SU1693706A1 - Controlled thyratron motor - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к бесконтактным двигател м посто нного тока, и может использоватьс  в приводных электродвигател х лентопрот жного механизма магнитофона и в меха низме вращени  диска в проигрывател х грампластинок. Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности мг новенной частоты вращени  путем исключени  погрешности сигнала рассогласовани , получаемого при сравнении сигналов одинаковой формы. Управл емый вентильный электродвигатель содержит электромеханический преобразователь 1 с возбуждением от посто нных магнитов, обмотка  кор  которого соединена с выходом полупроводникового коммутатора 2, управл ющие входы которого св заны с выходом датчика положени  ротора 3 и выходом блока 5 сравкеоThe invention relates to electrical engineering, in particular, to contactless direct current motors, and can be used in drive motors of a tape recorder mechanism and in a disk spinning mechanism in record players. The aim of the invention is to increase the stability of the instantaneous rotation frequency by eliminating the error of the error signal obtained when comparing signals of the same shape. The controlled valve motor contains an electromechanical converter 1 with excitation from permanent magnets, the core winding of which is connected to the output of the semiconductor switch 2, the control inputs of which are connected to the output of the rotor position sensor 3 and the output of the unit 5 with reference

Description

фиг.1figure 1

ни , первый вход которого соединен с выходом датчика 4 ЭДС, выполненного в виде обмотки, размещенной на статоре электромеханического преобразовател  1, второй вход св зан с выходом источника напр жени  посто нной амплитуды, частота которого равна частоте ЭДС и который выполнен в виде обмотки , идентичной обмотке датчика 4 ЗДС, но размещенной с угловым смещением относительно нее на 90 эл. град., и подключенной к входу интегратора 6, выход которого подключен к второму входу блока Б сравнени . 4 ил.The first input of which is connected to the output of the EMF sensor 4, made in the form of a winding placed on the stator of the electromechanical converter 1, the second input is connected to the output of a constant amplitude voltage source, whose frequency is equal to the frequency of the EMF and which is made in the form of a winding identical to the winding of the sensor 4 PDS, but placed with an angular offset relative to it by 90 el. grad., and connected to the input of the integrator 6, the output of which is connected to the second input of the B block of comparison. 4 il.

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам управлени  m-фазными бесконтактными двигател ми посто нного тока, и может использоватьс , например, в приводных электродвигател х лентопрот жного механизма магнитофона, механизме вращени  пластинки в проигрывател х , а также системах автоматики.The invention relates to electrical engineering, in particular, to control devices for m-phase contactless DC motors, and can be used, for example, in drive motors of a tape recorder mechanism of a tape recorder, a turntable mechanism in players, and automation systems.

Целью изобретени   вл етс  повышение стабильности мгновенной частоты вращени .The aim of the invention is to increase the stability of the instantaneous frequency of rotation.

На фиг.1 изображена блок-схема устройства дл  управлени  бесконтактным двигателем посто нного тока; на фиг.2 - график зависимости действующего значени  фазной ЭДС и действующего значени  напр жени  на выходе интегратора от скорости вращени  электрической машины; на фиг.З - эпюры напр жений; на фиг.За - напр жение на первом выходе датчика фазной ЭДС; 6 - напр жение на выходе интегратора; а - напр жение, нг втором выходе датчика фазной ЭДС; г - напр жение, на выходе бтока вычитани ; на фиг.4 - блок- схема устройства дл  двухфазной электрической машины.Fig. 1 is a block diagram of a device for controlling a non-contact DC motor; Fig. 2 is a plot of the effective value of the phase EMF and the effective value of the voltage at the integrator's output on the speed of rotation of the electric machine; FIG. 3 shows stress plots; Fig. 3a shows the voltage at the first output of the phase emf sensor; 6 - voltage at the output of the integrator; a - voltage, ng to the second output of the phase emf sensor; d is the voltage at the output of the subtraction arc; 4 is a block diagram of a device for a two-phase electric machine.

Устройство, выполненное на основе т- фазной электрической машины 1, содержит коммутатор 2, подключенный к электрической машине 1, управл ющие входы которого св заны с выходами датчика 3 положени  ротора, датчик 4 фазной ЭДС электрической машины, состо щий из двух катушек, установленных в нем таким образом , что напр жение на первом выходе датчика фазной ЭДС сдвинуто относительно напр жени  на его втором выходе на 90°, причем первый выход соединен с одним входом блока 5 вычитани , а второй через интегратор б - с другим его входом, блок 7 усилител , вход которого соединен с выхо дом блока 5 вычитани , а выход через коммутатор 2-е электрической машиной 1.The device, made on the basis of the t-phase electric machine 1, contains a switch 2 connected to the electric machine 1, the control inputs of which are connected to the outputs of the rotor position sensor 3, the sensor 4 of the phase emf of the electric machine, consisting of two coils installed in in such a way that the voltage at the first output of the phase emf sensor is shifted relative to the voltage at its second output by 90 °, the first output connected to one input of subtraction unit 5, and the second through integrator b to its other input, block 7 Whose input is connected to the house vyho subtracting unit 5, and output through the switch 2 nd electric machine 1.

Устройство работает следующим образом . The device works as follows.

После запуска электрической машины 1 посредством коммутатора 2 и датчика 3 по- After starting the electric machine 1 by means of switch 2 and sensor 3

5 ложени  ротора на датчике 4 фазной ЭДС по вл етс  напр жение, амплитуда и частота которого пр мо пропорциональны скорости вращени  электрической машины 1. Датчик 4 фазной ЭДС представл ет из себ 5, the rotor on the sensor 4 phase EMF appears voltage, the amplitude and frequency of which is directly proportional to the speed of rotation of the electric machine 1. Sensor 4 phase EMF is of

10 устройство, состо щее мз двух катушек, расположенных на статоре одна относительно другой, что фазы напр жений, возникающих в них при работе электрической машины 1, отличаютс  одна от другой на 90°,10 is a device consisting of two coils located on the stator one relative to the other, that the phases of the voltages arising in them during the operation of the electric machine 1 are 90 ° apart from each other,

15Напр жение с второго выхода датчика 415Pressure from the second output of sensor 4

фазной ЭДС, опережающее напр жение его первого выхода на 90°, поступает на вход интегратора 6. Так как интегратор 6 сдвигает фазу входного напр жени  на 90°, то наphase EMF, the leading voltage of its first output at 90 °, is fed to the input of integrator 6. Since integrator 6 shifts the phase of the input voltage by 90 °, then

20 оба входа блока 5 вычитани  поступают синхронные и синфазные напр жени . При стабильной скорости вращени  электрической машины 1 амплитуды сигналов на входах блока 5 вычитани  равны и сигнал рассогла25 ссззни  блока 5 не вырабатываетс .20, both inputs of subtraction unit 5 receive synchronous and common mode voltages. At a stable rotational speed of the electric machine 1, the amplitudes of the signals at the inputs of subtraction unit 5 are equal and the signal mismatch 25 of the control unit 5 is not generated.

При изменении скорости вращени  электрической машины 1 пропорционально измен етс  частота и амплитуда сигналов на выходах датчика 4 фазной ЗДС (фиг.2а.в,When the rotational speed of the electric machine 1 is changed, the frequency and amplitude of the signals at the outputs of the sensor 4 of the phase SPS change proportionally (Fig. 2a.c.

30 эпюры напр жений на первом и втором выходах датчика 4 фазной ЭДС}. Напр жение с второго выхода датчика 4 фазной ЭДС поступает на интегратор 6,30 voltage plots on the first and second outputs of the sensor 4 phase EMF}. The voltage from the second output of the sensor 4 phase EMF is supplied to the integrator 6,

Благодар  взаимообратным амплитуд35 но-чэстотным характеристикам интегратора б и датчика 4 амплитуда на выходе интегратора 6 остаетс  неизменной и в случае нестабильной скорости вращени  электрической машины 1.Due to the reciprocal amplitude 35 but the frequency characteristics of integrator b and sensor 4, the amplitude at the output of integrator 6 remains unchanged even in the case of unstable rotational speed of the electric machine 1.

40 На фиг.З показаны зависимость действующего значени  фазной ЭДС (11ф) и зави- симость действующего значени  напр жени  на выходе интегратора 6 (Уф.и) от скорости вращени  электрической маши- 45 ны 1; VCT - точка стабилизации скорости вращени  электрической машины 1.40 FIG. 3 shows the dependence of the effective value of the phase EMF (11f) and the dependence of the effective value of the voltage at the output of integrator 6 (Uf.i) on the rotation speed of the electric machine 45; VCT is the stabilization point of the rotational speed of the electric machine 1.

Напр жение, получаемое на выходе интегратора б, посто нное по амплитуде и  вл етс  опорным. Оно синхронно и синфазноThe voltage received at the output of integrator b is constant in amplitude and is the reference. It is synchronous and in phase

50 с сигналом фазной ЭДС, что позвол ет сравнивать мгновенные значени  сигналов на50 with the phase emf signal, which allows comparing the instantaneous values of the signals on

входах Grovi r чы ыганкг Изменение стабильное м частоты вращени  электрической машины i П ИЕОДИЛ к по влению сигнала рассогласовани  на выходе блока 5 вычитани  и образуетс  отрицательна  обратна  св зь по регулировке скорости вращени  электрической машины 1. Точность поддержани  скорости увеличиваетс  пр мо пропорционально коэффициенту усилени  усилител  7. Таким образом, разница между фазным напр жением датчика 4 фазной ЭДС и напр жением интегратора 6 посто нно стремитс  к нулю, что возможно только при посто нной мгновенной скорости вращени  электрической машины 1.Inputs Grovi ch ygkg Change the stable frequency of rotation of the electric machine i P IODIL to the appearance of the error signal at the output of the subtraction unit 5 and a negative feedback is formed on the adjustment of the rotation speed of the electric machine 1. The accuracy of the speed maintenance increases directly proportional to the gain of the amplifier 7 Thus, the difference between the phase voltage of the sensor 4 of the phase emf and the voltage of the integrator 6 constantly goes to zero, which is possible only at a constant instantaneous speed rotation of the electric machine 1.

В случае двухфазной электрической машины со сдвигом между фазами на 90 эл. град, в предлагаемом устройстве можно использовать датчик фазной ЭДС с одной обмоткой, фаза которого совпадает с фазой ЭДС силовой обмотки электрической машины (фиг.4). Дл  синфазного и синхронного сравнени  сигналов фазных ЭДС и опорных напр жений в блоке 5 вычитани  один из интеграторов 6 выполнен с инвертором.In the case of a two-phase electric machine with a phase shift of 90 el. hail, in the proposed device, you can use a phase EMF sensor with one winding, the phase of which coincides with the phase EMF of the power winding of an electric machine (figure 4). For in-phase and synchronous comparison of phase emf signals and reference voltages in subtraction unit 5, one of the integrators 6 is made with an inverter.

В качестве базового образца прин т аналог 1. Экспериментальные данные поAnalogue 1 was taken as the base sample. Experimental data on

ff

II

хx

работе предлагаемого устройства показали неравномерность вращени  двигател  пор дка 0,15-0,2 % от номинального значени , в то врем  как по базовому образцу этот noKasdTe/ib составл ет пор дка 1%.the operation of the proposed device showed uneven rotation of the engine in the order of 0.15-0.2% of the nominal value, while in the base sample this noKasdTe / ib is in the order of 1%.

Claims (1)

Формула изобретени  Управл емый вентильный электродвигатель , содержащий электромеханическийClaims of the invention: Managed valve motor containing electromechanical преобразователь с возбуждением от посто нных магнитов, обмотка  кор  которого соединена с выходом полупроводникового коммутатора, управл ющие входы которого св заны с выходом датчика положени  рстора v, выходом блока сравнени , первый вход которого соединен с выходом датчика ЭДС, выполненного в виде обмотки, размещенной на статоре электромеханического преобразовател , второй вход св зан с выходом источника напр жени  посто нной амплитуды, частота которого ргена частоте ЭДС, отличающийс  тем, что, с целью повышени  стабильности мгновенной частоты вращени , источник выполнен в видеPermanent magnet drive converter, the core winding of which is connected to the output of a semiconductor switch, the control inputs of which are connected to the output of the rostor position sensor v, the output of the comparison unit, the first input of which is connected to the output of the EMF sensor arranged in the form of a winding placed on the stator of the electromechanical converter, the second input is connected with the output of a constant amplitude voltage source, whose frequency is prgen to the EMF frequency, characterized in that, in order to increase the stability of rotational speed, the source is in the form обмотки, идентичной обмотке датчика ЭДС, размещенной с угловым смещением относительно нее на 90 эл. град, и подключенной к входу интегратора, выход которого подключен к второму входу бпока сраанени .winding, identical to the winding of the EMF sensor, placed with an angular offset relative to it by 90 el. hail, and connected to the input of the integrator, the output of which is connected to the second input of the transmitter. // Фи.2.3Fi.2.3 Цфц.Cfc.