РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД Советский патент 1970 года по МПК H02P5/16 H02K29/06 

Известен регулируемый электроиривод содержащий бесконтактный электродвигатель постоянного тока с т-фазной статорной обмогкой и ротором в виде постоянны. магнитов, датчик положения ротора, полупроводниковый коммутатор тока статорны.х обмоток, в схему управления которого в.ходят блокирующие транзисторы, триггеры, задающий генератор частоты синхронизации, фазовый дискриминатор, магнитный усилитель, регулятор напряжения и транзисторный ключ.

Предлагаемый электропривод отличаёгси от известного тем, что выходы датчика положения и триггеров подключены ко Входам фазового дискриминатора, к выходу которого подсоединена база транзисторного ключа, Ьоединенного последовательно с обмоткой управления магнитного усилителя и включенного между отрицательными полюсом источника питаиия и входом задающего геНератора, иричем выход магнитного усилителя по.лсоединен к управляющему переходу регулятора напряжения, включенного в цепь управления силовь1ми элементами коммутатйра.

Такое выполнение электроприЁоДа поззоляет повысить к. п. д. при регулиройапии скорости вращения и изменении величины нагрузки.

Электропривод состоит из магнитоэлектрического двигателя У, на валу которого укреплен датчик 2 углового положения роторп. Электродвигатель подключен к выходу коммутатора 3 тока обмоток, к входу которого подсоединены выходные цепи триггера 4 блока управлеиия коммутатором. К выходу триггера 4 подсоединены выходные цепи триггера 5 с одним устойчивым состоянием, а к входу триггера 5-Коллектор усилительного тран.чистора 6, к базе которого подключен переключающий элемент датчика 2. Отр11цательный электрод источника питания электропривода подсоединен к триггеру 5 через блокирующий транзистор 7, подключенный к выходу блокирующего триггера 8, к одному входу которого подключена выходная цепь задающегё генератора 9 частоты синхронизации, выполненного, нанример, в виде мультивибратора Ройера, а к Другому входу через дифференцирующие цепочки - коллекторы выходного Tpvirгера 4 каждой фазы. Кроме того-, дифферет)цирующпе цепочки через развязывающие диоды поДсоедиИенЫ ко входу фазового дискри-. минатора 10, к другому входу которого через дифференцирующие цепочки цодключены коллекторы усилительных транзисторов 6. Выход фазового дискриминатора подсоединен к базе ключевого транзистора //, образующего с обмоткой управления магннтиого усилителя 12 последовательную цепочку, подключенную между отрицательным полюсом источника питания и входом задающего генератора 9. Выход усилителя 12 подсоединен к управляющему переходу ключевого транзистора 13, к коллектору которого подключены эмиттеры транзисторов-усилителей управляющего сигнала силовыми транзисторами коммутатора 3. Электропривод работает следующим образом. При подаче напряжения на коммутатор 3 электродвигатель 1 разгоняется. В процессе разгона блокирующий транзистор 7 работает следующим образом: при очередной коммутации выходных триггеров 4 он закрывается, а при иодаче синхроимпульсов от задающого генератора 9 - открывается. Так как во время разгона частота следования импульсов синхронизации выще частоты переключения выходных триггеров 4, то к амоменту переключения коммутирующих элементов датчика 2 блокирующий транзистор 7 открывается и не препятствует нереключению выходиы. триггеров. Такцм образом, очередные переключения выходного напряжения коммутатора 3 происходят в моменты переключения коммутирующих элементов датчика углового положения ротора. Если скорость вращения ротора иачинаег превышать заданную скорость вращения, период следования импульсов синхронизации становится большим чем нериод между предыдущей коммутацией выходных триггеров / и последним импульсом на переключение от датчика 2. Блокирующий транзистор 7 при этом закрыт, что препятствует переключению выходных триггеров. Переключение происходит лишь в момент прихода синхроимпульса, воздействием которого открывается блокирующий транзистор. С этого момента коммутация выходных триггеров, а следовательно, и выходного напряжения коммутатора 3 происходит одновременно с поступлением синхроимпульса от задающего генератора 9, чго и обеспечивает синхронизацию вращения ротора электродвигателя заданной частотой. Контур регулирования напряжения состоит из фазового дискриминатора 10, ключевого транзистора У/, магнитного усилителя 12 и ключевого транзистора 13 - регулятора напряжения. На входы фазового дискриминатора 10 подаются импульсы от датчика 2 и переключающих тряггеров 4, фаза напряжения которых определяет фазу напряжения на обмогках электродвигателя У. Датчик 2 раснололсеи в пространстве так, что вектор напряжения имнульсов от датчика сдвинут относительно вектора наводимой э. д. с. на угол, равный предельному углу нагрузки , в сторону отставания. Тогда при нулевом угле нагрузки длительность импульса на выходе фазового 1 искриминатора максимальна и равна-; ,а при увеличении угла нагрузки длительность имнульсов уменьшается и равна J iipeA-9 -. При ЭТОМ по цепочке, образованной ключом транзистора 11 и обмоткой управления магнитного усилителя 12, нротекает ток, линейно зависящий от угла рассогласования Н (угла нагрузки), причем степень зависимости определяется величиной входного напряжения задлющего генератора 9, т. е. величиной частоты синхронизации, и тем больще, чем меньше частота задающего генератора. Этот ток онределяет длительность выходных импульсов or магнитного усилителя 12, запирающих транзистор 13, прерывающий ток управления силовых транзисторов коммутатора 3, вследствие чего длительность импульсов так же, как и ток зависит от указанных параметров, поэтому напряжение на выходе коммутатора 3 (напряжение на обмотках двигателя /) не только пропорциопально скорости вращения, но и увеличивается при увеличепии нагрузки. Степень зависимости между величииой нагрузки и иагрузочиой составляющей выходного напряжения коммутатора 3 увеличивается при уменьшении скорости вращения ротора электродвигателя. Таким образом, зав.исимости между напряжением и скоростью вращения и нагрузкой обеспечивают высокий к. п. д. электродвигателя при изменении скорости и нагрузки в широком диапазоне. Предмет и з о б р е т е н н я Регулируемый электропривод, содержащий бесконтактный электродвигатель постоянного тока с /п-фазпой статорной обмоткой и ротором в виде постоянных магнитов, датчнк положения ротора, полупроводниковый коммутатор тока статорных обмоток, в схему управления которого входят блокирующие транзисторы, триггеры, задающий генератор частоты синхронизации, фазовый дискриминатор, магнитный усилитель, регулятор напряжения и транзисторный ключ, отличающийся тем, что, с целью повышения к. п. д. при регулировании скорости вращения и .изменения величины нагрузки, выходы датчика положения и триггеров подключены к входам фазового дискриминатора, к выходу которого подсоединена база транзисторного ключа, соединенного последовательно с обмоткой управления магнитного усилителя и включенного между отрицательным полюсом источника питания ri входом задающего генератора, приче.м выход магнитного усилителя подсоединен к управляющему переходу регулятора напряжения, включенного в цень управления силовыми элементами комм татора.