Вентильный электродвигатель

Вентильный электродвигатель

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социвлистическик

Республик

О П И С А Н И Е,750666

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 03.01.78 (2I ) 2563869/24-07 (5t)M. КР;

Н 02 К 29/02 с присоединением заявки,%

Государстеенный комитет (23) П риоритет по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23.07.80. Бюллетень № 27

Дата опубликования описания 25.07.80 (53) УДК 621.313. . 13.0 14.2 62 1 . 382(088.8) (72) Авторы изобретения

В. И. Кривошеин и В. B. Ларионов (7I) Заявитель (54) ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

Изобретение относится к электротех— нике, в частности к бесконтактным электродвигателям постоянного тока используемым в устройствах видео- и магнитной записи, в кинотехнике, автоматических

5 регулирующих устройствах и т.д.

Известны вентильные электродвигатели, содержащие тт -фазный коммутатор тока обмоток; совмещенный датчик положения ротора и датчик частоты вращения, 1О выполненный на основе бесконтактного сельсина, подключенного к rn -фазному генератору опорной частоты и соединенному с коммутатором тока обмоток через щ-дешифраторов (формирующих устройств), каждый из которых двумя входами подключен к выходу датчика, а другими входами — к соответствующей фазе генератора опорной частоты jl) и(2 .

По технической сущности и достигаемому результату к изобретению наиболее близок вентильный электродвигатель (2 .

Однако в электродвигателе предлагается использование 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 m -фазной обмоткой через делитель частоты и фазорасщепитель, выполненный на и 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 довороте 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 частоты

Ра

Ре выходного сигнала первого фазорасшепи750666

1О

3 теля. 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 и k входы триггеров первого фазорасшепителя соединены соответственно с инвертируюшими и неинвертирующими выходами последующих триггеров, а g входы триггеров второго фазорасшепителя — с неинвертирующими выходами предыдуших триггеров первого фазорасшепителя.

На фнг. 1 изображена структурная схема предлагаемого электродвигателя; на фиг.2временные диаграммы напряжения, поясняющие работу электродвигателя.

Вентильный электродвигатель содержит генератор 1 тактовых импульсов с частотой следования fz> делитель частоты ?, два фазорасщепителя, выполненные на . к триггерах (первый -на триггерах 3, 4 и 5, второй — на триггерах

6, 7 и 8), схему питания 9 п1-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 P 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,f,У вЂ” на выходе первого фазорасшенителя (на неинвертирующих выходах триггеров 3, 4, 5 соответственно); ф,h 0 — на выходе второго фазовращателя (на неинвертируюших выходах триггеров 6, 7, 8 соответственно);

rl p, " — 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);

4. — импульсы на входе

1 коммутатора 12, соответствующие неинвертирующему выходу одного из триггеров и инвертирующему выходу другого триггера второго фазорасщепителя; — 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 следующим образом.

Делитель частоты 2 при поступлении

15 на его вход импульсов с частотой от генератора тактовых импульсов осуществляет деление частоты на три и выдает три последовательности импульсов, сдвинутых относительно друг друга на

120, со скважностью, равной трем. К каждому из трех выходов делителя частоты 2 подключено своими счетными с—

1 входами по два g — к триггера: к пер—

25 вому выходу — триггеры 3 и 6, ко второму — 4 и 7, к третьему 5 и 8 первого и второго фазорасщепителей соответственно. На выходах первого фазорасщепителя формируются три последовательности неинвертированных и три последовательности инвертированных импульсов со сдвиroM 120 в каждой последовательности.

Для сохранения стабильной последовательности фаз формируемых импульсов триг35 геры первого фазорасщепителя охвачены обратными связями: с инвертирующего выхода последующего триггера на — вход предыдущего, а неинвертируюшего выхода последующего триггера

4О на к — вход предыдущего (с 4 на 3, с 5 на 4 и со 2 на 5). С выходов триггеров

3, 4 и 5 первого фазорасщепителя импульсы с частотой следования У Й через схему питания 9 подаются на m™- фазную

4 обмотку сельсина 10, с однофазной обмотки которого снимается сигнал с частотой Х )12 + Р /ЬО, отличающейся от частоты питающего сигнала на величину частоты вращения (il -частота вращения вала электродвигателя, об/мин, знак

+ или — определяется направлением вращения),и плавно изменяется от 0 до 360 при повороте вала на один обоо рот, что является источником информации об угловом положении вала. В формирователе 11 коротких импульсов сигнал одно4азной обмотки сельсина 10 " преобразуется в короткие импульсы, по- t даваемые в формирователь 13 комму-

5 7506 татора для передачи информации от сельсина как от датчика положения ротора и в регулятор 17 для передачи информации от сельсина как от датчика частоты вращения. 5

На выходах второго фазорасшепителя формируются последовательности импульсов, аналогичные сформированным первым < фазорасшепителям, но с частотой следования f „/6, {т.е. в два раза большей 10 частоты следования импульсов на вы, ходе первого фазорасшепителя. Формирование импульсов указанной частоты и сохранение стабильной последовательности фаз обеспечивается подачей на 15 входы триггеров второго фазорасщепителя выходных импульсов с неинвертируюЙих выходов первого фазорасшепителя: с триггера 5 на- триггер 6, с триггера 3 на триггер 7 и с триггера 4 на триг- yg

rep S.

В формирователе 13 коммутатора из коротких импульсов, вырабатыв аемых формирователями 11 и 12, формируется шесть последовательностей импульсов 25 (три неинвертированных и три инвертированных) для управления .силовыми ключами коммутатора 14, коммутирующими обмотки двигателя 15.

В регуляторе 17 осуществляется срав-Зо пение частоты и фазы сигнала обратной связи, снимаемого с формирователя 11, и сигнала управляющего генератора 18

Ф и вырабатывается сигнал управления, подаваемый на коммутатор 14.

Формула изобретения

Вентильный электродвигатель, содержащий статор с rA -секционной обмоткой 40 якоря, ротор с парами полюсов, датчик положения ротора, выполненный по типу бесконтактного сельсина, rA -фазная обмотка которого подключена через делитель частоты и фазорасшепитель, выполненный на g -к триггерах, к генератору тактовых импульсов, а однофазная обмотка через формирователь коротких импульсов подключена к одним входам формирующего устройства коммутатора, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей электродвигателя, указанный сельсинный датчик выполнен с числом пар полюсов Р, меньшим числа пар полюсов электродвигателя, а в коммутатор введен второй фазорасшепи тель, подключенный счетными входами своих триггеров параллельно счетным входам триггеров первого фазорасщепителя, а выходами через формирователь коротких импульсов — к другим входам формирующего устройства коммутатора, при этом j и к входы каждого из триггеров первого фазорасшецителя соединены обратнымиг связями соответственно с инвертируюшими и неинвертируюшими выходами последующих триггеров, 1 входы триггеров второго фазорасшепителя - с неинвертируюшими выходами предыдущих триггеров первого фазорасшепителя, а отношение выходных частот первого и второго фазорасшепителей равно Р /Рт, Источники информации, принятые во внимание цри экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 479202, кл. Н 02 К 29/02, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР № 327552, кл. Н 02 К 29/02, 1974.