Устройство для определения направления вращения вала вентильного электродвигателя Советский патент 1986 года по МПК H02P6/22 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильному электроприводу.

Целью изобретения является повышение надежности путем упрощения схемы за счет применения многофункциональных микросхем.

На фиг.1 представлена функциональная схема устройства для определения направления вращения вала вентильног электродвигателя; на фиг.2 - принципиальная схема соединений дешифратора и мультиплексора; на фиг.З - принципиальная схема выполнения формирователя импульсов частоты, равной частоте тактов коммутации.

Устройство для определения направления вращения вала электродвигателя содержит (фиг.1) т-канальный датчик 1 положения ротора, обеспечивающий п тактов коммутации на угле 2ir/p, т-канальный блок 2 памяти с m информационными 3, 4 и 5 входами и входом 6 Тактируюп(ий, подключенными к соответствующим выходам 7, 8 и 9 т-ка нального датчика 1 положения ротора. Вход 6 Тактирующий блока 2 памяти связан с выходами 7, 8 и 9 датчика 1 положения ротора через формирователь 10 импульсов частоты, равной частоте тактов коммутации. К выходам 7, 8 и 9 датчика 1 положения ротора и выходам 1, 12 и 13 блока 2 памяти подключен ло1 ический блок 14, состоящий из дешифратора 5 (фиг.2) Юг-разрядного двоичного кода в п-ра- зрядный позиционный и мультиплексора 16, m управляющих входов 17, 18 и 19 которого подключены к выходам 1 12 и 13 блока 2 памяти, а п информа- ционных входов 20-25 подключены к выходам 26-31 дешифратора 15, п-раз ряднь е входы 32, 33 и 34 которого подключе1-1Ы к выходам 7, 8 и 9 датчика 1 положения ротора.

Формирователь 10 импульсов часто

ты, равной частоте тактов коммутации (фиг.З), может содержать логический мажоритарный мультиплексорный элемент 35, входами которого являются входы 36, 37 и 38 указанного формирователя j а прямой 39 и инверсный 40 выходы подключены через одновиб- раторы А1, 42 коротких отрицательных импульсов к входам 43 и 44 логического элемента И-НЕ 45.

Блок 2 памяти, выполненный с возможностью запоминания информации о

5

0 С 5 0 5

0

5

предыдуа1ем такте коммутации, может представлять собой двухразрядньгй регистр сдвига с числом каналов,рав-- ньгм числу каналов датчика 1 положения ротора, информационные входы регистра сдвига являются входами 3, 4 и 5 блока памяти, выходы второго разряда - выходами П , 12 и 13, а вход Тактирующий входом 6 указанного блока.

Датчик 1 положения ротора может быть любого типа, например индуктивный с подмагничиванием. В его каналах 7, 8 и 9 формируются сигналы, смещенные, в данном случае, друг относительно друга на 2 if/n эл.град. Длительность каждого сигнала соответствует угловому повороту ротора в Т эл.град.

Устройство для определения направления вращения вала вентильного электродвигателя работает следующим образом.

При вращении двигателя датчик положения ротора вырабатывает последовательность импульсов, которые, поступая на входы мажоритарного муль- типлексорного элемента 35, преобразуются на его прямом 39 и инверсном 40 выходах в последовательности импульсов частоты, равной частоте тактов коммутации. По спадам этих им- . пульсов одновибраторы 41 и 42 формируют короткие отрицательные импульсы, которые логически суммируются элементом 45 2И-НЕ. На выходе указанного элемента, таким образом, появляются короткие положительные импульсы, фронт которых соответствует моменту смены комбинаций сигналов с датчика положения ротора, поступаю- на вход 6 блока 2 памяти. По каждому спаду импульса сигнала на выходе указанного блока памяти появляются сигналы, соответствующие сигналам в предыдущем такте коммутации. На выходах 26-31 дешифратора 15, входы которого 32-34 подключены к выходам блока 2 памяти, происходит поочередное появление положительных импульсов .

Входы мультиплексора 16 соединены с выходами 26-31 дешифратора, соответствующими предыдущей (при правом направлении вращения) комбинации сигналов датчика положения ротора. Поэтому при направлении вращения, на- при1«1ер вправо, положительные импульсы,

3125;

поочередно появляющиеся на выходах дешифратора 15, коммутируются мультиплексоры 16, что приводит к установке на его выходе уровня логической единицы.5

При изменении направления вращения изменяется порядок следования импульсов с датчика положения ротора и на выходе мультиплексора появляется Ю сигнал, соответствующий логическому нулю.

Таким образом, точность фиксации момента изменения направления вращег t5 ния определяется только конструкцией датчика 1 положения ротора и не зависит от величины момента инерции и момента нагрузки. Например, при работе электродвигателя с числом пар по- 20 юсов р-2 и 3-канальным датчиком положения индуктора с двухполупериод- ным преобразователем частоты точность фиксации момента изменения направления вращения с помощью предла- 25 гаемого устройства не превышает длительности одного такта коммутации, что в угловом выражении составляет 60 эл.град. (30 геом.град.). Это позволяет, например, повысить точность JQ станова вентильного двигателя за чет уменьщения величины свободного робега, так как за время такта комГ

I

2784

мутации двигатель не достигнет значительной частоты вращения.

Кроме того, путем введения многофункциональных микросхем - дещифра- тора и мультиплексора - надежность устройства повьш1ается за счет уменьшения количества комплектующих элементов.

Формула изобретени

Устройство для определения направления вращения вала вентильного электродвигателя с числом пар полюсов .р и т-канальным датчиком положа ния ротора, обеспечивающим п тактов коммутации на угле 21Г/Р, содержащее т-канальный блок памяти с m информационными входами и входом Тактирующий, подключенными к соответствующим выходам т-канального датчика положения ротора, о тличающе- е с я тем, что, с целью повытения надежности, в устройство введены де- щифратор т-разрядного двоичного кода в п-разрядный позиционный код и мультиплексор, m управляющих входов которого подключены к соответствующим выходам га-канального блока памяти , а п информационных входов подключены к выходам дешифратора, m разрядный вход которого подключен к выходам т-канального датчика положения ротора.

-;-51

(i/ff.2

Г

I.

Редактор М.Бандура

Составитель М.Сон

Техред Г,Гербер Корректор М.Максимишинец

Заказ 4424/56Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная,4

-гТ|

фиг. 3

Изобретение относится к электротехнике, в частности к вентильному электроприводу. Цель изобретения - повышение надежности путем упрощения схемы за счет применения многофункциональных микросхем. Устройство содержит т-канальный датчик (Д) 1 положения ротора, обеспечивающий п тактов коммутации на угле 2 iT/p, m-ка- нальный блок 2 памяти, формирователь 10 импульсов частоты, логический блок 14, который выполнен на введенных дешифраторе т-разрядного двоичного кода в п-разрядиый позиционный код и мультиплексоре, га управляющих входов которого подключены к выходам блока 2 памяти. При изменении направления вращения ротора изменяется порядок следования импульсов с Д 1 положения ротора и на выходе мультиплексоре появляется сигнал. Точность 4иксации момента изменения направления вращения, определяется конструкцией Д 1 и не зависит от величины момента инерции и момента нагрузки. Точность повьщгается также за счет уменьшения величины свободного пробега, так как за время такта коммута- 1ЩИ двигатель не достигнет значительной частоты вращения. 3 ил. ю (Л