СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ БЕСКОЛЛЕКТОРНЫМ ТРАНЗИСТОРНЫМ ЭЛЕКТРОПРИВОДОМ ПОСТОЯННОГО ТОКА Советский патент 1966 года по МПК H02P6/00 H02K29/06 

Известный способ управления бесколлекторным транзисторным электроприводом постоянного тока с синхронным двигателем, управляемым посредством транзисторных усилителей, сигналы на которые подаются от сельсинного датчика, установленного на одном валу с двигателем, не обеспечивает необходимых характеристик, а сам привод недостаточно надежен в работе.

В предлагаемом способе с целью улучшения характеристик привода путем точной фазировки ампер-витков статора относительно положения ротора, управление двигателем ведут по току в его статорных обмотках.

Передачу управляющих сигналов с постоянной составляющей на выходные каскады усилителей можно осуществлять посредством трансформаторной связи, а суммирование входного сигнала, подаваемого с сельсина, и токового сигнала, снимаемого со статорной обмотки двигателя, осуществляется на трансформаторе, выдающем импульсы напряжения в момент совпадения сравниваемых величин.

На фиг. 1 для пояснения предлагаемого способа приведена блок-схема электропривода; на фиг. 2 - принципиальная схема переключающего устройства.

Линейные напряжения, снимаемые с трехфазной обмотки статора сельсина, равны: t/i : t/sina f/mSinou na

22

l} Lsin(aя) ty jSincutsin (a - - тт)

44

((ал) L sincotsin (a 1),

где и - напряжение на выходе усилителя 3; а - угол поворота ротора двигателя.

Указанные линейные напряжения подаются на фазированные выпрямители 4.

Напряжения на выходах фазированных выпрямителей равны: ei /(Lsina

2 ez KUsin (ая)

e3 KUsin (ая),

20

где /С - коэффициент передачи фазированного выпрямителя.

Напряжения е подаются на переключающее устройство, состоящее из триггера 5, ключевых усилителей 6 и трансформатора 7.

Сигналы, поступающие с фазированного выпрямителя, усиливаются и преобразуются

На трансформаторе суммируются ампервитки обмотки управления (Г - /) wi; ампер-витки обмоток 8, по которым протекают фазовые токи { -/J ) «а и ампер-витки обмоток подхвата 9

Обмоткн на трансформаторе 7 сфазированы так, что когда транзистор 10 открыт, а // закрыт, выполняется равенство: (/ -/ )ац +/шз-(/I -) со2 2Л(о, а когда транзистор 10 закрыт, а транзистор 11 открыт, выполняется равенство: (/ -/ )wi - - (fl -/1 )1г2 2Лда.

Фазовый ток будет расти до тех пор, нока сумма ампер-витков (ЕЛда) не изменит своего знака, при этом трансформатор 7 перемагничивается. В обмотке 12 наводится напряжение, которое заставляет триггер переключаться, что, в свою очередь, вызывает переключение ключевых усилителей 6.

Момент переключения осуществляется при условии: (Iy - Iy)Wi + IWs(Ii-Il )2, когда фазовый ток возрастает, и при условии (Iy - 1у ) Wi - - Il ) Ws, когда фазовый ток спадает.

Транзисторы выходного каскада усилителя переключаются трансформатором 13. Для переключения при всех режимах работы двигателя, в том числе, когда последний заторможен, применен трансформатор специальной конструкции.

По обмоткам сердечника 14 протекает постоянный ток, который намагничивает один сердечник до положительного насыщения, а другой до отрицательного.

В моменты срабатывания триггера в обмотках трансформатора 7 наводится напряжение, форма которого показана на фиг. 2,6. При такой форме напряжения постоянная составляющая отсутствует.

Изменение средней величины фазового тока обеспечивается за счет разного времени пре.бывания транзисторов выходного усилителя в обратном и закрытом состоянии.

Таким образом, полная регулировка привода осуществляется, начиная с изменения напряи ения возбуждения сельсина и кончая управлением фазовыми токами. Закон изменения тока в фазах статора выражается в уравнениях:

/; -/; /«sin№

/ 2 ,

2 2 - sin (ап)

4

Z //Ksin(o6-п),

где /да - максимальное значение разности токов в плечах фаз. Так как усилители работают в ключевом режиме, то ток в обмотке статора представляет собой синусоиду с полол енной высокочастотной пульсацией.

Для уменьшения пульсаций в силовые цепи поставлены сглаживающие дроссели 15, которые также определяют частоту нереключения транзисторов.

Предмет изобретения

1.Способ управления бесколлекторным транзисторным электроприводом постоянного

тока с синхронным двигателем, управляемым посредством усилителей, сигналы на которые подают от сельсинного датчика, установленного на одном валу с двигателем, отличающийся тем, что, с целью улучщения характеристик привода путем точной фазировки ампер-витков статора относительно ноложения ротора, унравление двигателем ведут по току в его статорных обмотках.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что передачу управляющих сигналов с постоянной составляющей на выходные каскады усилителей осуществляют посредством трансформаторной связи.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что суммирование входного сигнала, подаваемого с сельсина, и токового сигнала, снимаемого со статорной обмотки, осуществляют на трансформаторе, выдающем импульс напряжения в момент совпадения сравниваемых величин.