. 1
Изобретение относится к бесконтактным электродвигателям постоянного тока со стабилизацией скорости, содержащим полупроводниковый коммутатор, управляемый трансформаторным,и датчиками положения ротора и вспомогательным кольцевым коммутатором, выполненным на триодах и транзисторах и подключенном к источнику опорной частоты.
На трансформаторных датчиках устаиовлены дополнительные выходные обмотки, подключенные к базам триодов вспомогательного кольцевого трансформатора.
На чертеже приведена схема предложенного двигателя.
Обмотки , 2, 3 двигателя включены в коллекторные цепи триодов, состоящих из двух полупроводниковых элементов 4 и 5, 6 7, 8 И 9. Поочередное включение и выключение составных триодов производится соответствующими сигналами от датчиков положения и ог генератора опор1юй частоты. Сигналы генератора опорной частоты воздействуют на работу соста)вных триодов через вспомогательный кольцевой коммутатор, собранный на триодах 10-/2 и тиристорах 13-15. Вспомогательный кольцевой коммутатор обеспечивает поочередную работу составных триодов строго синхронно с импульсами генератора опорной частоты (не показан). Синусоидальное напряжение от генератора опорной частоты подается на входные клеммы о, б коммутатора. Полупроводниковый триод 16 и стабилитрон 17 служат для формирования сигналов генератора опорной частоты определенной амплитуды, управляющих работой вспомогательного кольцевого коммутатора.
В двигателе применены датчики 18, 20 положения трансформаторного типа. Каждый датчик положения представляет собой ферритовый сердечник, на котором намотаны три обмотки: одна первичная и две вторичные. На датчике 18 положения расположены обмогки 21-23, «а датчике 19 - обмоткн 24-26, на датчике 20-обмотки 27-29.
Первичные обмотки 21, 26, 29 датчиков положения, соединенные последовательно, пи1аются от преобразователя напряжения, собранного на полупроводниковых триодах 30, 31. Напряжение на вторичной обмотке датчика
положения -возникает только тогда, когда ферритовый сердечник находится вне магнитного поля, т. е. не насыщен. Насыщение ферритовых сердечников осуществляется магнитом индуктора датчиков положения, л естко связаиного с ротором двигателя. Ферритовые сердечники, включающие в работу соответствующие обмотки двигателя, расположены по окружности через 120°. За один оборот ротора двигателя каждый феррятовый сердечник нахо135°, при этом на его вторичных обмотках наводится э.д.с. В данном случае величина угла, равного 135°, выбирается из условия отсутствия мертвых ЗОЯ двигателя.
Напряжение, снимаемое со вторичных обмоток 24, 27, 22 датчиков положения, после его выпрямления двухполупериодпыми мостами, собранными па полупроводниковых диодах 32-43 {воздействует на работу вспомогательного кольцевого коммутатора. Емкости 44-46 не допускают под,магничива«ия датчиков положения ПОСТОЯННОЙ составляющей тока. Напряжение, снимаемое со вторичных обмоток 23, 25, 28 датчиков .нолол ения служат для управления работой тиристоров 47-48, которые включепы непосредственно в базовые цепи составных триодов. Емкости 50-55, так же как и сопротивления 56-61, предназначены для настройки вспомогательного кольцевого коммутатора.
Источник смещения, необходимый для обеспечения режима отсечки составных триодов, выполнен на базе преобразователя частоты и включает в себя диоды 62, 63 и емкость 64.
В начальный момент сигналы от генератора опорной частоты и от датчиков поло кепия не поступают. При этом составные триоды занерты напряжением смещения, подаваемым на их базы через сопротивления 65-67. Нолупроводниковые триоды 10-12 вспомогательного ком,.мутатора находятся в открытом состоянии за счет тока, протекающего от источника иостоянного напряжения через соответствующие сопротивления 68-70 и участки база-эмиттер этих триодов.
Нри поступлении сигиала, например, от датчика 19 положения триод 10 закрывается за .счет того, что напряжение, снимаемое со вторичной обмотки 24 после его выпрямления мостом, включающ:им в себя диоды 32-35, в соответствующей полярности прикладывается к уча1стку база- эмиттер этого триода. Потенциал точки в относительно точки а (минуса источника питания) при этом ионнжается, и сипнал от генератора опорной частоты, который имеет определенную амплитуду, определяемую стабилитроном 17, поступает на открытие только ти.ристора 14 вспомогательного кольцевого, коммутатора. Через тиристор 14 и триод 11 начинает протекать ток, величина которого, определяемая величинами сопротивлений 71 и 72, выбирается больще тока отключения тиристора 14.
Одновременно с закрытием триода 10 сигналом от датчика 19 положения, снимаемым со вторичной обмотки 25/ происходит откры -тие тиристора 48. Следовательио, через участок база-эмиттер составного триода 6-7, и тиристор 48 начинает нротекать ток. Составной триод открывается, и через обмотку 2 двигателя течет ток, который поворачивает ротор двигателя и жестко связанный с ним магиита индуктора датчиков положения. Поворот магнита индуктора датчиков положения вызывает появление сигнала на вторичных обмотках датчика 20 ноложенля, что влечет за собой запирание триода 11 и перевод ъ проводящее состояние тиристора 49. Запирание триода И напряжением, снимаемым с обмотки 27 ведет за собой запирание составного триода 6-7 и, следовательно, прекращение тока, протекающего через обмотку 2 двигателя. Триод 10 открывается при равенстве нулю сигнала, сиимаемого со вторичной обмотки 24 и трансформатора датчика положения, которое вызывается намагничиванием феррнтового сердечника этого трансформатора. При этом потенциал точки 8 относительно точки а возрастает.
Следующий сигнал от генератора опорной частоты поступает только па открытие тиристора 15, так как потенциал точки г относительно точки а понизился нри запирании триода //. Перевод тиристора 15 в проводящее состояние ведет к открытию составного триода 8-9 и, следовательно, к протеканию тока через обмотку 3 двигателя. Ротор двигателя поворачивается. Далее процесс работы повторяется до полного разгона двигателя.
Лри повыщении двигателем скорости стабилизации, определяемой частотой генератора опорной частоты, сигпалы от генератора опорной частоты будут запаздывать отпосительно соответствующих сигналов от датчиков положения и составные триоды, а следовательно, и обмотки 1, 2, 3 двигателя будут работать меньщий интервал времени, т. е. осуществляется щиротио-имлульсное регулирование.
Предмет изобретения
Бесконтактный электродвигатель постояиного тока iCO стабилизацией скорости, содержащий полупроводниковый коммутатор, управляемый одновременно трансформаторными датчиками положения ротора и вспомогательным кольцевым коммутатором, вынолненным на триодах и тиристорах и подключенным к источнику опорной частоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения схемы и повыщения надежности, иа указанных датчиках установлены дополнительные выходные обмотки, подключенные к базам триодов вспомогательного кольцевого коммутатора.
