Встраиваемый тахогенератор постоянного тока

Встраиваемый тахогенератор постоянного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 К 21/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ г>ь

° »

Ь»

ЪФ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4778011/07 (22) 05.01.90 (46) 15.02.92. Бюл. М,6 (71) Всесоюзный научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) B.À.ÁåëêèH, А.Г»Зеленов и Е.Б.Окопник, (53) 621.116.3(088.8) (56) Юферов Ф.М. Электрические машины автоматических устройств. М.: Высшая школа, 1976. — "Электротехника" N 2, 1988, с.18-20. (54) ВСТРАИВАЕМЫЙ ТАХОГЕНЕРАТОР

ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к электротехни ке, Целью изобретения является повышеИзобретение относится к электротехнике. а именно к тахогенераторам, вырабатывающим напряжение, прямо пропорциональное частоте вращения вала электродвигателей.

Известен тахогенератор постоянного тока. состоящий из обмотки возбуждения, либо с возбуждением от постоянных магнитов на роторе. якоря и щеточно-коллекторкого узла.

Недостатком таких тахогенераторов по.стоянного тока являются наличие зоны нечувствительности при малых скорбстях, несимметрия. выходного напряжения, orsaeweeee по максимальной скорости. Ж, „171ЗО35 А1 ние надежности встраиваемого тахогенератора постоянного тока за счет защиты его полупроводникового управляемого выпрямителя. Для защиты от пробоя ключей полупроводникового выпрямителя 4 включен резистор 8, который при включении питания дает сигнал логической "1" на стробирующий вход дешифратора 3 и снимает нулевое состояние с его выходов, а при пропадании питания путем подачи на стробирующий вход логического "0". запирает через входы управления ключи полупроводникового выпрямителя 4 раньше, чем снизится напряжение питания дешифратора 3 подачей на его стробирующий вход уровня логического "0".

1 ил. ей вследствие наличия щеточно-коллекторного в узла. бд

Наиболее близким к предлагаемому по () технической сущности и достигаемому эффекту являются встраиваемый тахогенера- . тор постоянного тока, состоящий из синхронного тахогенератора (СТГ) в виде статора с четырехфазной обмоткой и ротора с постоянными магнитами, на одном валу с которым расположен блок фотоэлектрического считывания, состоящий из диска с прорезями и двумя парами светодиод-фотодиод. Сигналы с выходов фотодиодов проходят через. усилители-формирователи и в виде прямоугольных импульсов поступают в дешифратор, формирующий управляющие

1713035 импульсы для работы четырехфаэного мос- при этом резистор включен между общей тового полупроводникового выпрямителя, шинойистробирующимвходомдешифратосоединенного с фазными обмотками СТГ. ра.

8 известном устройстве в режиме от- Техническая сущность заключается в ключения питания при вращающемся валу 5 следующем. При включении питания полярэлектродвигателя и тахогенератора(естест- ные конденсаторы заряжаются по цепи исвенный выбег двигателей с мзссивным ро- точник питания — диод-конденсатор— . тором, аварийное отключение питания) общий провод напряжениями соответствувозникает момент, когда выходы дешифра- ющей полярности и при внезапном выклютора находятся в зоне между уровнями ло- 10 чении напряжения, либо при выключенном гического "0" и "1", а фазная ЭДС на входе питании и естественном выбеге двигателя с выпрямителя есть, вследствие чего проис- массивным ротором, "плюс источника питаходит междуфазное короткое замыкание, ния" и "минус источника питания" усилитерезультатом которого является выход из лей-формирователей, дешифратора и строя (пробой) одного из плеч полупровод- 15 выпрямителя будет поддерживаться двухникового выпрямителя, выполненного, как полярное напряжение питания необходиправило, на транзисторных МОИ-ключах с мого уровня. При этом емкость малым внутренним сопротивлением и име- конденсаторовследует выбирать такой, чтоющего небольшой (десятки миллиампер) бы постоянная времени разряда конденсапредел допустимого коммутируемого тока. 20 торов через внутренние сопротивления

Тзким образом тахогенератор постоян- усилителей-формирователей, дешифраторз ного тока с полупроводниковым бесконтак- и выпрямителя. а также обратных сопротивтным коллектором оказывается не лений диодов была больше времени естестэащищенным от внеэапнйх выключений нз- венного выбега ротора электродвигателя.. пряжения при вращающемся вале тахогене- 25 Кроме того, для защиты от пробоя клюратора. чей полупроводникового выпрямителя

Цель изобретения — повышение падеж- включен резистор, который при включении ности встраиваемого тахогенератора посто- питания дает сигнал логической "1" на строя нного тока за счет защиты его бирующий вход дешифратора и снимает ну-. полупроводникового управляемого выпря- 30 левое состояние с его выходов, а при мителя. пропадании питания путем подачи на строПоставленная цель достигается тем, что бирующий вход логического "0" запирает в тахогенератор постоянного тока, содержа- через входы управления ключи полупроводщий синхронный тахогенератор, выводы ко- никового выпрямителя раньше, чем снизит-. торого соединены со входами 35 ся нзпряжение питания дешифратора полупроводникового управляемого выпря- подачей íà em стробирующий вход уровня мителя, управляющие входы которого под- логического "0", так как один конец резистоключены к выходам дешифратора, входы раподключенкобщейдлине, адругойконец которого через усилители-формирователи соединен со стробирующим входом дешифсоединены с выходами фотоэлектрического 40 ратора и шиной "Плюс источника питания", преобразователя угла поворота в дискрет- Таким образом, наличие резистора, ные сигналы, механически связанного с двух. конденсаторов и двух диодов обеспесинхронным тахогенератором, и выводы чивзет защиту встраиваемого тахогенератодля подключения источников питания с по- . рз постоянного тока при аварийном ложительной и отрицательной полярностью 45 выключении питания,.либо при выключенпитающего напряжения и общей шины; вве- ном питании в режиме естественного выбеденыпервыйивторойдиоды,первый.ивто- га электродвигателя, нз одном валу с рой конденсаторы и резистор, дешифратор которым находится тахогенерзтор. снабжен стробирующим входом, соединен- На чертеже показана функциональная ным с выводом для подключения источника ЬО схема встраиваемого тахогенераторз постопитзния положительной полярности, при- янноготока. чем первый и второй конденсаторы подклю- ., Тахогенератор имеет блок фотоэлектричены соответственно между общей шиной и ческого преобразования угла поворота в диположительным и отрицательным входами скретные сигналы(БФЙ) 1, выходы которого питания дешифратора. управляемого вы- 55 соединены с входами блока усилителейпрямителя и усилителя-формирователя, со- формирователей 2. Выходы блока усилите- . единенными соответственно с выводами лей-формирователей соединены с для подключения источников питания coot- информационными входами дешифратора ветственно через первый и второй диоды, 3. Выходю дешифраторз 3 соединены с упвключенные в проводящем направлении, равляющими входами полупроводникового

1713035 6

15

20 чике ДФК.

30

45 выпрямителя 4, соединенного с синхронным тахогенератором 5, Анод первого диода 6 соединен с шиной "плюс источника питания" 7, с одним концом резистора 8 и стробирующим входом дешифраторз 3.

Другой конец резистора 8 соединен с общей шиной 9, которая соединена с входами общая шина" блока усилителей-формирователей 2, дешифратора 3 полупроводникового выпрямителя 4.

Катод первого диода 6 соединен с положительной обкладкой первого, конденсатора 10 с входами "плюс источника питания" блока усилителей-формирователей 2, дешифратора 3, полупроводникового выпрямителя 4. Катод второго диода 11 соединен с шиной "минус источника питания" 12, анод второго диода 11 соединен с отрицательной обкладкой второго конденсатора 13 и с входами "минус источника питания" блока усилителей-формирователей 2, дешифратора 3 и полупроводникового выпрямителя

4. Положительная обкладка второго конденсатора соединена с общей шиной питания

9. Выход полупроводникового выпрямителя соединен с цепью нагрузки 14.

Тахогенератор работает следующим образом.

При включении напряжения питания и вращении вала электродвигателя и соответственно тахогемерзтора на информационные входы дешифратора 3 поступают . управляющие импульсы, полученные в блоке БФП 1 и прошедшие через блок усилителей-формирователей 2. На стробирующий вход дешифратора 3 через шину "плюс источника питания" 7 и резистор 8 поступает сигнал логической "1", тем самым снимая выключенное состояние вентилей полупроводникового выпрямителя 4, включенного по мостовой схеме и выпрямляющего сигнал фазйых ЭДС синхронного тахогенератора 5. Выход выпрямителя 4.замыкает цепь нагруЗки 14, на которой выделяется сигнал. прямо пропорциональный частоте вращемия встраиваемого тахогенератора постоянного тока.

При аварийном отключении напряжения питания, либо в режиме выбега элемродвигвтеля с массивным ротором на стробирующем входе дешифратора 3 появляется сигнал логического "0" и переводит все выходы дешифратора,в состояние логического "0", тем самым защищая управляемые ключи полупроводникового выпрямителя 4. При этом сигнал логического "0" на стробирующем входе дешифраторз

3 появляется раньше, чем произойдет спад напряжения питания до уровня, при котором на выходах дешифратора 3 могут появиться сигналы, уровень которых меньше минимального значения логической "1" и больше максимального значения логического "0", Это обеспечивается поддержанием напряжения питания с помощью диодов 6 и

11, конденса горов 10 и 13.

По сравнению с прототипом применение такого построения. встраиваемого тахогенератора постоянного тока позволяет значительно повысить его надежность и увеличить срок службы.

Проведенные испытания мзкетных образцов встраиваемых тзхогенераторов показали их надежную работу, и планируется их использование в разрабатываемом датФормула изобретения

Встраиваемый тахогенератор постоянного тока, содержаЩий синхронный тахогенерзтор, выводы которого соединены со входами полупроводникового управляемого выпрямителя, управляющие входы которого подключены к выходам дешифратора, входы которого через усилители-формирователи соединены с выходами фотоэлектрического преобразователя угла поворота в дискретные сигналы, механически связанного с синхронным тахогенератором, и выводы для подключения источника питания с положительной и отрицательной полярностью питающего напряжения и общей шины, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения защиты от аварийного отключения питающих напряжений, в него введены первый и второй диоды, первый и второй конденса-. торы и резистор. дешифратор снабжен стробирующим входом, соединенным с выводом для пщ ключения источника питания положительной. полярности, причем первый и второй конденсаторы подключены соответственно между общей шиной и положительным и отрицательным входами питания . дешифратора, управляемого выпрямителя и усилителя-формирователя, соединенными соответственно через первый и второй дио-ды, включенные в проводящем направлений, при этом резистор включен между общей шиной и стрвбирующим входом дешифрзтора.

1713035

Редактор В.Фельдман

Заказ 541 Тираж ХЬдвисное

ВНИИПИ Государственного коми гета по изобретениям и открмтйям при ГКНТ СССР

113035. Москва. Ж-35, Рауаская нэб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина; 101

Составитель В.Белкин

Техред М.Моргентал

\, Корректор О.Кравцова