RU2091977C1

RU2091977C1 - Method of control of single-phase start-pole inductor electric motor (variants)

Info

Publication number: RU2091977C1
Application number: RU94007358A
Authority: RU
Inventors: С.А. Пахомин; У.М. Сулейманов; Д.В. Крайнов; Л.Ф. Коломейцев; В.Л. Коломейцев; И.А. Прокопец; Д.А. Звездунов
Original assignee: Научно-производственное предприятие "Эметрон"
Priority date: 1994-03-01
Filing date: 1994-03-01
Publication date: 1997-09-27
Also published as: RU94007358A

Abstract

FIELD: domestic appliances; washing machines and refrigerator compressors. SUBSTANCE: for starting the motor first start-pole winding is energized irrespective of rotor position pickup signal. Then control winding is energized in conformity with signals of rotor position pickup. In reversal, control winding is the first to be energized irrespective of rotor position pickup signals, and then start-pole winding is energized by signal of rotor position pickup. Further on, control winding is supplied in compliance with inverted signals of rotor position pickup. If static friction torque is detected on stationary rotor shaft, it is good practice to use process of starting at which in contrast to starting process indicated above, prior to applying current pulses to control winding by position pickup signal, three current pulses are supplied alternately to starter winding, control winding and to starter winding again by signal coming from position pickup. In this case, the last two pulses are supplied if rotor is set to dead position. In case of reversal pulse supply sequence is changed. EFFECT: enhanced efficiency of control. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а точнее к электрическим машинам для бытовой техники, например для стиральных машин и компрессоров холодильников, и предназначено для управления однофазными индукторными электродвигателями со стартовыми полюсами. The invention relates to electrical engineering, and more specifically to electric machines for household appliances, for example for washing machines and refrigeration compressors, and is intended to control single-phase induction motors with starting poles.

Известен электропривод на базе однофазного индукторного двигателя, имеющего постоянные магниты для обеспечения стартового положения ротора при пуске. Способ управления указанным двигателем состоит в том, что в однофазную обмотку подаются импульсы тока при прохождении роторов угловых положений, в которых созданный возбужденными полюсами электромагнитный момент на ротор совпадает по направлению с направлением его вращения. Названные взаимные положения ротора и статора регистрируются датчиком положения ротора. По полученной информации микропроцессор вырабатывает команды управления коммутатором, питающим обмотку двигателя (Патент США N 4616165, H 02 P 1/, 1986). Known electric drive based on a single-phase induction motor having permanent magnets to ensure the starting position of the rotor during start-up. The method of controlling said motor consists in applying current pulses to the single-phase winding when passing rotors of angular positions, in which the electromagnetic moment created by the excited poles on the rotor coincides in the direction with the direction of its rotation. The named mutual positions of the rotor and stator are recorded by the rotor position sensor. According to the information received, the microprocessor generates control commands for the switch supplying the motor winding (US Patent N 4616165, H 02 P 1 /, 1986).

Недостатком данного способа управления однофазным индукторным электродвигателем является неспособность осуществлять реверсивное вращение ротора. The disadvantage of this method of controlling a single-phase induction motor is the inability to carry out the reverse rotation of the rotor.

Известен однофазный индукторный электродвигатель с основными и дополнительными полюсами на статоре и электронным управлением. На дополнительных полюсах размещены катушки, включенные встречно, устанавливающие ротор в стартовое положение и выполняющие функции датчика положения ротора. Дополнительные полюса сдвинуты с оси симметрии основных полюсов в направлении вращения ротора. Способ управления двигателем состоит в том, что пуск двигателя осуществляется включением катушек дополнительных полюсов, устанавливающих ротор в стартовое положение, а затем по сигналам от обмоток дополнительных полюсов, регистрирующих прохождение зубцов ротора в зоне действия электромагнитного момента заданного направления, электронным коммутатором подаются импульсы тока в основную обмотку (Патент ФРГ N 4012561, H 02 P 7/622, H 02 K 19/04, от 20.04.90). Known single-phase induction motor with main and additional poles on the stator and electronically controlled. At the additional poles there are coils included in the opposite direction, setting the rotor in the starting position and performing the functions of a rotor position sensor. Additional poles are shifted from the axis of symmetry of the main poles in the direction of rotation of the rotor. The engine control method consists in starting the engine by turning on the coils of additional poles, which set the rotor to the starting position, and then, using signals from the windings of the additional poles, which record the passage of the teeth of the rotor in the zone of action of the electromagnetic moment of a given direction, the current pulses are fed into the main electronic switch winding (German Patent No. 4012561, H 02 P 7/622, H 02 K 19/04, from 20.04.90).

Недостатком данного способа управления однофазным индукторным электродвигателем с дополнительными полюсами является ненадежный пуск двигателя вследствие встречного, то есть трансформаторного, включения катушек дополнительных полюсов и неспособность осуществлять реверсивное вращение. The disadvantage of this method of controlling a single-phase induction motor with additional poles is the unreliable start of the engine due to the oncoming, that is, transformer, inclusion of coils of additional poles and the inability to perform reverse rotation.

Целью изобретения является обеспечение надежного пуска и реверса однофазного индукторного электродвигателя со стартовыми полюсами. The aim of the invention is the provision of reliable starting and reverse of a single-phase induction motor with starting poles.

Цель достигается способом управления однофазным индукторным электродвигателем со стартовыми полюсами, состоящем в опережающем включении обмотки стартовых полюсов по отношению к включению обмотки управления основных полюсов, а затем подаче токовых импульсов от электронного коммутатора в обмотку управления основных полюсов по сигналам от датчика положения ротора при вращении ротора по направлению от стартового полюса к ближайшему основному, причем согласно изобретению катушки обмотки стартовых полюсов включают согласно, при пуске в противоположном направлении, совпадающем с направлением вращения ротора от основного полюса к ближайшему стартовому полюсу, независимо от сигнала датчика положения ротора первое включение осуществляют подачей тока в обмотку управления, затем по сигналу датчика положения ротора на включение обмотки управления подают ток в стартовую обмотку и отключают обмотку управления, далее отключают стартовую обмотку по приходу сигнала датчика положения ротора, запрещающего включение обмотки управления, а затем подают токовые импульсы в обмотку управления по инвертированным сигналам датчика положения ротора. The goal is achieved by the method of controlling a single-phase induction motor with start poles, consisting in leading the winding of the start poles ahead of the turn on the control poles of the main poles, and then applying current pulses from the electronic switch to the control winding of the main poles according to signals from the rotor position sensor when the rotor rotates in direction from the start pole to the nearest main one, moreover, according to the invention, the winding coils of the starting poles are turned on according to, when starting in in the opposite direction, which coincides with the direction of rotation of the rotor from the main pole to the nearest starting pole, regardless of the signal of the rotor position sensor, the first inclusion is carried out by supplying current to the control winding, then, by the signal of the rotor position sensor, the current is turned on to turn on the control winding and the control winding is turned off next, turn off the start winding upon receipt of the signal of the rotor position sensor, prohibiting the inclusion of the control winding, and then apply current pulses to the winding control by inverted signals of the rotor position sensor.

Цель достигается также другим способом управления, в котором, в отличие от предыдущего, исключается возможность попадания неподвижного ротора при пуске в мертвую зону, т.е. в зону с электромагнитным моментом, близким к нулю. Такие мертвые зоны имеются как у основного полюса, так и у стартового. С этой целью с использованием логических устройств проверяется выставление ротора в стартовое положение, которое может быть как по отношению к стартовому полюсу, так и по отношению к основному полюсу, что определяется выбранным направлением вращения. Так, при пуске в направлении от стартового полюса к ближайшему основному первый импульс подается в стартовую обмотку. В случае попадания ротора в мертвую зону зубец стартового полюса находится напротив паза ротора, при этом подается импульс в обмотку управления основных полюсов, после чего вновь подается импульс в стартовую обмотку, устанавливающую ротор в стартовое положение. За счет выполнения магнитной системы несимметричной мертвые зоны основного и стартового полюсов смещены относительно друг друга. Именно это позволяет указанной последовательностью включений обмоток полюсов обеспечить надежное выставление ротора в стартовое положение даже при наличии значительного по величине момента трения покоя. The goal is also achieved by another control method, in which, unlike the previous one, the possibility of a fixed rotor getting into the dead zone when starting up, i.e. into the zone with an electromagnetic moment close to zero. Such dead zones exist both at the main pole and at the starting pole. For this purpose, using logical devices, the rotor is checked to the starting position, which can be both in relation to the starting pole and in relation to the main pole, which is determined by the selected direction of rotation. So, when starting in the direction from the starting pole to the nearest main pulse, the first pulse is fed into the starting winding. If the rotor enters the dead zone, the tooth of the starting pole is opposite the groove of the rotor, and a pulse is supplied to the control winding of the main poles, after which a pulse is applied again to the starting winding, which sets the rotor to the starting position. Due to the implementation of the asymmetric magnetic system, the dead zones of the main and starting poles are offset relative to each other. This is what allows the indicated sequence of switching on of the pole windings to ensure reliable exposure of the rotor to the starting position even in the presence of a significant moment of rest friction.

Попадание ротора в мертвую зону при первом включении обмотки стартового полюса регистрируются датчиком положения ротора, после чего логическим устройством, например микропроцессором, вырабатываются последующие команды на включение обмоток. При реверсивном вращении порядок включения обмоток полюсов, соответственно, меняется. When the rotor enters the dead zone when the winding of the start pole is turned on for the first time, it is registered by the rotor position sensor, after which a logical device, such as a microprocessor, generates subsequent commands to turn on the windings. With reverse rotation, the order of inclusion of the pole windings, respectively, changes.

На фиг. 1 показан однофазный индукторный электродвигатель со стартовыми полюсами; на фиг. 2 схема электронного коммутатора; на фиг. 3 зависимости электромагнитных моментов, создаваемых основными и стартовыми полюсами, при изменении углового положения ротора. In FIG. 1 shows a single-phase induction motor with starting poles; in FIG. 2 circuit electronic switch; in FIG. 3 dependences of electromagnetic moments created by the main and starting poles, when changing the angular position of the rotor.

Однофазный электродвигатель индукторного типа, показанный на фиг. 1, состоит из магнитопровода статора 1 с основными 2, 3 и стартовыми 4, 5 полюсами с размещенными на них катушками соответственно 6, 7 и 8, 9, ротора 10 с зубцами 11. На полюсах 2, 3 статора 1 имеются зубцы 12 и пазы 13. Оси стартовых полюсов 4, 5 по воздушному зазору смещены с оси симметрии статора в одном направлении так, что ось по воздушному зазору каждого из них образует с осью ближайшего зубца статора угол α 1,4 tz, где tz угловое зубцовое деление ротора. The inductor-type single-phase motor shown in FIG. 1, consists of a magnetic circuit of stator 1 with main 2, 3 and starting 4, 5 poles with coils 6, 7 and 8, 9 placed on them, rotor 10 with teeth 11, respectively. There are teeth 12 and grooves on poles 2, 3 of stator 1 13. The axes of the starting poles 4, 5 in the air gap are offset from the axis of symmetry of the stator in one direction so that the axis in the air gap of each of them forms an angle α 1,4 tz with the axis of the nearest stator tooth, where tz is the angular gear division of the rotor.

Электронный коммутатор, показанный на фиг. 2, состоит из блока управления (БУ), работающего по командам датчика положения ротора (ДПР), основной обмотки управления (ОУ), состоящей из катушек 6 и 7 (фиг. 1), стартовой обмотки (ОС), состоящей из катушек 8 и 9 (фиг. 1), источника питания (ИП) и фильтровой емкости С, инвертора, состоящего из ключей VT1, VT2, VT3 и диодов VD1, VD2, VD3. The electronic switch shown in FIG. 2, consists of a control unit (BU), operating on the instructions of the rotor position sensor (DPR), the main control winding (DU), consisting of coils 6 and 7 (Fig. 1), the starting winding (OS), consisting of coils 8 and 9 (Fig. 1), a power source (IP) and filter capacity C, an inverter consisting of keys VT1, VT2, VT3 and diodes VD1, VD2, VD3.

Катушки 8 и 9 включены согласно. Это обеспечивает значительный синхронизирующий момент для установки ротора в стартовое положение и позволяет использовать его для реверсивного пуска двигателя. Coils 8 and 9 are included as per. This provides a significant synchronizing moment for installing the rotor in the starting position and allows it to be used for reverse engine start.

Рассмотрим пуск и вращение ротора по часовой стрелке (фиг. 1). При пуске обмотка управления 6 и 7 обесточена. Ротор устанавливается в стартовое положение синхронизирующим моментом М_ос от стартовых полюсов 4 и 5, по катушкам которых 8 и 9 протекает ток при включении ключа VT3. Длительность протекания тока в ОС должна быть достаточной для установки ротора в стартовое положение. В результате ротор устанавливается в стартовое положение, в котором ось зубцов 11 ротора 10 совпадает с осью возбужденных стартовых полюсов 4 и 5. Этому положению ротора на фиг. 3 соответствует точка j. При подаче БУ команды на открытие ключей VT1 и VT2 в обмотке управления начинает протекать ток. При этом подается команда на открытие ключа VT3 и ток в ОС затухает в контуре, образованном ОС и обратным диодом VD3. Для обеспечения однонаправленного пуска и вращения ротора по направлению часовой стрелки стартовые полюса 4, 5 смещены с оси симметрии статора 1 по направлению вращения так, что ось стартового полюса 4 по воздушному зазору составляет с осью ближайшего зубца 12 основного полюса 2 статора угол a 50 геометрических или 500 электрических градусов. Аналогично смещен другой стартовый полюс 5. В этом случае при подаче тока в ОУ основными полюсами 2, 3 создается вращающий момент М_п, действующий на ротор и направленный по часовой стрелке, то есть от стартового полюса 4 к ближайшему зубцу 12 основного полюса 2. Под действием вращающего момента М_п ротор 10 начинает вращаться. При достижении ротором положения точки e (фиг. 3), в котором ось зубца ротора совпадает с осью зубца основного полюса, по сигналу датчика положения ротора ключи VT1 и VT2 закрываются и ток уменьшается до нуля, возвращая запасенную реактивную энергию в фильтровую емкость C через диоды VD1 и VD2. В противном случае на ротор начнет действовать вращающий момент обратного знака. За счет накопленной кинетической энергии при обесточенных обмотках ОУ и ОС ротор достигает положения точки h (фиг. 3), в котором ось зубца 11 ротора 10 совпадает с осью паза 14 основного полюса. В этом положении БУ подается команда на открытие ключей VT1 и VT2 и в ОУ появляется ток, обеспечивающий при дальнейшем вращении ротора 10 положительный вращающий момент М_оу, который увеличивает частоту вращения. При достижении ротором углового положения точки i (фиг. 3), в котором ось зубца 11 ротора совпадает с осью зубца 13 основного полюса, ключи VT1 и VT2 вновь закрываются и т.д. Своевременная подача импульсов тока в ОУ 6, 7 обеспечивается БУ по сигналам от датчика положения ротора относительно статора. Последовательная подача импульсов тока в ОУ увеличивает частоту вращения до необходимого значения. Напряжение на обмотку управления подается от источника питания ИП, например от мостового выпрямителя, к которому параллельно подключена фильтровая емкость C.Consider the start and rotation of the rotor clockwise (Fig. 1). At start-up, control winding 6 and 7 are de-energized. The rotor is installed in the starting position by the synchronizing moment M _os from the starting poles 4 and 5, along the coils of which 8 and 9 current flows when the VT3 key is turned on. The duration of the current flow in the OS should be sufficient to install the rotor in the starting position. As a result, the rotor is installed in the starting position, in which the axis of the teeth 11 of the rotor 10 coincides with the axis of the excited starting poles 4 and 5. This rotor position in FIG. 3 corresponds to point j. When the control unit sends a command to open the keys VT1 and VT2, a current begins to flow in the control winding. At the same time, a command is issued to open the VT3 key and the current in the OS decays in the circuit formed by the OS and the reverse diode VD3. To ensure unidirectional start and rotation of the rotor in a clockwise direction, the starting poles 4, 5 are shifted from the axis of symmetry of the stator 1 in the direction of rotation so that the axis of the starting pole 4 in the air gap makes an angle of 50 geometric or 500 electrical degrees. Another starting pole 5 is similarly shifted. In this case, when current is supplied to the op-amp by the main poles 2, 3, a torque M _{p is created} that acts on the rotor and is clockwise, that is, from the starting pole 4 to the nearest tooth 12 of the main pole 2. Under the action of the torque M _{p the} rotor 10 begins to rotate. When the rotor reaches the point e (Fig. 3), in which the axis of the tooth of the rotor coincides with the axis of the tooth of the main pole, according to the signal of the rotor position sensor, the keys VT1 and VT2 are closed and the current decreases to zero, returning the stored reactive energy to the filter tank C through diodes VD1 and VD2. Otherwise, a rotational moment of the opposite sign will begin to act on the rotor. Due to the accumulated kinetic energy during de-energized windings of the op-amp and OS, the rotor reaches the position of point h (Fig. 3), in which the axis of the tooth 11 of the rotor 10 coincides with the axis of the groove 14 of the main pole. In this position of the control unit, a command is issued to open the keys VT1 and VT2, and a current appears in the op-amp, which ensures a positive torque M _oy during further rotation of the rotor 10, which increases the rotational speed. When the rotor reaches the angular position of point i (Fig. 3), in which the axis of the tooth 11 of the rotor coincides with the axis of the tooth 13 of the main pole, the keys VT1 and VT2 are again closed, etc. Timely supply of current pulses to the OS 6, 7 is provided by the control unit according to the signals from the rotor position sensor relative to the stator. The sequential supply of current pulses to the op-amp increases the speed to the desired value. The voltage to the control winding is supplied from an IP power source, for example, from a bridge rectifier, to which filter capacitance C is connected in parallel.

Для обеспечения пуска и вращения ротора по направлению против часовой стрелки (фиг. 1), т.е. реверса, порядок питания двигателя должен быть следующим. Ротор устанавливается в стартовое положение синхронизирующим моментом М_оу основных полюсов, возникающим при подаче в ОУ тока. Ток в ОУ обеспечивается командой БУ на открытие VT1 и VT2. Стартовым положением ротора при реверсе является такое положение, в котором оси зубцов ротора совпадают с осями зубцов основных полюсов. Этому положению ротора на фиг. 3 соответствует точка е. БУ подает команду на открытие VT3, в результате чего в стартовую обмотку подается ток. Одновременно обмотка ОУ обесточивается закрытием ключей VT1 и VT2. На ротор действует момент, созданный стартовыми полюсами M' и направленный против часовой стрелки. Под действием M' (в точке e по фиг. 3) ротор начинает вращение против часовой стрелки. Стартовая обмотка закрытием VT3 отключается при включении обмотки управления по инвертированному сигналу ДПР. Указанный сигнал ДПР, по которому БУ разрешает открытие VT1 и VT2 для подачи тока в ОУ, поступает при достижении ротором углового положения, соответствующего на фиг. 3 точке k. При этом часть пути, а именно от точки j до точки k (фиг. 3), ротор проходит под действием вращающего момента М_ос от стартовых полюсов, направленного против выбранного направления вращения. Однако импульс момента, полученный ротором от стартовых полюсов при перемещении от точки e до точки j, значительно превышает импульс момента при дальнейшем движении за счет запасенной кинетической энергии от точки j до точки k. Это обстоятельство обеспечивает прохождение ротором положения точки k и попадание в зону действия момента М_оу, совпадающего по направлению с выбранным направлением вращения.To ensure the start and rotation of the rotor in a counterclockwise direction (Fig. 1), i.e. reverse, the engine power order should be as follows. The rotor is installed in the starting position by the synchronizing moment M _{oy of the} main poles that occurs when a current is supplied to the op-amp. The current in the op-amp is provided by the control unit to open VT1 and VT2. The starting position of the rotor during reverse is a position in which the axes of the teeth of the rotor coincide with the axes of the teeth of the main poles. This rotor position in FIG. 3 corresponds to point e. The control unit gives a command to open VT3, as a result of which current is supplied to the start winding. At the same time, the OS winding is de-energized by closing the keys VT1 and VT2. The rotor is affected by the moment created by the starting poles M 'and directed counterclockwise. Under the action of M '(at point e in FIG. 3), the rotor begins to rotate counterclockwise. The starting winding by closing VT3 is turned off when the control winding is turned on by an inverted signal of the DPR. The specified DPR signal, by which the control unit permits the opening of VT1 and VT2 to supply current to the op-amp, is received when the rotor reaches the angular position corresponding to FIG. 3 point k. In this case, part of the path, namely from point j to point k (Fig. 3), the rotor passes under the action of a torque M _OS from the starting poles directed against the selected direction of rotation. However, the momentum received by the rotor from the starting poles when moving from point e to point j significantly exceeds the momentum during further movement due to the stored kinetic energy from point j to point k. This circumstance ensures that the rotor passes the position of point k and falls into the zone of action of the moment M _oy , which coincides in direction with the selected direction of rotation.

Для работы БУ при разных направлениях вращения ротора от одного ДПР необходимо при реверсе инвертировать сигнал ДПР. В этом случае при выбранном направлении вращения ротора против часовой стрелки после прохождения ротором положения точки k БУ обеспечит команду на открытие VT1 и VT2. Последовательная подача импульсов тока в ОУ по сигналам ДПР обеспечивает разгон и устойчивое вращение ротора против часовой стрелки. В процессе вращения ротора стартовая обмотка не включается. For the control unit to work with different directions of rotation of the rotor from one DPR, it is necessary to reverse the DPR signal when reversing. In this case, with the selected direction of rotation of the rotor counterclockwise after the rotor passes the position of point k, the control unit will provide a command to open VT1 and VT2. The sequential supply of current pulses to the op-amp by the DPR signals ensures acceleration and stable rotation of the rotor counterclockwise. During the rotation of the rotor, the starting winding does not turn on.

Таким образом обеспечивается вращение ротора в любом направлении. При этом стартовая обмотка включается только один раз за цикл работы двигателя в одном направлении. This ensures that the rotor rotates in any direction. In this case, the starting winding is turned on only once per cycle of the engine in one direction.

Ниже предлагается другой способ пуска двигателя, обладающий более высокой надежностью и обеспечивающий пуск даже при наличии значительного момента трения покоя. Below is another method of starting the engine, which has higher reliability and provides starting even in the presence of a significant moment of friction of rest.

При заданном направлении вращения по часовой стрелке и наличии некоторой статической нагрузки М_н (фиг. 3) на валу неподвижного ротора, последний может оказаться в мертвой зоне, ограниченной вертикальными линиями q и p. В этой зоне электромагнитный момент, развиваемый возбужденными стартовыми полюсами 4 и 5, оказывается меньше М_н в силу того, что пазы ротора расположены практически против полюсов 4 и 5. Таким образом, случайно оказавшись в мертвой зоне, ротор не сможет занять необходимого стартового положения для надежного пуска по часовой стрелке. При этом в соответствии с основным режимом работы, описанным выше, в мертвой зоне для полюсов 4, 5 ключи VT1 и VT2 закрыты по командам БУ согласно сигналам ДПР.For a given direction of rotation clockwise and the presence of some static load M _n (Fig. 3) on the shaft of a fixed rotor, the latter may be in the dead zone, limited by vertical lines q and p. In this zone, the electromagnetic moment developed by the excited starting poles 4 and 5 turns out to be less than M _n due to the fact that the rotor grooves are located almost opposite the poles 4 and 5. Thus, by accidently being in the dead zone, the rotor will not be able to take the necessary starting position for reliable start clockwise. Moreover, in accordance with the main mode of operation described above, in the dead zone for poles 4, 5, the keys VT1 and VT2 are closed according to the control unit commands according to the DPR signals.

Для обеспечения надежного пуска по направлению часовой стрелки в случае остановки ротора в мертвой зоне, о чем будет свидетельствовать сигнал от ДПР после подачи тока в обмотку стартовых полюсов ОС, подается ток в основную обмотку ОУ. Одновременно с этим ОС обесточивается. В этом случае ротор под действием как минимум момента М_о, созданного основными полюсами 2 и 3, перемещается против часовой стрелки на небольшой угол и занимает положение, в котором оси зубцов ротора и зубцов основных полюсов 2 и 3 совпадают. Этому положению ротора на фиг. 3 соответствует точка е. В результате ротор выходит из мертвой зоны стартовых полюсов 4 и 5, после чего ОУ обесточивается. После этого вновь подается ток в стартовую обмотку ОС и ротор под действием момента М', созданного полюсами 4 и 5, перемещается против часовой стрелки до положения, в котором оси зубцов ротора и стартовых полюсов 4 и 5 совпадают. Этому положению ротора на фиг. 3 соответствует точка j. Таким образом, распознав с помощью ДПР попадание ротора в мертвую зону, БУ последовательным включением ОУ и ОС обеспечивает установку ротора в стартовое положение для вращения по часовой стрелке. Дальнейший пуск из стартового положения и разгон осуществляется подачей токовых импульсов в ОУ по сигналам ДПР, аналогично описанному выше пуску и разгону ротора по направлению вращения часовой стрелки.To ensure reliable start in a clockwise direction in case the rotor stops in the dead zone, which will be evidenced by a signal from the DPR after supplying current to the winding of the start poles of the OS, current is supplied to the main winding of the op-amp. At the same time, the OS is de-energized. In this case, the rotor under the action of at least the moment M _o created by the main poles 2 and 3 moves counterclockwise by a small angle and occupies a position in which the axes of the teeth of the rotor and the teeth of the main poles 2 and 3 coincide. This rotor position in FIG. 3 corresponds to point e. As a result, the rotor leaves the dead zone of the starting poles 4 and 5, after which the op-amp is de-energized. After this, the current is again supplied to the starting winding of the OS and the rotor under the action of the moment M 'created by the poles 4 and 5 moves counterclockwise to a position in which the axes of the teeth of the rotor and the starting poles 4 and 5 coincide. This rotor position in FIG. 3 corresponds to point j. Thus, having recognized, with the help of the DPR, the rotor gets into the dead zone, the control unit by switching on the OS and OS successively ensures the rotor is set to its starting position for clockwise rotation. Further start from the starting position and acceleration is carried out by applying current pulses to the op-amp according to the DPR signals, similarly to the start-up and acceleration of the rotor in the clockwise direction described above.

При вращении против часовой стрелки при первом включении обмотки управления для установки ротора в стартовое положение также возможно попадание ротора в мертвую зону, ограниченную на фиг. 3 вертикальными линиями v и w. Выведение ротора из этой мертвой зоны осуществляется также последовательной подачей двух дополнительных импульсов тока, соответственно, в обмотку ОС, затем в ОУ. When turning counterclockwise the first time the control winding is turned on, the rotor can be put into the starting position and the rotor may fall into the dead zone limited in FIG. 3 vertical lines v and w. The rotor is also removed from this dead zone by the sequential supply of two additional current pulses, respectively, to the OS winding, and then to the op-amp.

Таким образом обеспечивается пуск в любом направлении вращения при статическом моменте сопротивления на валу М_ст (фиг. 3), величина которого зависит от углового сдвига между осями основных и стартовых полюсов. Анализ возникающих при пуске и реверсе ситуаций и выработку необходимых команд управления при практической реализации предлагаемого способа управления осуществляет микропроцессор.This ensures start in any direction of rotation with a static moment of resistance on the shaft M _st (Fig. 3), the value of which depends on the angular shift between the axes of the main and starting poles. An analysis of situations arising during start-up and reverse and the generation of necessary control commands in the practical implementation of the proposed control method is carried out by a microprocessor.

Предложенные способы управления обеспечивают надежный пуск и реверс однофазного индукторного электродвигателя со стартовыми полюсами, что позволяет использовать его для привода различных устройств со сложными условиями пуска. The proposed control methods provide reliable start-up and reverse of a single-phase induction motor with start poles, which allows it to be used to drive various devices with difficult starting conditions.

Claims

1. Способ управления однофазным индукторным электродвигателем со стартовыми полюсами, смещенными относительно оси симметрии статора, заключающийся в том, что подают ток в обмотку стартовых полюсов, а затем подают однополярные импульсы тока в обмотку управления с учетом сигналов от датчика положения ротора при вращении ротора по направлению от стартового полюса к ближайшему основному, отличающийся тем, что одновременно с подачей однополярных импульсов тока в обмотку управления обесточивают обмотку стартовых полюсов, а при вращении ротора от основного полюса к ближайшему стартовому полюсу сначала подают ток в обмотку управления, затем по сигналу датчика положения ротора на подачу тока в обмотку управления подают ток в обмотку стартовых полюсов и обесточивают обмотку управления, затем обесточивают стартовую обмотку по приходу сигнала датчика положения ротора, запрещающего включение обмотки управления, и подают однополярные импульсы тока в обмотку управления с учетом инвертированных сигналов датчика положения ротора. 1. The method of controlling a single-phase induction motor with start poles offset relative to the axis of symmetry of the stator, which consists in supplying current to the winding of the starting poles, and then supplying unipolar current pulses to the control winding taking into account the signals from the rotor position sensor when the rotor rotates in the direction from the starting pole to the nearest main one, characterized in that simultaneously with the supply of unipolar current pulses to the control winding, the winding of the starting poles is de-energized, and when the mouth rotates From the main pole to the nearest starting pole, first the current is supplied to the control winding, then, at the signal of the rotor position sensor, current is supplied to the starting winding to the control winding and the control winding is de-energized, then the starting winding is de-energized upon receipt of the rotor position sensor signal turning on the control winding, and supplying unipolar current pulses to the control winding, taking into account the inverted signals of the rotor position sensor.

2. Способ управления однофазным индукторным электродвигателем со стартовыми полюсами, смещенными относительно оси симметрии статора, заключающийся в том, что подают ток в обмотку стартовых полюсов, а затем подают однополярные импульсы тока в обмотку управления основных полюсов с учетом сигналов от датчика положения ротора при вращении ротора по направлению от стартового к ближайшему основному, отличающийся тем, что при сигнале с датчика положения ротора, разрешающем включение обмотки управления, в момент подачи однополярных импульсов тока в обмотку управления обесточивают стартовую обмотку, при отсутствии такого сигнала обесточивают стартовую обмотку и кратковременно подают ток в обмотку управления, затем в стартовую обмотку, а затем в момент подачи однополярных импульсов в обмотку управления обесточивают стартовую обмотку, а при вращении ротора от основного полюса к ближайшему стартовому независимо от сигналов датчика положения ротора подают ток в обмотку управления, которую затем обесточивают, и подают ток в стартовую обмотку по приходу сигнала датчика положения ротора на включение обмотки управления, которую обесточивают по приходу сигнала датчика положения ротора, запрещающего включение обмотки управления, и по инвертированному сигналу датчика положения подают однополярные импульсы тока в обмотку управления, при отсутствии сигнала с датчика положения на включение обмотки управления независимо от сигналов датчика положения ротора выполняют последовательную подачу тока сначала в стартовую обмотку, потом вновь в обмотку управления, а затем по сигналу датчика положения ротора, разрешающего включение обмотки управления, подают ток в стартовую обмотку, которую обесточивают по приходу сигнала датчика положения ротора, запрещающего включение обмотки управления, и по инвертированным сигналам датчика положения ротора подают токовые импульсы в обмотку управления. 2. A method for controlling a single-phase induction motor with start poles offset relative to the axis of symmetry of the stator, which consists in supplying current to the winding of the starting poles, and then supplying unipolar current pulses to the control winding of the main poles taking into account the signals from the rotor position sensor during rotor rotation in the direction from the start to the nearest main one, characterized in that when the signal from the rotor position sensor allows the control winding to be turned on, at the time of supply of unipolar pulses current to the control winding de-energize the starting winding, in the absence of such a signal de-energizing the starting winding and briefly supply current to the control winding, then to the starting winding, and then at the moment of supply of unipolar pulses to the control winding, deenergizing the starting winding, and when the rotor rotates from the main pole to regardless of the signals of the rotor position sensor, the nearest starting current is supplied to the control winding, which is then de-energized, and current is supplied to the starting winding upon the arrival of the position sensor signal I rotor to turn on the control winding, which is de-energized by the signal of the rotor position sensor, which prohibits turning on the control winding, and the inverted signal of the position sensor feeds unipolar current pulses to the control winding, in the absence of a signal from the position sensor to turn on the control winding, regardless of the signals of the position sensor rotors perform a sequential supply of current first to the start winding, then again to the control winding, and then according to the signal of the rotor position sensor, allowing turning on the control winding, supply current to the starting winding, which is de-energized upon receipt of the signal of the rotor position sensor, which prohibits the inclusion of the control winding, and current signals are sent to the control winding by inverted signals of the rotor position sensor.