Вентильный электропривод Советский патент 1992 года по МПК H02P6/02 

Фиг.1

вход загрузки которого предназначен для подачи кода управляющего воздействия, а выход связан с тактовыми входами блока 5 широтно-импульсных модуляторов, информационные входы которых соединены с выходами постоянного запоминающего устройства 3. Выходы запоминающего устройства 3 соединены с входами блока б управления реверсом, на управляющий вход которого подключен знаковый разряд управляющего воздействия, а выходы соединены со знаковыми входами полупроводникового коммутатора 7, другие входы

которого связаны с выходами блока 5 широтно-импульсных модуляторов, выходы коммутатора 4 соединены с фазными обмотками синхронной машины 8, на валу которой закреплен фазовращатель 9. Входы фазовращателя 9 через блок 11 цифроана- логовых преобразователей подключены к выходам постоянного запоминающего устройства 3, а выход фазовращателя 9 через нуль-орган 10 соединен с входами разрешения загрузки или блока 5 широтно-импульсных модуляторов. 2 ил.

Изобретение может быть использовано в автоматических устройствах различного назначения с цифровым управлением. Цель изобретения - упрощение вентильного электропривода. Вентильный электропривод содержит генератор задающей частоты 1, выход которого через делитель частоты 2 соединен с входом постоянного запоминающего устройства 3, состоящего из блока постоянных запоминающих устройств и блока знаков. Выход генератора 1 соединен с входом управляемого делителя частоты 4, -ЩSty/7/4у « е N4 Ч) vj Ы г

Изобретение относится к электротехнике, в частности к исполнительным вентиль- ным электроприводам, и может быть использовано в автоматических устройствах различного назначения с цифровым управлением.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является вентильный электропривод, содержащий т-фазную синхронную машину, коммутатор, фазовращатель, источник синусоидального напряжения, делитель, задающий генератор, нуль-орган, запоминающий узел, широтно- импульсный модулятор, блок управления реверсом, регистр памяти и блок знаков фазных напряжений.

; Недостатком э.того устройства является низкая точность, обусловленная мепреци- зионным питанием фазовращательиого датчика. Известно, что для получения максимальной точности необходимо формировать прецизионные питающие напряжения фазовращателя. Однако в рассматриваемом электроприводе это приведет к его существенному усложнению..

Цель изобретения - упрощение вентильного электропривода.

На фиг.1 показана структурная схема предлагаемого вентильного электропривода; на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Вентильный электропривод (фиг. содержит генератор 1 задающей частоты, выход которого через делитель 2 частоты соединен с входами постоянного запоминающего устройства 3, состоящего из блока постоянных запоминающих устройств блока знаков. Кроме того, выход генератора ,1 соединен с входом управляемого делителя 4 частоты, на входы загрузки которого подается код управляющего воздействия, а выход соединен с тактовыми

входами блока 5 широтно-импульсных модуляторов, информационные входы которых соединены с выходами постоянного запоминающего устройства 3.

Выходы запоминающего устройства 3

соединены с входами блока 6 управления реверсом, на управляющий вход которого подключен знаковый разряд управляющего воздействия, а выходы соединены с знаковыми входами полупроводникового коммутатора 7, другие входы которого соединены с выходами блока 5 широтно-импульсных модуляторов. Выходы коммутатора 7 соединены с фазными обмотками синхронной машины 8, на валу которой закреплен фазовращатель 9, выполненный с электрической редукцией, коэффициент которой равен числу пар полюсов электрической машины. Входы фазовращателя 9 через

блок цифроанзлоговых преобразователей 11 подключены к выходам постоянного запоминающего устройства 3, а выход фазовращателя 9 через нуль-орган 10 соединен с входами разрешения загрузки блока 5 широтно-импульеных модуляторов.

Вентильный электропривод работает следующим образом.

Делитель 2 частоты, представляющий собой п-разрядный двоичный счетчик, делит

частоту задающего генератора 1 fo в2п раз. Выходной код AN делителя частоты 2 поступает на адресные входы постоянного запоминающего устройства 3, включающего и блок знаков фазных напряжений. В нем записаны коды, а в блоке знаков - знаки полярности т-гармоничееких функций, сдвинутых на угол в 2 я/m радиан одна относительно другой (т - число фаз СМ8). Выходные сигналы запоминающего устройства 3 цифроаналоговых преобразователей поступают на входы блока 11, где и преобразуются в прецизионные синусоидальные

напряжения, которые и поступают на входы фазовращателя 9. Выходной сигнал фазовращателя 9 ивых поступает на нуль-орган 10. С выхода которого идет меандр Do той же частоты. Запись выходного кода запоминающего устройства 3 блока 5 широтно- импульсных модуляторов осуществляется по фронту выходного сигнала нуль-органа 10. Блок 5 широтно-импульсных модуляторов преобразует поступающие на их входы коды A sinl, Д sln2, Д sln3 в шйротно-им- пульсно модулированные последовательности Т1,та, гз. Длительность каждого импульса этих последовательностей будет определяться как

Asini т - -Е-Г-

ТрДд

где Д sin j - выходной код 1-го ПЗУ в момент поступления на вход разрешения параллельной нагрузки ШИМ 5 фронта сигнала U0;

fo- частота задающего генератора; Дд-код управляющего воздействия. Последовательности ri, та, тз прступа- .ют на входы коммутатора 7, причем знак их полярности определяется сигналами на знаковых входах коммутатора, которые подключены к выходам блока 6 управле- ния реверсом, информационные входы которого соединены с выходами блока знаков запоминающего устройства 3, а на вход управления подается знаковый разряд

управляющего воздействия.

Таким образом, блок цифроаналоговых преобразователей 11 непрерывно считывает с выходов запоминающего устройства 3 записанные в них код и полярности т-гармонических функций и преобразует их в систему из т-синусоидальных напряжений, которые и являются питающими напряжениями фазовращателя 9. Запись кода из запоминающего устройства 3 в широтно- импульсный модулятор 5 осуществляется один раз за ггериод питающего напряжения фазовращателя 9. Причём значение кода

Д sin I блока 5, поступившего на входы широтно-импульсных модуляторов, однознач-

но определяется положением ротора синхронной машины 8, и при соответствующей установке фазовращателя 9 задает ориентацию магнитного поля статора машины, обеспечивающую перпендикулярность маг-

5 0 5

5

0 5

n и

5

нитного поля статора магнитному полю ротора при всех его положениях.

На фиг.2 показаны временные диаграммы основных координат вентильного электропривода при двух различных (но достаточно близких) положениях ротора синхронной машины.

Реверс в предлагаемом вентильном электроприводе осуществляется при помощи блока 6 управления реверсом при изменении знака sign A g управляющего воздействия путем одновременной замены знаков фазных напряжений синхронной машины 8 sign 1, sign 2, sign 3 на противоположные.

Вентильный электродвигатель может быть эффективно использован в качестве исполнительного элемента высокоточных цифровых систем автоматического управления.

Формула изобретения

Вентильный электропривод, содержащий синхронную машину, на валу которой установлен фазовращатель, полупроводниковый коммутатор, управляющие входы которого соединены с выходами широтно- импульсных модуляторов/значковые входы - с выходами блока управления реверсом, а выходы - с фазными выводами якорной обмотки синхронной машины, постоянное запоминающее устройство, выходами подключенное к входам широтно- импульсных модуляторов, тактовые входы которых соединены с выходом управляемого делителя частоты, вход которого объединен с входом делителя частоты и подключен к выходу генератора импульсов, а вход загрузки служит для подачи кода управляющего воздействия, блок знаков, вход которого соединен с входом постоянного запоминающего устройства, а выход - с входами блока управления реверсом, нуль- орган входом подключенный к выходу фазовращателя, отличающий-ся тем, что, с целью упрощения, введены цифроаналого- вые преобразователи, аналоговые входы которых соединены с выходами блока знаков, а цифровые входы - с выходами постоянного запоминающего устройства, вход которого соединен с выходом делителя частоты, а выход нуль-органа подключен к входу разрешения загрузки широтно-импульсных модуляторов.

Л8Ш/

1-Ј-