Устройство для определения углового положения ротора вентильного электродвигателя Советский патент 1987 года по МПК H02K29/06 

.112

Изобретение относится к электро- . технике и может быть использовано, например, в управляемом вентильном электродвигателе.

.Цель изобретения - упрощение устройства и повышение стабильности его выходных характеристик.

На фиг.1 представлена функциональная схема предлагаемого устройства для определения углового положения ротора; на фиг.2 - диаграммы работы элементов устройства.

Обтюратор 1 выполнен в виде диска с двумя кольцевыми дорожками 2 и 3, каждая из которых составлена из прозрачных и не прозрачных для световых лучей участков, равномерно распределенных по окружности н чередующихся между собойS причем одна дорожка является частотным датчиком, а вторая - датчиком положения ротора. Выход датчика 4 положения ротора, являющийся выходом первой оптической пары, связан с установочным входом 5 первого счетчика 6. Выход частотного датчика 7 являющийся выходом второй оптической пары соединен со счетным входом 8 счетчика 6, установочны входом 9 второго счетчика 10 и входом П умножителя 12 частоты. Выход умножителя 12 частоты подключен к счетному входу 13 второго счетчика 10. Выход 4 счетчика 6 и вьпсод 15 счетчика 10 образуют соответственно основной и дополнительный выходы устройства для определения углового положения ротора вентильного двигателя

Устройство для определения углового положения ротора работает следующим образом.

При вращении обтюратора 1, установленного на валу двигателя, с выхода датчика 4 положения ротора снимаются импульсы длительностью 180 эл.град., с помощью которых можно определить угловое положение ротора с-точностью до 180 эл.град.

Дпя более точного (в пределах 180 эл.град.) определения положения ротора используются сигналы U с частотного датчика 7.

Фронтами сигналов U, с датчика 4- положения ротора, поступающими на установочный вход 5 первого счетчика 6, последний обнуляется. В паузе между фронтами сигналов U, с датчика 4 положения ротора счетчик 6 подсчитывает импульсы Ич с частотного

датчика 7. Сигналы U с частотного

датчика 7 поступают также на вход 11 умножителя I2 частоты и на установочный вход 9 второго счетчика 10. Последний подсчитывает импульсы-U, поступающие с выхода умножителя 12 частоты на его счетный вход 13, частоты которых определяются частотой следования импульсов с частотного датчика 7 и коэффициентом пересчета К умножителя 12 частоты.

Наличие умножителя 12 частоты поз- воляет искусственно разбить интервал между двумя соседними импульсами и с частотного датчика 7 на более мелкие участки, поставив в соответствие каждому из них определенное положение ротора синхронной машины, т.е. при том же числе меток частотного датчика его разрешающая способность увеличивается в К раз..

Число N

Накапливаемое в счетчи2

ке 6, и число N с выхода второго

5

0

0

счетчика 10 образуют соответственно старшие и младщие разряды параллельного кода.

Устройство может быть использовано, например, для формирования за-., данного, в частности, синусоидального изменения тока вентильного двигателя.

этого код с выхода устройства в виде числа подается на функциональный преобразователь линейного

5 кода в синусоидальный. В качестве функционального преобразователя может быть использовано стандартное запоминающее устройство, запрограммированное таким образом, что каждому числу, поступающему на вход, соответствует строго определенное наперед заданное число на выходе, т.е. линейному закону изменения числа на входе может быть поставлен в соот5 ветствие любой закон изменения числа на выходе, например синусоидальный. Причем число максимальных значений числа на выходе устройства постоянно и не зависит от частоты враще0 ния двигателя.

Так как устройство является цифровым и не имеет аналоговых элементов, то оно обладает более высокой поме- 5 хозащищенностью и большей стабильностью характеристик при изменении внещних условий.

Точность воспроизведения функциональной зависимости выходного сигнала от угла поворота ротора зависит от стабильности мгновенной частоты вращения. При прочих равных условиях она тем вьше, чем выше ча:стота вращения. Следовательно применение устрой- ства целесообразно в вентильных электродвигателях, основной режим работы которьк связан с работой на высокой частоте вращения, и нецелесообразно, например, в моментных вентильных электродвигателях, работающих на частоте вращения, близкой к нулю.

Формула изобретения

Устройство для определения углово- 5 ка, выход второй оптической пары

го положения ротора вентильного электродвигателя, содержащее установлен- ньй на валу двигателя обтюратор с кольцевыми дорожками, состоящими из сигнальных секторов, блок оптических

ЦHlllimillllllUHIIIIIIIHtllllliHIIlilin Lt

..xLXl.x1.x.Xl

Редактор Н.Бобкова

Составитель А.Санталон

Техред Л.Сердюкова Корректор М.Пожо

Заказ 625/60 Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

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

преобразований, снабженный оптическими парами, установленными против соответствующих дорожек обтюратора, и блок электрических преобразований, подключенный входами к выходам блока оптических преобразований, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства и повы- щения стабильности его выходных характеристик, блок электрических преобразований снабжен двумя счетчиками и умножителем частоты, причем выход первой оптической пары связан с установочным входом первого счетчисоединен со счетным входом первого счетчика, входом умножителя частоты и установочным входом второго счетчика, счетный вход которого связан с выходом умножителя частоты.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в управляемом вентильном электродвигателе. Целью изобретения является упрощение и повышение стабильности выходных характеристик. Устр-во содержит обтюратор 1 в виде диска с двумя кольцевыми дорожками 2 и 3 из прозрачных и не прозрачных для световых лучей участков, равномерно распределенных по окружности, чередующихся между собой. Одна из дорожек является частотным датчиком 7, а другая - датчиком 4 положения ротора. Выход частотного датчика 7 соединен со счетным входом 8 первого счетчика (С) 6, установочным входом 9 второго С 10 и входом 11 умножителя 12 частоты, а выход датчика положения связан с установочным входом 5 первого С 6. Выход умножителя 12 частоты подключен к счетному входу 13 второго С 10. Выход 14 С 6 и выход 15 С 10 образуют основной и дополнительный выходы устр-ва. Точность воспроизведения функциональной зависимости выходного сигнала от угла поворота ротора зависит от стабильности мгновенной частоты вращения, в связи с этим применение устр-ва целесообразно в вентильных электродвигателях, основной режим работы -к-рых связан с работой на высокой частоте вращения. . 2 ил. i (Л р1 ь. 00 ии