Бесконтактный генератор постоянного тока Советский патент 1988 года по МПК H02K29/00 

ел

со

О5

Ишоретеино огноситея к бескоитакгн,1м :).1сктрич14 ким машинам постс янного тока, и частности к реверснвиым бесконтактным генераторам ностояниогч) тока с дискретными или ана.1()1 овыми выпрямителями, и может быгь использовано, например, в качест- 1н тахогеиераторов 1 ледяпи1х систем.

He. ib и:и)б)етения уменьшение ну. п, сацпи выходного напряження. расширение |)абоче1() дианачона вращения ротора гене- )атора и обс спечение иадежносги работы.

На ())иг. I изображен бесксзнтактиый ге- не|1атор 11остоя1П1О1Ч) тока. обии1Й вид; на 1(и11 . 2 и 3 схемы .О Ическо1Ч) ycTpoiicTiia; на (|)иг. 4 ник.1ог|1аммы на11|)яже11ий на секниях HKopHoii обмотки, сигна, 1он на выходе компарагоров д, 1я нрям()1(1 и обратного нанрав,1е1Н1Й в)ан1ения ротора и сигна.юв ч (стви ге.1ьн1,1х icMeiiToii датчика 1И)лож1 - lUiH рогора (ЛИР).

BecKoin ак1 iibui генератор ностоянно о гока |(})иг. И состоит И.1 рогора-индукт()|)а 1. статора 2 с секпп(Я1И)оваиной якорной об могкой, вьиц ямителя , (дискретного или ана.юговою), нерек.1Н)чателя 4 но,тя)ности вьп1рям. leHHoii) )яженпя, логического стройс1ва Г), ротора ( ДПР с сигна. и.ными v. icMtMi гами. ciaro)a 7 ДПР с чувствит(.мь- ными 1.1ементамп и грех комнараторон М. Игорая и г)ег1)Я секции якорной обмогки cMeiHeiUii 01 носиге.илю nepBoii секции соот- векдвенно на 120 и 240 i.. град. Обнач чис- . 10 С1. кций обм1:)1ки равно или кратно т|)е.м.

15се секции якорной обмотки соединены с входами вьшрямигеля .. 11е)вая, и гре11,я секции якорной обмогки соединены гакже с входами одноименных комна)аго- ров М. Выхо.И) компарагоров, а также два И.И1 три чувсгвите.1ьных v.iCMeirra ДПР со- едине1П)1 с входами .югическою устройства ,т. Выход . югического усгройсгва сск динен с входом управ.1ения .1К)чате. 1Я 4 но.тяр- ности выпрямленного нанряжения. (л1гна. 1ь- Hi.ie входы Hoc.ie.THero соединены такжс с выхо.1ами В1,п1рямите. 1я.

.Чогнческос усгрош тво в1)Н1о.1нено с BO:I- можпосгыо реа.1Н1ации . 101Л1че1-кой фуикции

....А /) -lf.-,l;,-l),.

| де Afi,/jj и/i I югические сигиалы на выходе первого, BTOpoio и т iCTbei o компа.раторов; l),h,h.|О Пческие фупкц11И ог логи ич кпх сигна.юв и, (;, wi с первого, второго и трегь- ei o чувстннте.-|ыП)1Х . Н мен- гов ДПР.

.1И .И)гпческое с1)ойство сосминено мя чувсл впте. |ьпыми . к ментамн .lai - то оно может бы1Ь в1,п1о. П1ено по схс Ме

)

(Г

h

Ь .

(JI (J,

вго|юи и ч нд-вигс .1ьные :(. 1С мен гы CMeineni) огмоси ммьпп lU pBoio . илк-н la

5

5

соогве гственно на 120 и 240 :1Л. град., а сигнальные элементы /U P выполнены с угловым размеро.м, равным 180 эл. град.

Нсли логическое устройство соединено с двумя чувствительными элементами ZU1P,

то оно может бытЬ) вьпю.тнено но схеме на фиг. 3,

, b2-u,, fc:i ai-aj,

вгорой чувствите.мьный ы.темент смешен от- носите.1ьно первого элемента на 120 эл. град,

а сигнальные элеме)1ты ДПР выполнены с у1..1м разме|)ом, равным 120 э.. град, (хема логического устройства на фиг. 2 соде)жит (хчин логический элемент ИЛИ 9 и три логических элемента З.ЛПРЕТ 10. С.хе- ма .1О1Л1ческого устройства на фиг. 3 содер- жнт однн . югический элемент ИЛИ 9, один ..югический элемент ЗАПРЕТ И) и два логических э.н мента И 11. Прямые и инверсные входы элементов ЗАПРЕТ, входы э;1е- мепта П соединены с соответсгвукицими

0 чувствительными элементами ЛПР и выходами соогветствукицих компараторов, как noKa.iaiio па (finr. 2 и 3. Выходы элементов З. и И соедипены с входа.ми эле.мен- та ИЛИ.

Генератор работает следующим образом. Прп вранк нии ротора отпосите.чьно статора в прямом нап)авлепии на первой, вто- )()й и третьей секциях якорной об.мотки возникают нанряжения U, i -2, L: ,, изображенные в виде циклограмм 12 14 на фиг. 4,

Q па выходах соогветствукмцих компараторов возникают ..югические сигналы Ь., k- и . изоб|)ажеп11ые в виде цик.тограмм 15 17 па фиг. 4. (( уго,ч поворота ротора отпо- сите. 1ьп(1 статора. При врап1еции ротора в об) направлении возникают напряже5 ПИЯ Г, (Д., (. t (пикло|раммы 18 20) и ло гические сигпа.ты ki, frj, /г) (цик,. 1ограммь 21 23). При вращении ротора i обоих на- нрав.пениях на чувствите.тьных элементах ДПР во.зникаюг .тогические сигналы ai, oj, (I, (циклог)аммы 24 26) при выполнении сигнальных э.тементов с угччовым размером, равным 180 э;|. град., и.лп ,1О1Л1ческие сигна- .11,1 lit и 02 (циклограммы 27 и 28) при вы- 11О, 1нении сигна.тьиых э.чементов с угловым размером, равн1.1м 120 э, 1. град., а на выходе вьп1)ямите.тя возникает напряжепие Li wp неизменной но,тярности. Логические сигналы с /UIP и с выходов компараторов поступают на входы логпчсского устройства. Логическое устройство реализует описаппую вьцпе .югическую фупкцию /.

QВ результате сог.тасно фи1 . 4 нри нрямом

п,чп|1ав.|ении врап1.ения ротора с вы.хода логического устройства на вход переключате.тя по. 1ярност)1 не носгупает унравляюп1ий сиг- па.1 и папряженне на выходе переключателя //;. имеег, например, ту же полярпость, что

5 и панряжение Ь м . При обратном нанравле- иии вращения ротора с выхода .югическсм о уст)ойства на вход нереключателя по.тяр- мости поступает управляклпий сигна.ч R и

0

5

напряжение U,, имеет противоположную полярность по отношению к напряжению Up для прямого вращения.

Таким обра. юм, изобретение юзиоляет исключить запаздывание момента переключения полярности и ложные переключения полярности напряжения, уменьшить пульсации выходного напряжения при расширении рабочего диапазона вращения ротора генератора и обеспечении повьппенной надежности.

Формула изобретения

1. Бесконтактный генератор постоянного тока, содержащий ротор, статор с секционированной якорной обмоткой, у которой вторая и третья секции смещены относптельно первой секции соответственно на 120 и 240 эл, град., выпрямитель, переключатель полярности выпрямленного напряжения, датчик положения ротора с сигнальными и чувствительными элементами, первый компаратор и логическое устройство, причем вход компаратора соединен с выводом первой секции обмотки, выход компаратора и чувствительные элементы датчика положения ротора соединены с входа.ми логического устройства выход логического устройства соединен с входом переключателя полярности, отличающийся тем, что, с целью уменьшения пульсации выходного напряжения, расширения рабочего диапазона вращения ротора и обеспечения надежности, генератор дополнительно снабжен вторым и третьим компараторами, входы этих ко.мпараторов соединены с выводами одноименных секций якорной обмотки, выходы этих компараторов соединены с входами логического устройства а логическое устройство выполнено с возможностью реализации логической функции:

/,./,i-fA.,.ft,+/e,,.ft,,

. 2 и :i логические сигналы на выходе первого, второго и третьего компараторов; Ь, Ь-2 и ft;j логические функции от логических сигналов а. а- и Оз соответственно с первого, второго и третьего чувстви- те.ьных элементов датчика положения ротора,

причем

, Й1 52-из; b.)ai-trb при соединении с вх(Х1ами логического усг- ройства трех чувствительнь гх элементов датчика положения ротора, смешения второго и третьего чувствительных элементов относительно перво1 о соответственно на 120 и

5

240 эл. град, и выно.шении cni на.1ьньг э.к- ментов с угловым размером, ранным IMO э.г град.

. 6.): ai-uj;

при соединении с входами логического устройства двух чувствительных э.чементсл датчика положения ротора, смешении второго чувствительного элемента относцте.чьно первого элемента на 120 эл. град, и вьпю. нении сигнальных элементов датчика положения ротора с угловым размером, равным 120 эл. град.

2. Генератор по п. 1, отличающийся тем. что при использовании трех чувствительных элементов датчика по/южения ротора логическое устройство содержит один логический э.1емент ИЛИ и три элемента ЗАПРЕТ, выход каждого элемента ЗАПРЕТ соединен с отдельным входом элемента ИЛИ, выход элемента ИЛИ соединен с входом переклюQ чателя полярности, первый и второй прямые входы первого элемента ЗАПРЕТ соединены соответственно с выходом первого компаратора и вторым чувствительным эле.ментом датчика положения ротора, инверсный вход этого элемента -- с первым чувствительны.м

5 элементом, первый и второй прямые входы второго элемента ЗАИРЕТ соединены соответственно с выходом второго компаратора и третьим чувствительным элементом, инверсный вход этого элемента - с вторым чувствительным элементом, первый и второй прямые входы третьего элемента ЗАИРЕТ соединены соответственно с выходом третьего компаратора и первым чувствительным э;|ементом, инверсный вход этого элемента - с третьим чувствительным элементом.

13. Генератор по п. 1, отличающийся тем, что при использовании двух чувствите.и.ньгх элементов датчика положения ротора логическое устройство содержит один логический элемент ИЛИ, два элемента И и одггн элемент ЗАПРЕТ, вг гходы каждого э. 1емег1та И

0 гг эле.мента ЗАПРЕТ соедиггены с отдельным входом элемента ИЛИ, элемента ИЛИ соединен с входом ггереключате.тя гго.1ярнос- ти, первый и второй входГ)Г первого элемег1та И соединены соответствег1но с вГ)Гходом первого компаратора и ггервьгм чувств1гте.

0

5

5

0

элемеггтом датчика по.тожеггия porojia, iieji- вый и второй входьг второго э.темента II соединены соответственно с вг.гходом второго; KOMirapaTOpa и вторьгм чувствите.гыгьгм э.ю ментом, прячюй вход э.темента З.ЛИРЕТ ccj- еди1ген с выходом третьего компа 1атора. )вьгй п BTopor i гпгверснг ге входы того э. le- меггта соответственно с rrropr iM п чувствительггьгми элемеггтами датчика гголо- жеггин ротора.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например, в качестве тахогенераторов следящих систем Целью изобретения является уменьшение пульсаций выходного напряжения, рение рабочего диапазона вращения ротора г-ра и обеспечение надежности работы. Г-р состоит из ротора-индуктора 1, статора 2 с секционированной якорной обмоткой, выпрямителя 3, переключателя 4 полярности, логического устр-ва 5, датчика положения ротора и трех компараторов. Вторая и третья секции якорной обмотки смещены относительно первой соответственно на 120 и 240 эл. град. Общее число секций обмотки равно или кратно трем. Изобретение позволяет исключить запаздывание момента переключения полярности и ложные переключения полярности напряжения. 2 з. п. ф-лы, 4 ил. i (/ С