RU1774455C - Вентильный электродвигатель - Google Patents

Abstract

Использование. В электроприводах лентопрот жных механизмов звукозаписывающих устройств. Сущность. В вентильном электроприводе кажда  из введенных интегрирующих цепей 9-11 включена между выходом одного из компараторов 6-8 и вторым входом соответствующего компаратора 6-8, первые входы компараторов св заны соответственно с выводами секций 2-4  корной обмотки электромеханического преобразовател  1. Указанное соединение компараторов и интегрирующих цепей образуют кольцевое соединение, что позволит формировать сигналы управлени  ключами преобразовател  1 частоты в логическом устройстве 12 управлени  в пусковом и устойчивом режимах работы с меньшим дискретом. Уменьшаютс  пульсации электромагнитного момента, увеличиваетс  пусковой момент, уменьшаетс  врем  пуска и пульсации частоты вращени  и вибрации. 4 ил. сл С ЗМ vi 2 ь ел СП

Description

Фиг.1

Изобретение от носитс  к электротехнике и может быть использовано в электроприводах лентопрот жных механизмов звукозаписывающих устройств.

Известны вентильные электродвигатели , содержащие электромеханический преобразователь , однополупериодный преобразователь частоты, компараторы, входы которых св заны с секци ми  корных обмоток, и устройства пуска, выполненные на отдельных компараторах,

Особенностью этих электродвигателей  вл етс  отсутствие датчика положени  ротора . Сигналы по положению формируютс  на выходах компараторов.

Недостатком этих двигателей  вл етс  сложность, обусловленна  наличием отдельной схемы пуска и низкой надежностью , т.к. компараторы могут переключатьс  как под действием ЭДС вращени , так и под действием сигналов схемы пуска. Отсутствие взаимной блокировки этих сигналов может привести к сбою в работе электродвигател  при переходе на самокоммутацию секций.

Наиболее близким техническим решением  вл етс  вентильный электродвигатель , содержащий электромеханический преобразователь с индуктором на посто нных магнитах, первые выводы трех секций  корной обмотки которого объединены, двухполупериодный преобразователь частоты , выходы которого подключены ко вторым выводам секций  корной обмотки соответственно, логический блок управлени , выходы которого подключены соответственно к входам двухполулериодного преобразовател  частоты, три компаратора с двум  входами каждый, выходы которых подключены соответственно к входам логического блока управлени .

Данный вентильный электродвигатель обеспечивает пуск и коммутацию секций по положению при использовании в качестве информации ЭДС вращени .

Недостатком данного электродвигател   вл етс  сложность, обусловленна  наличием нелинейных сумматоров и необходимостью подключени  каждого компаратора к двум секци м  корной обмотки.

Целью насто щего изобретени   вл етс  упрощение.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в вентильный электродвигатель, содержащий электромеханический преобразователь с индуктором на посто нных магнитах, первые выводы трех секций  корной обмотки которого объединены, двухполупериодный преобразователь частоты, выходы которого подключены ко вторым выводам

секций  корной обмотки соответственно, логический блок управлени , выходы которого подключены соответственно к входам двухполупериодного преобразовател  частоты , три компаратора с двум  входами каж- дый, выходы которых подключены соответственно к входам логического блока управлени , введены три интегрирующие цепи, первый вход 1-го компаратора подклю0 чен ко второму выводу 1-й секции  корной обмотки, а выход - к входу (1-1)-й интегрирующей цепи, выход 1-й интегрирующей цепи подключен ко второму входу i-ro компаратора , а первые выводы секций  корной обмот5 ки подключены к общей шине вентильного электродвигател , причем указанное подключение компараторов и интегрирующих цепей образует кольцевое соединение. Изобретение иллюстрируетс  чертежа0 ми.

На фиг.1 изображена функциональна  схема вентильного электродвигател ; на фиг.2 - вариант выполнени  компараторов; на фиг.З, 4 - временные диаграммы напр 5 жений на выходе функциональных узлов в зависимости, частоты (а и времени t.

Вентильный электродвигатель содержит электромеханический преобразователь 1 с индуктором на посто нных магнитах,

0 первые выводы трех секций 2, 3, 4 преобразовател  1 объединены, двухполупериодный преобразователь частоты 5, выходы которого подключены ко вторым выводам секций 2. 3, 4  корной обмотки соответст5 венно. Электродвигатель содержит также три компаратора 6, 7, 8 с двум  входами каждый. Дополнительно электродвигатель содержиттри интегрирующие цепи 9,10,11, логическое устройство 12. Первый вход ком0 паратора 6(7,8) подключен ко второму выводу секции 2 (3,4)  корной обмотки, а выход - к входу интегрирующей цепи 11(9,10) и входу 13 (14,15) логического блока управлени  12. Выходы логического блока управлени 

5 подключены к соответствующим входам Преобразовател  частоты. Выход интегрирующей цепи 9(10, 11) подключен ко второму входу компаратора 6(7,8), а первые выводы секций 2, 3, 4  корной обмотки под0 ключены к общей шине вентильного электродвигател . Указанное подключение компараторов и интегрирующих цепей образует кольцевое соединение.

Логическое устройствр 12 может быть

5 выполнено по известной схеме, как показано на фиг.1 или быть совмещено с преобразователем частоты 5,

Компараторы могут быть выполнены с пр мым и инверсным входами, как показано на фиг.1, или с двум  инверсными входами.

Вентильный электродвигатель работает следующим образом.

При включении напр жени  на выходах компараторов 6, 7, 8 устанавливаютс  произвольные значени  выходного сигнала. Допустим , установилось напр жение, показанное на фиг.З в момент ti (фиг.2). Под действием этих напр жений происходит изменение входного напр жени  на интегрирующих цеп х 9, 10, 11 (фиг.1). После того, как на выходе интегрирующей цепи 11 изменитс  пол рность напр жени  (t2), компаратор 8 переключитс . Это вызовет перезар д интегрирующей цепи 10. В момент времени (ta) переключитс  компаратор 7. Далее произойдет перезар д интегрирующей цепи 9 и переключитс  компаратор 6. Этот процесс будет происходить периодически .

Допустим, при включении на выходах всех компараторов устанавливаетс  одинаковое напр жение (фиг.4, ti).Интегрирующие цепи 9, 10, 11 начнут перезар жатьс  в одном направлении. Допустим, на выходе интегрирующей цепи 9 напр жение изменит знак (t2) в первую очередь. Компаратор 6 переключитс . Направление перезар да напр жени  на выходе интегрирующей цепи 11 изменитс . С момента t2 (фиг.4) процессы будут проходить аналогично показанным на фиг.2 с момента т.4 (фиг.З).

Таким образом, на выходах компараторов будут формироватьс  сигналы длительностью 180 градусов, смещенных друг относительно друга на 120 градусов независимо от их начального состо ни .

Под действием этих сигналов будет происходить поочередное переключение ключей преобразовател  5, что приведет к периодическому подключению секций 2, 3, 4  корной обмотки к источнику питани .

В электромеханическом преобразователе изведетс  вращающеес  электромагнитное поле. Под действием этого пол  ротор двигател  начнет вращатьс . Осуществитс  пуск двигател  в синхронном режиме .

В процессе вращени  ротора в секци х 2, 3, 4 будут наводитьс  ЭДС вращени . Воздейству  по первому входу компараторов б, 7, 8 ЭДС вращени  будут определ ть моменты переключени  компараторов и тем самым переводить двигатель на коммутацию по положению ротора. Очередность взаимного переключени  компараторов сохранитс  аналогичной, показанной на

фиг.З, и будет определ тьс  моментами перехода через цепь ЭДС вращени . Момент перехода на коммутацию по положению определ етс  соотношением чувствительно- сти входов компараторов 6, 7, 8 и может происходить после первых дискретных изменений пространственного положени  вектора пол . Угол опережени  включени  секций обмотки  кор  может регулироватьс  с помощью временных задержек в канале управлени  ключами преобразовател  частоты или путем изменени  порога чувствительности компараторов в зависимости от частоты вращени .

Таким образом, формирование сигнала управлени  в пусковом и установившемс  режимах с меньшим дискретом позвол ет при использовании двухполупериодного преобразовател  частоты уменьшить пульсации электромагнитного момента, что увеличивает пусковой момент, уменьшает врем  пуска, снижает пульсации частоты вращени  и вибрацию. Кроме того, происходит упрощение вентильного электродвигател  за счет исключени  нелинейных сумматоров и св зи пороговых элементов с более чем одной секцией электромеханического преобразовател .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Вентильный электродвигатель, содержащий электромеханический преобразователь с индуктором на посто нных магнитах, первые выводы трех секций  корной обмотки которого объединены, двухполупериодный преобразователь частоты, выходы которого подключены к вторым выводам секций  корной обмотки соответственно, логический блок управлени , выходы которого подключены соответственно к входам

   двухполупериодного преобразовател  частоты , три компаратора с двум  входами каж- дый, выходы которых подключены соответственно к входам логического блока управлени , отличающийс  тем, что,

   с целью упрощени , в него введены три интегрирующие цепи, первый вход 1-го компаратора подключен к второму выводу 1-й секции  корной обмотки, а выход - к входу (1-1)-й интегрирующей цепи, выход 1-й интегрирующей цепи подключен к второму входу 1-го компаратора, а первые выводы секций  корной обмотки подключены к общей шине вентильного электродвигател , причем указанное подключение компараторов и интегрирующих цепей образует кольцевое соединение.

   , I

   L-crj-rpfl Lc-u /| (л Л

   2