SU762121A1 - Apparatus for synchronizing the frequency of rotation of contactless dc motor - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в бесконтактных электродвигателях постоянного тока (БДПТ).The invention relates to electrical engineering and can be used in contactless DC motors (BDPT).

Известно устройство для синхронизации 5 частоты вращения БДПТ, которое содержит тп-фазный коммутатор, подключенный к нему блок синхронизации, к одному из входов которого подсоединен датчик скорости вращения, выполненный на основе ю обращенного бесконтактного сельсина, подключенного к «7-фазному генератору опорной частоты и соединенного с коммутатором через т дешифраторов, каждый из которых двумя входами подключен к выходу 15 датчика, а другими входами — к соответствующей фазе генератора опорной частоты, на второй вход блока синхронизации подается управляющая частота [1].It is known a device for synchronizing 5 speeds of a TPSU, which contains a TP-phase switch, a synchronization unit connected to it, to one of the inputs of which a rotational speed sensor is connected, made on the basis of a reversed non-contact selsyn connected to a "7-phase reference frequency generator and connected to the switch via t decoders, each of which is connected by two inputs to the output 15 of the sensor, and the other inputs to the corresponding phase of the reference frequency generator, to the second input of the synchronization unit and fed the control frequency [1].

Недостатком этого устройства является 20 конструктивная сложность.The disadvantage of this device is 20 constructive complexity.

Наиболее близким по технической сущности и по достигаемому результату к данному устройству является устройство для синхронизации частоты вращения БДПТ, 25 содержащее многофазный генератор переменного напряжения, подключенный к многофазному датчику положения ротора электродвигателя, связанного с функциональным преобразователем, осуществляющим 30The closest to the technical essence and the achieved result to this device is a device for synchronizing the rotational speed BDPT, 25 containing a multiphase alternating voltage generator connected to a multiphase rotor position sensor of an electric motor connected to a functional converter 30

22

алгебраическое суммирование частоты вращения электродвигателя и частоты генератора переменного напряжения, и частотно фазовый компаратор, выход которого подключен к коммутатору электродвигателя, а к одному, из двух входов подключен генератор управляющей частоты [2].algebraic summation of the frequency of rotation of the electric motor and the frequency of the alternating voltage generator, and the frequency-phase comparator, the output of which is connected to the switch of the electric motor, and one of the two inputs is connected to a generator of the control frequency [2].

Недостатком такого устройства является низкая устойчивость работы в области нулевых частот вращения и сложность устройства.The disadvantage of this device is the low stability of work in the field of zero speeds and the complexity of the device.

Целью изобретения является повышение устойчивости работы в области нулевых частот вращения и упрощение устройства.The aim of the invention is to increase the stability of work in the field of zero speed and simplify the device.

Это достигается тем, что в предложенном устройстве выход упомянутого функционального преобразователя подключен к второму входу частотно-фазового компаратора непосредственно.This is achieved by the fact that in the proposed device the output of the above-mentioned functional converter is connected to the second input of the frequency-phase comparator directly.

На чертеже представлена блок-схема устройства для синхронизации частоты вращения БДПТ.The drawing shows the block diagram of the device for synchronizing the speed of the TUBT.

Устройство содержит электродвигатель 1, т-фазный коммутатор 2, «7-фазный датчик 3 положения ротора электродвигателя, /77-фазный генератор 4, частотно-фазовый компаратор 5 и функциональный преобразователь 6.The device comprises an electric motor 1, a t-phase switch 2, a “7-phase sensor 3 of the rotor position of the electric motor, a 77-phase generator 4, a frequency-phase comparator 5 and a functional converter 6.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

762121762121

&&

Синфазно вращению электродвигателя 1 в т-фазном датчике 3 положения ротора происходит амплитудная модуляция сигналов, поступающих на датчик 3 положения ротора от т-фазного генератора 4.In phase with the rotation of the electric motor 1 in the t-phase sensor 3 of the rotor position, amplitude modulation of the signals arriving at the rotor position sensor 3 from the t-phase generator 4 occurs.

Амплитудно-модулированные сигналы с выходов датчика 3 положения ротора поступают на т-фазный коммутатор 2, который в соответствии с этими сигналами коммутирует питание обмоток электродвигателя 1 так, что обеспечивается вращение ротора этого электродвигателя. Сигналы с датчика 3 положения ротора поступают также на входы функционального преобразователя 6.The amplitude-modulated signals from the outputs of the rotor position sensor 3 are fed to the T-phase switch 2, which, in accordance with these signals, switches the power supply to the windings of the electric motor 1 so that the rotor of this electric motor is rotated. The signals from the sensor 3, the position of the rotor is also fed to the inputs of the functional Converter 6.

Для нормальной работы устройства необходимо, чтобы амплитудная модуляция в /и-фазном датчике 3 положения ротора происходила по синусоидальному закону в функции от фазового положения ротора. В этом случае выходные сигналы т-фазного датчика 3 положения ротора определяются выражениемFor normal operation of the device, it is necessary that the amplitude modulation in the / and phase sensor 3 of the rotor position occurs sinusoidally as a function of the phase position of the rotor. In this case, the output signals of the t-phase sensor 3 of the rotor position are determined by the expression

и_п0, /) = £φ+Λί₈ίη(φ + 2π^=±)χand _n 0, /) = £ φ + Λί ₈ ίη (φ + 2π ^ = ±) χ

X 8ΐη 2к^=-Ь) , (1)X 8ΐη 2к ^ = - b), (1)

где η — номер фазы;where η is the phase number;

0 — выходной сигнал л-ой фазы датчика 3 положения ротора; ωο — частота несущего колебания0 - output signal of the lth phase of the rotor position sensor 3; ωο - carrier frequency

(частота генератора 4);(oscillator frequency 4);

М — коэффициент глубины модуляции.M is the modulation depth factor.

Эти сигналы поступают на т входов функционального преобразователя 6, на выходе которого имеютThese signals are sent to the T inputs of the functional Converter 6, the output of which have

тt

и, (φ, /)=2 и_п0, έ) =and, (φ, /) = 2 and _n 0, έ) =

л = 1l = 1

= ί/·8ΐη[φ,/+ φ(Ζ)]. (2)= ί / · 8ΐη [φ, / + φ (Ζ)]. (2)

Заменяя φ функцией времени, получают С/. (0 = ί/.8111 φ./±^λ(/)ώ/ + φ_β , (3)Replacing φ with a function of time, you get C /. (0 = ί / .8111 φ. / ± ^ λ (/) ώ / + φ _β , (3)

где 0 —выходной сигнал функционального преобразователя 6;where 0 is the output signal of the functional converter 6;

и — амплитуда выходного сигнала; ωο — частота фазного генератора 4; λ — частота вращения электродвигателя;and - amplitude of the output signal; ωο is the frequency of the phase generator 4; λ - motor rotation frequency;

φο—начальное фазовое положение ротора электродвигателя 1.φο — the initial phase position of the rotor of the electric motor 1.

В соответствии с выражением (3) частота выходного сигнала функционального преобразователя 6 определяется выражениемIn accordance with the expression (3) the frequency of the output signal of the functional Converter 6 is determined by the expression

ω = ωο + λ. (4)ω = ωο + λ. (four)

4four

В выражениях (3) й (4) Знак перед вторым слагаемым определяется направлением вращения ротора электродвигателя 1.In expressions (3) th (4) The sign before the second term is determined by the direction of rotation of the rotor of the electric motor 1.

Как видно из этих выражений выходной сигнал функционального преобразователя 6 несет информацию о направлении, частоте вращения и о фазовом положении ротора.As can be seen from these expressions, the output signal of the functional converter 6 carries information about the direction, frequency of rotation and phase position of the rotor.

Этот сигнал с частотой ω в качестве сигнала обратной связи поступает на вход частотно-фазового компаратора 5, на другой вход которого поступает управляющая частота Ыу.This signal with a frequency ω as a feedback signal is fed to the input of the frequency-phase comparator 5, to another input of which the control frequency is received.

С помощью частотно-фазового компаратора 5, управляющего через коммутатор 2 электродвигателем 1, осуществляется фазовая автоподстройка частоты так, чтобы поддерживалось равенствоUsing the frequency-phase comparator 5, which controls the motor 1 through the switch 2, phase-locks the frequency in such a way that equality is maintained

ω = ш_уу ω₀ ± λ = ω_γ.ω = w _yy ω ₀ ± λ = ω _γ .

Таким образом, частота вращения определяется выражениемThus, the rotational speed is determined by the expression

λ = (ω_? —ω₀).λ = (ω _? —ω ₀ ).

Изменяя частоту управляющего сигнала ω_ν, можно регулировать частоту вращения λ.Changing the frequency of the control signal ω _ν , you can adjust the frequency of rotation λ.

Следовательно, данное устройство проще по конструкции и позволяет повысить устойчивость работы в области нулевых частот вращения.Therefore, this device is simpler in construction and allows you to increase the stability of work in the area of zero speeds.

Claims (1)

Формула изобретенияClaim Устройство для синхронизации частоты вращения бесконтактного электродвигателя постоянного тока, содержащее многофазный генератор переменного напряжения, подключенный к многофазному датчику положения ротора электродвигателя, связанного с функциональным преобразователем, осуществляющим алгебраическое суммирование частоты вращения электродвигателя и частоты генератора переменного напряжения, и частотно-фазовый компаратор, выход которого подключен к коммутатору электродвигателя, а к одному из двух входов подключен генератор управляющей частоты, отличающееся тем, что, с целью повышения устойчивости работы в области нулевых частот вращения и упрощения устройства, выход функционального преобразователя подключен к второму входу частотно-фазового компаратора непосредственно.A device for synchronizing the rotational speed of a contactless DC motor containing a multi-phase alternating voltage generator connected to a multiphase rotor position sensor of an electric motor connected to a functional converter performing algebraic sum of the rotational speed of the electric motor and the frequency of the alternating voltage generator, and a frequency-phase comparator whose output is connected to the motor switch, and to one of the two inputs is connected to the generator control frequency-governing, characterized in that, in order to improve the operational stability in the zero rotation speed and simplify the device, the functional converter output is connected to the second input of frequency-phase comparator directly.