Устройство для управления вентильным двигателем циклоконверторного типа (его варианты) Советский патент 1985 года по МПК H02P6/08 H02P6/20 

скорости содержит реверсивный счёТ чик, преобразователь код-напряжение, преобразователь напряжение-частота, логическую ячейку ИЛИ и Пддифференцирующих цепочек, при этом суммирунлций вход реверсивного счетчика соединен с выходом логической ячейки ИЛИ, входы которой связаны с вьгxoдa да дифференцирующих цепочек, входами соединенных с выходами датчика частоты и фазы двигателя, выход реверсивного счетчика соединен с входом преобразователя код-напряжение, выход которого подключен к входу преобразователя напряжение-частота, выходом связанного с вычитаюшдм входом реверсивногЪ счетчика.

3. Устройство для управления вентильным двигателем циклоконверторног типа, содержащее циклоконвертор, предназначенный для подключения силовыми выходами к фазам двигателя, связанного с датчиком частоты и фазы двигателя, датчик нагрузки, входом соединенный с силовыми выходами циклоконвертора, а выходом связанный с одним из входов блока машинной коммутации, два других входа которого соединены с выходом датчика частоты и фазы двигателя и источником сигналов управления углами машинной коммутации, логическзпо ячейку ИЛИ, датчик скорости вращения ротора двигателя и блок сетевой коммутации выпрямительного режима, предназначенный для подключения входом синхронизации к питающей сети, а управляющим входом соединенньй с выкодом источника, сигнала выпрямительных углов сдвига, отличающееся тем, что,. с целью повышения надежности пуска и устойчивости работы на малых скоростях, в него введены блок сетевой коммутации инверторного режима, три логических ячейки И, логическая ячейка НЕ, пороговый элемент, два переключателя каналов, блок сравнения, преобразователь сигнал управления-частота, задатчик темпа разгона, распределитель импульсов, два ключа,

датчик начального положения ротора и регулятор возбуждения, при этом рыход блока сетевой коммутации вьшрямительного режима Ьоединен с первыми входами первой и второй логических ячеек И, а выход блока сетевой коммутации инверторного режима связан с первым входом третьей логической

ячейки И, второй вход первой логической ячейки И соединен с выходом датчика проводимости через логическую ячейку НЕ, вторые входы второй и третьей логических ячеек И соединены с выходом датчика проводимости через первый переключатель каналов, управлякядим входом связанный с выходом порогового элемента, входы которого соединены с выходом датчика нагрузки и датчика скорости вращения ротора двигателя, причем указанной датчик скорости вращения входом связан с выходом датчика частоты и фазы двигателя, входом подключенного к силовым

выходам циклоконвертора, выходы всех логических ячеек И соединены с входами логичеЬкой ячейки ИЛИ, выход которой подключен к управляющим входам циклоконвертора, выкоды блока машинной коммутации соединены с первыми входами второго переключателя каналов и блока сравнения , вторые входы которых связаны с выходом распределителя импульсов, а выход блока сравнения соединен с третьим входом второго переключателя каналов, управляющий вход распределителя импульсов связан с выходом преобразователя сигнал управления-частота, входом соединенного с выкодом задатчика темпа разгона, выход которого одновременно подключен к входам блоков сетевой коммутации, управляющий вход связан с источником сигнала управления скоростью через первый ключ, а установочньй вход задатчика темпа разгона соединен с выходом датчика нагрузки, управляющий вход первого люча и параллельные входы распределителя соединены с выходом датчика начального положения ротора, входы которого подключены к силовым выходам циклоконвертора, третий вход первой логической ячейки И соединен с К-м выходом переключателя каналов, а третьи входы второй и третьей логических ячеек И связаны с (К-ь1)-м выходом переключателя каналов, причем регулятор возбуждения предназначен для подключения через второй ключ к обмотке возбуждения двигателя, где ,2,3,,.. - порядковые номера включаемых групп вентилей.

4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что датчик начального положения ротора содержит три однотипных канала, каждый из которых содержит три логических ячейки И, RS-триггер и пороговый блок, входом соединенный с соответствующей фазой двигателя, первым вьпсодом связанный с R-входом, а вторым выходом с S-входом RS-триггера, причем выходы каждого порогового блока шунтированы цепочкой из двух диодов, включенных встречно-последовательно, а средняя точка этой цепочки соединена с одним из входов первой логической ячейки И, два других входа которой связаны с выходами первых логических ячеек И двух других каналов, первый .выход RS-триггера соединен с первым

входом второй логической ячейки И, второй его выход связан с первым входом третьей логической ячейки И, а вторые входы второй и третьей логических ячеек И каждого канала срединены с выходом первой логической ячейки И этого же канала, причем выходы, вторых и третьих логических ячеек И датчика соединены каждьш с одним из шести параллельных входов распределителя импульсов, а шесть выходов датчика начального положения подключены к управляющим входам первого ключа.

i. Устройство Д.ПЯ управления вентильным двигателем циклоконверторного типа, содержащее Д1жлоконверт6р, предназначенный для подключения силовыми выходами к фазам двигателя, датчик частоты и фазы двигателя, датчик нагрузки, входом соединенный с силовыми выходами циклоконвертора, а выходом связанньш с одним из входов блока машинной коммутагщи, два других входа которого соединены с выходим датчика /частоты и фазы, двигателя и источником сигналов управления углами машинной коммутации, логическую ячейку ИЛИ, датчик скорости вращения ротора двигателя и блок сетевой коммутации выпрямительного режш.1а, пред назначенный для подключения входом синхронизации к питающей сети, а управяяняцим входом соединенньв с выходом источника сигнала выпрямительных углов сдвига, отличающе ес я тем, что, с целью повышения надежности пуска и устойчивости работы на малых скоростях, в него введены блок сетевой коммутации инверторного режима, три логические ячейки И, логическая ячейка НЕ, переключатель каналов и пороговый элемент, при этом выход блока сетевой коммутации выпрямительного режима соединен с первыми входами первой и второй логических ячеек И, а выход блока сетевой коммутации инверторного режима связан с первым входом третьей логической ячейки И, второй вход первой логической ячейки И соединен с датчиком проводимости через логическую 9 ячейку НЕ, вторые входы второй и третьей логических ячеек И соединены с выходом датчика проводимости через переключатель каналов, управляющим -ВХОДОМ соединенный с выходом порогоQ вого элемента, входы которого связа ны с выходом датчика нагрузки и- с выходом датчика скорости вращения ротора делителя, а вход указанного СО датчика скорости вращения соединен с выходом датчика частоты и фазы дви ел гателя, третий вход первой логической ячейки И соединен с К-м выходом О) блока машинной коммутации, третьи входы двух других логических ячеек И связаны с (К+1)-м выходом блока машинной коммутации, а выходы всех логических ячеек И соединены с входа ми логической ячейки ИЛИ, выходы которой подключены к управляющим входам циклоконвертора, где К+1,2,3...порядковые номера включаемых групп вентилей. 2. Устройство по п. 1,отличающееся тем, что датчик

Изобретение относится к электротехнике, а именно к регулируемым электрическим машинам переменного тока различного назначения с циклоконверторным вентильным коммутатором 5 управляемым от датчика частоты и фазы.

Известно устройство для управления вентильным двигателем циклоконверторного типа, содержащее циклоконвертор, силовыми выходами подключенный к фазам двигателя, датчики частоты и фазы двигателя, датчик частоты и фазы питанщей сети, выходы которых подключены к блоку управления fl. 5

Недостаток устройства состоит в ограниченном диапазоне регулирования . частоты вращения.

Наиболее близким к изобретению является устройство для управления 20 вентильным двигателем циклоконверторного типа, содержащее циклоконвертор, силовьми выходами подключенный к фазам двигателя, связанного с датчиком частоты и фазы двигателя, датчик скорости, датчик нагрузки двигателя, входом соединенный с силовыми выходами циклоконвертора, а выходом связанньй с одним из входов блока машинной коммутации, два других входа ко- 30 торого соединены с выходом датчика частоты и фазы двигателя и источником сигнала управления углами машинной коммутации, распределитель импульсов, выходом соединенный с управляющими 35 входами циклоконвертора, первым входом связанный с блоком сетевой ком мутации с вьшрямительными углами открытия через первую логическую ячейку ИЛИ, вторым входом через вторую логическую ячейку ИЛИ соединенный с выходами блока машинной коммутации и с выходом датчика наличия проводимости вентилей, причем второй вход указанного датчика соединен с входом первой логической ячейки ИЛИ, а его вход связан с выходом датчика скорости 2 .

Недостатками известного устройства являются невозможность автономного пуска и работы на малых скоростях из-за недостаточной величины ЭДС двигателя, а также возможность возникновения неустойчивых режимов из-за влияния длительности коммутациина схемы устройства, где сигналы с датчика наличия проводимости через две ячейки ИЛИ могут беспрепятственно подаваться на входы циклоконвертора.

Цель изобретения - повьш1ение надежности пуска и устойчивости работы на низких скоростях.

Указанная цель достигается тем, что в устройстве для управления вентильным двигателем циклоконверторного типа, содержащее циклоконвертор, предназначенньй для подключения силовыми выходами к фазам двигателя, датчик частоты и фазы двигателя, датчик нагрузки, входом соединенный с силовыми выходами циклоконвертора. 31 а выходом связанньй с одним из входов блока машинной коммутации, два других входа которого соединены с вы ходом датчика частоты и фазы двигате ля и с источником сигналов управле ния углами машинной коммутации, логи .ческую ячейку ИЛИ, датчик скорости вршцения ротора двигателя и блок сетевой коммутации выпрямительного режима, вход сигнализации которого предназначен для соединения с питающей сетью, а управляющий вход соединен с выходом источника сигнала выпрямительных углов сдвига, введены ,блок сетевой коммутации инверторного режима, три логические ячейки И, ло.гическая ячейка НЕ, пороговый элемен и переключатель каналов, при. этом выход блока сетевой коммутации выпря мительного режима соединен с первьми входами первой и второй логических ячеек И, а выход блока сетевой коммутации инверторного режима связан с первым входом третьей логической ячейки И, второй вход первой логической ячейки И соединен с датчиком проводимости через логическую ячейку НЕэ вторые входы второй и третьей логических ячеек И соединены с выходом датчика проводимости через, переключатель каналов, управляющим входом соединенньй с выходом порогового элемента, входы которого связаны с выходами датчика скорости вращения ротора двигателя и датчика нагрузки, а вход указанного датчика скорости вращения соединен с выходом да.тчика частоты и фазы двигателя., третий вход первой логической ячейки И соединен с К-м выходом блока машинной коммутации, а третьи входы двух других логических ячеек И.связаны с (К+1)-м выходом блока машинной комму тации, а выходы всех логических ячеек И соединены с входами логической ячейки ИЛИ, выходы которой подключены к управляющиь входам циклоконвер- тора, где ,2,3... - порядковые номера включаемых групп вентилей. , Датчик скорости может содержать реверсивный счетчик, преобразователь код-напряжение, преобразователь напряжение-частота, логическую ячейку и п дифференцирующих КС-цепочек,при этом.суммирующий вход реверсивного счетчика соединен с выходом логической ячейки ИЛИ, входы которой связан с выходами дифференцирующих цепочек. 2 входами соединенных с выходами датчика частоты и фазы двигателя, выход реверсивного счетчика соединен с входом преобразователя код-напряжение, выход которого подключен к входу преобразователя напряжение-частота, выходом связанного с вычитающим входом реверсивного счетчика. Согласно второму варианту, указанная цель достигается тем, что в устройство введены блок сетевой коммутации инверторного режима, три логические ячейки И, логическая ячейка НЕ, пороговьй элемент, два переключателя каналов, блок сравнения, преобразователь сигнал управления-частота, задатчик темпа разгона, два ключа, распределитель импульсов, датчик начального положения ротора и регулятор возбуждения, при этом выход блока сетевой коммутации вьшрямительного режима соединен с первыми входами первой и второй лоп ческих ячеек И, а выход блока сетевой коммутации инверторного режима связан с первым входом третьей логической ячейки И, второй вход первой логической ячейки И соединен с выходом датчика проводимости через логическую ячейку НЕ, вторые входы второй и третьей логических ячеек И соединены с выходом датчика проводимости групп вентилей через первый переключатель каналов, упрсшляющим входом связанный с выходом порогового элемента, входы которого соединены с выходами датчика скорости и датчика нагрузки, а вход датчика скорости соединен с выходом датчика частоты и фазы двигателя, входом подключенного к силовым выходам циклоконвертора, выходы всех логических ячеек И соединены с входами логической ячейки ИЛИ, выход которой подключен к управляклцим входам циклоконвертора, выходы блока машинной коммутации соединены с первыми входами второго переключателя каналов и блока сравнения, вторые входы которых связаны с выходами распределителя импульсов, а выход блока сравнения соединен с третьим входом второго переключателя каналов, управляющий вход распределителя связан с выходом преобразователя сигнал управления-частота , входом соединенного с выходом задатчика темпа разгона, выход которого одновременно подключен к входам блоков сетевой коммутации, управляющий вход, связан с источником задания сигнала управления скоростью через первый ключ, а установочный вход задатчика темпа разгона соединен с выходом датчика нагрузки, управляющий вход первого ключа и параллельные входы распределителя соединены с, выходом датчика начального положения ротора, входы которого подключены к силовым выходам циклоконвертора, тре тий вход первой логической ячейки И соедийен с К-м выходом переключателя каналов, а третьи входы второй и тре тьей Логических ячеек И связаны с (К+1)-м выходом переключателя каналов, причем обмотка возбуждения дви гателя соединена с регуляторрм возбуж дения через второй ключ, где К.1,2, 3,... - порядковые номера включенных групп вентилей.. Кроме того, в устройстве датчик начального положения ротора содержит три однотипных канала (по числу фаз двигателя), каждый из которых состав лен из трех логических ячеек И, RSтриггера и порогового блока, входом соединённого с соответствующей фазой двигателя, первым.выходом связанного с R-БХодом, а BiopbiM выходом - с S-входом RS-триггера, причем вькоды порогового блока шунтированы цепочко из даух диодов, включенных встречнопоследовательно, а средняя точка этой цепочки.соединена с одним из .входов первой логической ячейки И, два других входа которой связаны с выходами первых логических ячеек И двзгх других каналов, первый выход RS-триггера соединен с первым входом второй логической ячейки И, второй его выход связан с первым входом третьей логической ячейки И, а вторые входы второй и третьей логических ячеек И каждого канала соединены с выходом первой логической ячейки И этого же канала, причем выходы вто рых и третьих логических ячеек И дат чика соединены каждый с одним из шес ти параллельных входов распределите. ля и все шесть выходов датчика подклюгчены к управляющим входам первого ключа. Таким образом, данным устройством обеспечивается разгон и устойчивая работа на малых скоростях за счет сетевой коммутации, работа на больший скоростях при машинной коммутации и возможность работы на средних скоростях ,за счет смешанной коммутации. Формирование импульсов управления вентилями в режимах сетевой и смешанной коммутации осуществляется в соответствии с логическим уравнением:I С.„.,.,,,,, а при машинной коьп тации f.- - , где РКЗ , РГЛС наличие, сигналов уп- г равления для данного вентиля со стороны датчиков частоты и фазы двига теля и частоты и фазы сети соответственно; iyfl - существование сигналов о наличии тока в вентильной группе, принадлежащей га-й группе фаз сети; oi и /3 - надстрочные индексы, означают принадлежность импульсов блокам сетевой коммутации выпрямительного и инверторного режима соответственно, а -1, ±0, +1 в подстрочных индексах означает принадлежность функции к группам по порядку их включения. Первые скобки управления определяют условие включения очередной группы, а вторые - условие отключения. Поскольку оба эти условия связаны не только с сигналами управления, но и с текущим состоянием вентильньк групп, то при изменении режима одновременно смещаются и начало и конец работы каждой группы, что не приводит к изменению длительности их работы. При невозможности управлять на малых скоростях от датчика частоты и фазы двигателя начальная фаза разгона осуществляется по схеме частотно-регулируемого синхронного двигателя с автоматическим переходом в режим вентильного двигателя (по второму варианту устройства). На фиг. 1 приведена схема первого варианта устройства; на фиг. 2 схема второго варианта устройства; на фиг. 3 - схема датчика скорости, использованная в обоих вариантах устройства; на фиг. 4 - схема датчика Г начального положения ротора, использованная во втором варианте устройства. Согласно первому варианту устройство для управления вентильным двигателем циклоконверторного типа содержит циклоконвертор 1, к которому подключен синхронный двигатель 2 с датчиком частоты и фазы двигателя 3 Датчик нагрузки 4 соединен с первым входом блока машинной коммутации 5, второй вход которого подключен к выходу датчика частоты и фазы двигателя 3. Логическая ячейка ИЛИ 6 подключена входами к выходам логических ячеек И 7 - 9, а выходом к управляющим входам циклоконвертора 1. Выход блока сетевой коммутации вьтрямительного режима 10 соединен с первыми входами логических ячеек И 7 и 8, выход блока сетевой коммутации инверторного режима 11 связан с первым входом логической ячейки И 9, второй вход логической ячейки И 7 соединен с датчиком проводимости 12 через логическую ячейку НЕ 13, вторые входы логических ячеек И 8, и 9 соединены с выходами переключате ля каналов 14, первый вход которого соединен с выходом датчика проводимости tZ, а второй - с выходом порогового элемента 15, входы которого связаны с выходами датчика скорости 16 и датчика нагрузки 4, а вход датчика скорости t6 соединен с выходом датчика частоты и фазы двигателя 3. ;Третий вход логической ячейки И 7 соединен с К-м выходом блока 5 машин ной коммутации а третьи входел логи.ческих ячеек И 8 и 9 соединены с (К+1)-м выходом блока машинной коммутации 5. Устройство работает следукмцим образом.. На входа логической ячейки ИЛИ 6 поступают импульсы блоков сетевой коммутации и блока машинной коммутации через одну из логических ячеек И в зависимости от выходного сигнала датчиков проводимости вентилей групп фаз двигателя и от величины сигнала датчика скорости. При наличии на К-м вьпсоде блока машинной ко1Ф1утации 5 разрешающего сигнала на включение К-й группы вентилей фаз двигателя и отсутствии проводимости в (К-1)-й группе вентилей на выходе логической ячейки НЕ 13 присутствует разрешающий сигнал на прохождение импульсов блока сетевой коммутации выпрямител ного режима через ячейки И7иИЛИ6 на управлякнций вход циклоконвертора 1, при этом К-я группа вентилей работает в вьшрямительном режиме. В момент начала коммутации тока в фазах двигателя 2 разрешающий сигнал блока машинной коммутации 5 прекращается для канала К-й группы вентилей отключаемой фазы и подается на канал (К+1)-й группы вентилей включаемой фазы. Однако К-я группа вентилей выключаемой фазы продолжает работать в вьшрямительном режиме либо переводится в инверторный режим, чем обеспечивается машинная либо смешанная коммутация в зависимости от уровня сигнала датчика скорости. При низкой скорости, когда ЭДС вращения двигателя 2 недостаточна для коммутации тока в фазах двигателя, выходной сигнал порогового элемента 15 разрешает прохождение сигнала с выхода датчика проводимости 12 на первый выход переключателя 14 каналов, связанный с вторым входом логической ячейки И 9. .Импульсы блока сетевой коммутации 11 инверторного режима через логическую ячейку И 9 поступают на вход ячейки ИЛИ 6, и К-я группа вентилей отключаемой фазы переводится в инверторный режим до тех пор, пока ток в ней не спадет до нуля и на втором входе ячейки И 9 не исчезнет разрешающий сигнал. Начиная с определенной частоты вращения, уровень которой зависит от нагрузки двигателя, становится возможной коммутация токов в фазах двигателя под действием ЭДС вращения синхронной машины и выходной сигнал порогового элемента 15 разрешает прохождение сигнала с выхода датчика проводимости t2 на второй выход переключателя каналов 14, связанный с вторым входом логической ячейки И 8. Р1мпульсы блока сетевой коммутации 10 выпрямительного режима через логическую ячейку И 8 поступают на вход ячейки ИЛИ 6, и К-я группа вентилей отключаемой фазы продолжает работать в выпрямительном режиме до тех пор, пока ток в ней не спадет до нуля под действием ЭДС вращения машины и на втором входе ячейки И 8 не исчезнет разрешающий сигнал. Согласно второму варианту устройство управления вентильным двигателем циклоконвертррного тина (фиг.2) содержит циклоконвертор 1, к которому подключены синхронньй двигатель 2 и датчик частоты и фазы 3 двигателя. Датчик нагрузки 4 соединен с первым входом блока машинной коммутации 5, второй вход которого подключен к выходу датчика частоты и фазы 3, двигателя, входом подключенного к силовым .выходам циклоконвертора. Логичес кая ячейка ИЛИ 6 подключена входами к выходам логических ячеек И 7, 8 и 9, а выходом - к управлякнцим входам циклоконвертора 1, Выход блока 10сетевой коммутации выпрямительного режима соединен с первыми входами логических ячеек И 7 и 8. Выход блока 11 сетевой коммутации инверторного режима связан с первым входом логической ячейки И 9, второй вход логической ячейки И 7 соединен с датчи ком проводимости 12 через логическую ячейку НЕ 13, вторые входы логически ячеек И 8 и 9 соединены с выходом пе реключателя 14 каналов, первый вход которого соединен с выходом датчика проводимости 12, а второй - с выходо порогового элемента 15, входы которого связаны с выходом датчика 16 скорости и датчика 4 нагрузки, а вход датчика 16 скорости соединен с вькодом датчика 3 частоты и фазы двигателя. Третий вход логической ячейки И 7 соединен с К-м выходом переключателя 17 каналов, а третьи входы логических ячеек И 8 и 9 соёди йены с (К+1)-м выходом переключателя 17каналов, первый вход которого сое динен с выходом блока 5 машинной ком мутации, второй - с выходом распреде лителя 18, а третий - с вьпсодом, блока 19 сра внения, первьй и второй вхо ды которого связаны с выходами блока 5 машинной коммутации и распределите ля 18 соответственно. Управляющий вход распределителя 18 соединен с вы ходом преобразователя 20 сигнал управления-частота, вход которого подключен к выходу задатчика 21.темпа разгона, выход которого одновременно подключен к входам блоков 10 и 11сетевой коммутации. Управляющий вход задатчика 21 связан с источником задания сигнала управления скоростью через ключ 22, а установочный вход - с выходом датчика 4 нагрузки. Параллельные входы распределителя 18и управляющий вход ключа 22 соединены с выходом датчика 23 начального положения ротора, входы которого подключены к выходам циклоконвертора 1. Обмотка возбуждения двигателя 2 соединена с регулятором 24 возбуждения через ключ 25. 56210 Устройство работает следующим образом. В рабочем диапазоне скоростей обеспечивается сетевая либо машинная коммутация групп вентилей фаз двигателя в зависимости от,уровня скорости вращения двигателя так же, как и в устройстве по первому варианту. Однако используемый в устройстве датчик частоты и -фазы работает на основе измерения ЭДС вращения двигателя, поэтому при неподвижном двигателе сигнал на его выходах отсутствует и для осуществления пуска с требуемым темпом разгона используется режим частотно-регулируемого синхронного двигателя. При включении ключа 25 на обмотку возбуждения двигателя подается напряжение с регулятора 24 возбуждения, при этом в фазах обмотки статора двигателя появляются импульсы ЭДС взаимоиндукции, величина которых в каждой фазе зависит от взаимного пространственного положения магнитHi.x осей индуктора и фазы, и датчик Начального положения ротора включае. ключ 22 и устанавливает распределитель 18 в состояние, определяющее включение двух групп вентилей фаз (двигателя, соответствующих начальному положению ротора. Сигнал с распре делителя поступает на вторые входы переключателя 17 каналов и блока 19 сравнения. При неподвижном роторе двигателя сигнал на выходе блока 5 машинной коммутации отсутствует и выходной сигнал блока 19 сравнения разрешает прохождение сигналов распределителя 18 на выходы переключателя 17 каналов. Одновременно сигнал задания скорости через ключ 22 поступает.ва вход задатчика 21 темпа разгона, сигнал с выхода которого поступает на управляющие входы блоков сетевой коммутации и преобразователя 20 сигнал управления-частота. Импульсы с выхода преобразователя 20 поступают на управляющий вход распределителя 18, выходной сигнал которого управляет переключением групп вентилей фаз двигателя с частотой, задаваемой задатчиком 21 темпа разгона. При этом.ротор двигателя начинает вращаться и при достижении скорости вращения определенной величины ЭДС вращения двигателя возрастает настолько, что на выходах датчика 3 частоты и фазы двигателя и блока 5 машинной коммутации появляется сигнал, однозначна определяющий частоту и фазу включения групп вентилей фаз двигателя в соответствии с частотой и фазой ЭДС вращения двигателя. При совпадении .сигналов на выходах блока 5 машинной коммутации и распределителя 18 блок сравнения 19 дает разрешение на прохождение сигнала с ;выхода блока 5 машинной коммутации на выходы перегключателя 17 каналов. В дальнейшем устройство работает так же, как устройство по первому варианту. Схема датчика скорости на фиг. 3 содержит реверсивный счетчик 26., сум мирующий вход которого подключен к выходу логической ячейки ИЛИ 27, а вычитакяций вход к выходу преобразова теля 28 напряжение-частота, вход которого связан с выходом преобразователя 29 код-напряжение, входом под ключенного к выходу реверсивного счетчика 26. Входы логической ячейки ИЛИ 27 связаны с выходами датчика частоты и фазы двигателя через диффе рёнцирующие цепочки 30. Выходные сигналы т каналов датч ка 3 частоты и фазы двигателя дифференцируются RG-цепочками 30 и через логическую ячейку ИЛИ 27 поступают на вход цифровой следящей системы, предназначенной для преобразования . частоты, пропорциональной скорости вращения в двоичный код и в аналоговый сигнал, 1&шульсы с выхода логической ячейки ИЛИ 27 поступают на суммирующий вход реверсивного счетчика, ;при этом на выходе счетчика появляется код, пропорциональн числу поступивших импульсов, преобразуемый преобразователем 29 код-напряжение в напряжение, которое преобразуется снова в частоту с помощью преобразователя 2Внапряжение-частота, импульсы которой подаются на вычитаю щий вход реверсивного счетчика. Когда частота импульсов на суммиругацем входе реверсивного счетчика совпадает с частотой на вычитающем входе счетчика, система находится в состоя НИИ равновесия. Напряжение на выходе преобразователя 29 код-напряжение и код на выходе реверсивного счетчика ч)днозначно определяются частотой вра щения двигателя. Схема датчика начального положения ротора (фиг. 4) включает в себя три однотипных канала (А, В, С) йо числу фаз двигателя, каждый из которых содержит пороговое устройство 31, двумя выходами связанного с R и S входами RS-триггера 32, причем эти выхрды шунтированы цепочкой из встречно-последовательно соединенных диодов 33, средняя точка которой соединена .с одним из входов первой логической ячейки И 34, а два других входа этой ячейки связаны с выходами первых логических ячеек И 35 двух других каналов датчика. Первый выход RS-триггера соединен с первым входом второй логической ячейки,И, второй его выход связан с первым входом третьей логической ячейки И 36, а оба вторых входа этих ячеек соединены с выходом первой логической ячейки И 34. Используемый в варианте второго устройства датчик начального положения ротора работает следующим образом. В момент включения ключа 25(фиг. 2) подается напряжение на обмотку возбуждения двигателя, в обмотках фаз двигателя наводится импульс ЭДС взаимоиндукции, амплитуда которого тем меньше, чем ближе угол между магнитными осями фазы и индуктора к 90 эл. град. На выходах пороговых устройств 31 (фиг. 4) появляются импульсы, длительность которых тем меньше, чем меньше амплитуда импульса ЭДС взаимоиндукции в соответствующей фазе двигателя, а в зависимости от знака этой ЭДС импульсы появляются на первом либо на втором выходах пороговых устройств, устанавливая в соответствукицее состояние триггеры 32. По окончании переходного процесса в обмотке возбуждения двигателя на выходе логической ячейки И 34 канала датчика, подключенного к фазе двигателя с минимальной ЭДС взаимоиндукции,, устанавливается уровень О, а на двух других ячейках 34 уровень 1. Сигналы на входах логических ячеек И 34, образующих триггер определения мини|мальной ЭДС взаимоиндукции, именмций три установочных состояния, и на выходах триггеров 32, определяющих знак ЭДС взаимоиндукции в соответствующей Фазе, однозначно определяют сигналы на выходах логических ячеек И 35 и 36, а значит и группы вентилей фаз двигателя, которые необходимо включить. 131 Таким образом, раздельное формирование датчиками частоты и фазы питающей сети импульсов и выпрямительными и инверторными углами, формирование импульсов об отсутствии проводимости вентильных групп и формирование по командам частоты и фазы с учетом как наличия, так и отсутствия проводимос ти в-вентильных r iynnax позволяет автоматически и взаимосвязанно менять как начало коммутации вентильных групп на включение, так и на отключе ние. При этом на малых скоростях ЭДС сети и ЭДС двигателя оказываются сфазированными, а длительность проводимости каждой вентильной группы не зависит от продолжительности коммутации. Блокировка датчиков сигналов в наличии и отсутствии коммутации при достижении двигател.ем заданной скорости позволяет использовать на средних и больших скоростях только машинную коммутацию, сохраняя положительные свойства известного способа, а использование на малых скоростях сетевой коммутации, автоматически перестраиваемой по сигналам датчика частоты и фазы двигателя, позволяет обеспечивать устойчивую работу на малых скоростях как при чисто сетевой, так и при смешанной коммутации. Исключение в первом вари

Фаг.1

Д.

«0с1,...к OoTf 214 анте устройства логических ячеек ИЛИ из параллельных каналов формирования управляющих импульсов и выбор режима по командам датчиков с помощью логических ячеек И исключает неопределен ность в выборе режима коммутации и избыточность лог11ческих преобразований в системе управления, что повышает устойчивость работы устройства. Введение во втором варианте устройства автономного канала задания частоты, статического датчика частоты .и фазы двигателя в сочетании с датчиком начального положения ротора и узлами блокировки позволяет повысить надежность системы управления вентильным двигателем и обеспечить начальную фазу разгона по схеме частотного пуска синхронного двигателя с бестолчковым автоматическим переходом на схему вентильного двигателя В этом случае исключается асинхронный пуск, сопровождаемый большими токами и небольшими динамическими моментами. Второй вариант устройства может быть особенно эффективен в установках, где по техническим условиям установка на валу двигателя датчика частоты и фазы недопустима, например в тяговых приводах с аккумуляторами кинетической энергии.

.1

/V v

ff . /V

IT

4