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР 1 и электродвигатель содержи д 9) ЯО,в 1 624 фазный синхронный электроднигатель 1,инвертор 2, логический блок 3 формирования сигналов управления, трикомпаратора напряжения 4-6, трехканальный блок 7 селекции, задатчик 8Фазового сдвига, который устанавливает эталонное число на вторые входыцифрового компаратора трехканальногоблока 7 селекции. Коммутационная помеха действует некоторое время, определяемое электромагнитной постояннойвремени фазы обмотки синхронного двигателя 1. За это время счетчик блока7 селекции, не успевает заполнитьсядо эталонного числа и поэтому срабатывание триггера, например 4 от сигнала помехи исключается. Тем самымблок 7 селекции и задатчик 8 фазового сдвига исключают действия коммутационных помех, что повышает надежность и энергетические характеристики.1 з.п.ф-лы,. 5 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах звуко- и видеозаписи с вентильными электродвигателями.Целью изобретения является ловы шение надежности и улучшение энергетических показателей.На Фиг. 1 представлена блок-схема вентильного электродвигателя; на Фиг. 2 - принципиальная схема трех 10 канального блока селекции; на Фиг.3 - принципиальная схема задатчика фазового сдвига, на Фиг, 4 - временные диаграммы поясняюцие работу трехЭ5 канального блока селекции; на Фиг. 5 то же, задатчика фазового сдвига.Вентильный электродвигатель содержит синхронный электродвигатель, трехфазнная якорная обмотка 1 (фиг.1) которого подключена к выходам трех- фазного реверсивного инвертора 2, управляющие входы которого подключены к выходам логического блока .3 формирования сигналов управления с тремя информационными входами, три компаратора 4-6 напряжения, первый входы которых подключены к выходам трехфазного реверсивного инвертора, а вторые входы объединены и подключены к средней точке трехфазной якорной обмотки 1, трехканальный блок 7 селекции, включенный между выходами трех компараторов 4-6 напряжения и тремя информационными входами блока Формирования сигналов управления. Управляющий вход блока селекции подключен к вьмоду задатчика 8 Фазового сдвига, а дополнительный - к входу задатчика 8 фазового сдвига.Трехканальный блок 7 селекции содержит три триггера 9-11 (Фиг.2), три логических элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12-14, логический элемент ИЛИ 15, счетчик 16 генератора счетных импульсов, цифровой компаратор 17, при этом45 три основных входа трехканального блока 7 селекции .образованы Р-.входами трех триггеров 9-11, к которым под" ключены первые входы трех логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ .12-14 со 50 ответственно, вторые входы которых подключены к выходам трех триггеров 9-11 соответственно и образуют три основных выхода трехканального блока 7 селекции, дополнительный выход которого образован выходом цифрового компаратора 17, к которому подключены объединенные Б-входы триггеров 9-11. Управляющий вход трехканального блока 7 селекции выполнен цифровым и образован первыми входами цифрового компаратора 17, вторые цифровые входы которого подключены к выходам счетчика 16 генератора счетных импульсов, а разрешающий вход - к выходу логического элемента ИЛИ 15, три входа которого подключены к выходам трех логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12-14.Задатчик 8 фазового сдвига выполнен в виде счетчика 18 (Фиг,3) генератора сигналов сдвига, дешифратора 19, регистра 20, двухвходового логического элемента ИЛИ 21, элемента 22 задержки, при этом выход задатчика 8 Фазового сдвига образован выходами регистра 20, входы записи которого подключены к выходам счетчика 18 генератора сигналов сдвига.и объединены с входами дешифратора 19, выход которого соединен с первым входом двухвходового логического элемента ИЛИ 21, выход которого соединен с разрешающим входом регистра 20, а второй вход; объединенный с входом элемента задержки 22, образует вход задатчика 8 Фазового сдвига, причем выход элемента 22 задержки соединен с разрешающим входом .счетчика 18 генератора сигналов сдвига. Вентильный электродвигатель работает следующим образом.Знак Фазной ЭДС с компаратора, например 4, напряжения (поэ.23,фиг,4) поступает .на информационный вход Р триггера 9 и одновременно на первый вход логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 12. На второй его вход подается сигнал с выхода триггера 9, т,е. сигнал предыдущего состояния, Предположим, что сигналы на входе и выходе триггера 9 одинаковы и сигнал неэквивалентности отсутствует (поз.24, фиг,4). Отсутствует также сигнал, разрешающий работу счетчика 16, и сигнал, разрешающий запись информации в триггер 9. При изменении знака фазной ЭДС .(поз.25, Фиг.4) меняется сигнал на входе триггера 9, в то время как на выходе сигнал остается неизменным из-за отсутствияразрушения записи информации, Вследствие этого возникает сигнал неэквивалентности (поз.25, фиг,4), который через схему ИЛИ 15 разрешает16работу счетчика 16, на счетный входкоторого поступают импульсы с частотой Г. Выходы счетчика соединены спервыми входами циАрового компаратора 17, на вторые входы которого сзадатчика 8 Аазового сдвига поступает эталонное число (поз,26), Счет -чик 16 начинает заполняться и, кактолько он заполнится до эталонногочисла (поз.27, Аиг.4), циАровой компаратор 17 выдает сигнал (поз.28,фиг.4), разрешающий запись инАормации в триггер 9. Происходит залисьинформации (поз.29, Аиг.4) и темсамым уничтожается сигнал неэквивалентности (поз.30, Аиг,4), так каксигналы на входах логического элемента ИСКЛ 1 ОЧАМ 1 ЕЕ ИЛИ 12 снова становятся одинаковыми. Отсутствие этогосигнала запрещает работу счетчика16 и он сбрасывается (поз.31). Величина сдвига определяется частотой Ги эталонным числом (поз.26).Процесс Аильтрации коммутационнойпомехи осуществляется следующим образом.Помеха изменяет знак фазной ЭДС ивызывает возникновение сигнала неэквивалентности (поз.32, Аиг.4). Помеха действует некоторое время, которое определяется величиной электромагнитной постояннойдвигателя. За это время счетчик не успевает заполниться до эталонногочисла (поз,27, Аиг.4). Окончаниекоммутационной помехи (поз.ЗЗ,Аиг.4)влечет за собой уничтожение сигнала неэквивалентности и сброс счетчика 16. Сигнал записи циАровым компаратором 17 не выдается и поэтомузапись помехи в триггер 9 не происходит. Таким образом, получаемсигнал без коммутационной помехи(поз,29), сдвинутый относительно исходного (поз,23).Задатчик 8 сдвига устанавливаетэталонное число на вторые входы циАрового компаратора 17 и обеспечиваетего изменение в соответствии с периодом Аазной ЭДС,Временные диаграммы задатчика 8 отражены на фиг.5, Диаграммы даны в динамическом режиме, т.е. при разгоне двигателя. Позициями 34-36 обозначены знаки Аазных ЭДС на выходе трехканального блока 7 селекции, позицией 37 - сигналы циАро 246166вого компаратора 17, Из диагоаммвидно, что период этих импульсов6 где Т - период Аазной ЭДС,С выхода циАрового компаратора 17сигналы через схему, 22 задержки(фиг.З) поступают на сброс счетчи 10 ка 18. Таким образом, счетчик 18генератора сигналов Аазового сдвигазаполняется и течение периода (поз.38,фиг.5), после чего тем же сигналомс циАрового компаратора через схе 15 му ИЛИ 21 число из счетчика 18 записывается в регистр 20 и находится там в течение всего следующегопериода (поз.39, Аиг.5). Это число иявляется эталонным числом для циАрового компаратора 17При разгоне двигателя уменьшается период Т, а также период Т. Следовательно, при постоянной частоте Г уменьшается врегмя заполнения счетчика 18 генератора сигналов джазового сдвига, а поэтому уменьшается и эталонное числоциАрового компаратора. Схема задержки 22 введена с целью исключениясброса счетчика раньше записи числа30 в регистр. Выходы счетчика подключены также к входам депиАратора 19,выход которого через второй вход логического элемента ИЛИ 21 разрешаетзапись инАормации в регистр 20. Этот35 узел введен для обеспечения постоянной времени сдвига на пуске двигателя, где она должна быть максимальной и определяется электромагнитнойпостоянной двигателя ь, так как ком 40 мутационная помеха на пуске приближенно ранна этой величине. При разгоне и работе на номинальной частоте двигателя счетчик не успеваетзаполниться до числа срабатывания45 дешиАратора и последний не участвует в работе схемы,Как указывалось вьппе, счетчик 18задатчика 8 сдвига заполняется доэталонного числа в течение времени,50равного 6 ,что соответствует 60 эл.град.Счетчик 16 в блоке 7 селекции должензаполняться до этого числа за 30 эл . град,т,е. в 2 раза быстрее. Следователь 55 но, при одинаковой разрядности счетчиков 18, 16 соотношение частот Г и.Е будетГ 1 = 2 ГЧастота Г выбирается из запанной точности времени сдвига фильтра и ограничена снизу номинальной частотойЭти частоты связаны соотношением где- постоянная времени сдвигаина пуске,Разрядность счетчика поэтому Гли = Тоя 1 Ю где и -число разрядов счетчика,округленное до большегоцелого числа. Число, на которое срабатывает дешифратор 19, определяется соотно- шением лТаким образом, повышение надежности достигается за счет исключе- ния действия коммутационной помехи, соответственно улучшаются энергети- ческие характеристики. 35 40Формула изобретения 1. Вентильный электродвигатель, содержащий синхронный электродвигатель, трехфазная якорная обмотка которого подключена к выходам трехфазного реверсивного инвертора, управляющие входы которого подключены к выходам логического блока формирования сигналов управления с тремя ин 50 формационными входами, три компаратора напряжения, первые входы которых подключены к выходам трехфазного реверсивного инвертора, а вторые входы объединены и иодкпючЕны к средней точке трехфазной якорной обмотки, и55 трехканальный блок селекции с управляющим входом, о т л и ч а ю щ и й - с я тем, что, с целью повышения нагде 3 - величина ошибки сдвига в Х,Разрядность счетчиков выбирается исходя из условия обеспечения по стоянной времени сдвига. схемы на пуске, так как в этом случае она максимальна, Как уже упоминалось выше, целью работы схемы на пуске является условие фильтрации коммутационной по мехи, равной по длительности величине электромагнитной постоянной двигателя. Отсюдалл Л, дежности и улучшения энергетических показателей, в него дополнительно введен задатчик фазового сдвига, а трехканальный блок селекции снабжен дополнительным выходом и выполнен в виде трех триггеров, трех логических элементов ИСКЛМЧА 10 ШЕЕ ИЛИ, логического элемента ИЛИ, счетчика генератора счетных импульсов, цифрового компаратора, при этом трехканальный блок селекции включен между выходами трех компараторов напряжения и тремя информационными входами блока формиро-вания сигналов управления, его управляющий вход подключен к выходу задатчика фазового сдвига, а к дополнительному выходу подключен вход за- датчика фазового сдвига, причем три основных входа трехканального блока селекции образованы П-входами трех триггеров, к которым подключены первые входы соответственно трех логических элементов ИСКЛМЧАМ 11 ЕЕ ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходам соответственно трех триггеров и образуют три основных выхода трехканального блока селекции, дополнительный выход которого образован выходом цифрового компаратора, к которому подключены объединенные С-входы триггеров, управляющий вход трехканального блока селекции выполнен цифровым и образован первыми входами цифрового компаратора, вторые цифровые входы которого подключены к выходам счетчика, счетный вход которого подключен к выходу генератора счетных импульсов, а разрешающий вход подключен к выходу логического элемента ИЛИ, три входа которого подключены к выходам трех логических элементов ИСКЛМЧАИ 111 ЕЕ ИЛИ. 2, Электродвигатель по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что задатчик фазового сдвига выполнен в виде счетчика, дешнфратора, регистра, двухвходового логического элемента ИЛИ, элемента задержки и генератора сигналов сдвига, при этом выход задатчика фазового сдвига образован выходами регистра, входы записи которого подключены к выходам счетчика и объединены с входами дешифратора, выход которого соединен с первым входом двухвходового логического элемента ИЛИ, выход которого соединен с разрешающим входом ре 1624616 О, гистра, а второй вход, объединен-ный с входом элемента задержки, образует вход задатчика джазового сдвига, причем выход элемента задержки соединен с разрешающим входом счетгчика, счетный вход которого подключен к выходу генератора сигналовсдвига.5162461 2 б 2 Ф 32 55иг,Ф Риг 5 оставитель М.СоТехред М.Дидык Коррект евск едактор А.Маковска а роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, О Заказ 1ВНИИПИ Г сударственного комитета по изо 113035, Москва, Ж, Р Подписноетениям и открытиям при ГКНТ СССРская наб , д., 4/5