УСТРОЙСТВО для УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬНЫМ ЭЛ ЕКТРОД ВИ ГАТЕЛ ЕМ Советский патент 1971 года по МПК H02P7/622 H02K29/06 H02P5/418 

Известны устройства для управления вентильным электродвигателем с автоматическим регулированием угла опережения угла открытия вентилей, содержащие задающий генератор, датчики положения ротора, подключенные к управляющим электродам через входные реле и формирователи импульсов, и датчики угла коммутации.

Предлагаемое устройство отличается от известных тем, что выходы входных реле подключены ко входам суммирующих преобразователей, выполненных, например, на магнитнонакопительных элементах и связанных с пусковыми и рабочими логическими элементами, подключенными через выходные усилители к формирователям управляющих импульсов, а к магнитно-накопительным элементам подключены датчики э.д.с. и датчики угла коммутации, причем к фазам двигателя через понижающий трансформатор и выпрямитель подключены два реле ступенчатого пуска, из которых реле пускового режима подключено ко входам разрешающих логических элементов, а реле рабочего режима - к датчикам угла коммутации.

по длптель юсти

сигналы, соответствующие углу коммутации.

Такое выполнение устройства 1 озво;1яет повысить надежность и улучщить энергетические показатели.

На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная схема магнитно-накопительного элемента; на фиг. 3 - схема датчика угла коммутации и его включения в силовую схему вентильного двигателя.

Устройство включает дифференциа.11ьныо трансформаторные датчики )-3 угла положения ротора, в.ходные реле 4-6, магпитнонакопительные элементы 7-9, диодные логические схемы 10-12 и 13-15, выходные усилители 16-18 и формирователи импульсов 19-21. Кроме того, устройство содержит датчик 22 угла коммутации, реле 23 и 24 ступенчатого пуска, выпрямитель 25 питания магнитно-накопительных элементов и генератор 26 переменного тока. Ввиду идентичности па фиг. 1 показана лишь одна часть ycTpoiicin;.

Другая симметричная часть выполняется аналогично. выходной усилитель 16 и формирователь импульсов 19. Для трехфазного двигателя датчики устанавливаются на корпусе статора с интервалом в 60 эл. град. На окружности ротора крепятся ферромагнитные сегменты размером 120 эл. град. Количество таких сегментов определяется числом пар полюсов машины. При вращении ротора сегменты поочередно перекрывают магпитопроводы датчиков. Обмотки возбуж- ю дення всех датчиков соединены последовательно и питаются от задающего генератора, представляющего собой двухкаскадный преобразователь напряжения на полупроводннках. Выходная обмотка каждого датчика под- 15 ключается ко входу соответствующего релейного устройства типа триггера Шмидта на полупроводниках. Плавное изменение сигнала от датчиков полол.ения превращается при помощи этого устройства в прямоугольные импуль- 0 сы длительностью 120 эл. град. Магнитно-накопительные элементы (см. фиг. 2) являются узлами, выполняющими с{)ункцни суммирующего преобразователя. В качестве суммирующего элемента служит 25 магнитный сердечник с прямоугольной петлей гистерезиса. Управление состоянием сердечника осуществляется триодами 27 и 28. Измерение накопленной информации обеспечивается при помощи триода 29. Триод 27, управляе- зо мый от реле 4 и датчика 22 угла коммутации, подключен коллектором к обмотке 30 записи, триод 28 - к обмотке 31 считывания, а база триода 29 -к выходной обмотке 32. Триоды 28 и 27 при помощи входного реле 4 поочеред- 35 но открываются, причем триод 27 открыт в течение 240 эл. град, за вычетом четырех интервалов коммутации, а триод 25 -- в течение 120 эл. град. За время записи ток протекает по обмотке 40 записи, и сердечник намагничивается до ойределенного уровня. За время считывания происходит размагничивание сердечника до нулевого уровня. Соотношение токов записи и считывания выбрано таким, что размагннчи- 45 вание сердечника нроисходит раньше, чем за 120 эл. град. Время, за которое осуществляется размагничивание, определяет уровень приобретенной намагниченности. Триод 29 открывается на время размагничивания сердечника. 50 Накопленная в магнитном сердечнике ииформация в виде длительности сигнала прямоугольной формы снимается с коллектора триода 28 и используется в логических схемах выходных усилителей 16-18. Выходные усилители для инвертирования и усиления сигналов, поступающих па вход от двух диодпых логических схем. Одна из этих схем 10-12 - пусковая, другая схема 13-15 - рабочая. Элементы 10-12 gQ работают всегда, а элементы 13-15 получают 55 длительность подаваемого на него импульса. С выхода формирователя короткие импульсы поступают на управление тиристорами преобразовательной установки 33. Датчик угла коммутации состоит из трех трансформаторов тока 34-36, включенных в фазы двигателя. Вторичные обмотки трансформаторов подключены к выпрямительным мостам 37-39. Выходы этих мостов соединены параллельно и нагружены на базу триода 40, с коллектора которого снимаются прямоугольные импульсы длительностью углов коммутации. Эти импульсы подаются на один из входов триода 41 (диод 42). Триод 41 при получении сигнала разрешения от реле 24, поступающего на второй его вход (диод 45), усиливает импульсы триода 40. От коллектора триода 41 осуществляется управление записью в магнитно-накопительных элементах. Реле 23 и 24 ступенчатого пуска аналогичны входным реле и служат для последовательного включения режимов работы: пускового- угол онережения |3о 0, промежуточного- Р руст. (реле 23) и рабочего -Ро Руст+ СР (реле 24) .Сигнал длясрабатывания этнх реле получается от выпрямителя 25 питапия, включепного через понижающий изолировочный трансформатор к фазам якорной обмотки. Одновременно этот же выпрямитель позволяет удерживать сердечники элементов 7-9 на линейной части изменения индукции. С увеличеннем напряжения на выходе выпрямителя 25 по мере разгона при скорости, равной 0,1 Пс (где Пс - синхронная скорость двигателя), срабатывает реле 23. По достижении скоростью значения 0,15 Пс срабатывает реле 24. Ввод устройства в работу осуществляется при подаче высокочастотного сигнала от задающего генератора на обмоткн возбуждения датчиков положения ротора. При вращении машины ферромагнитные сегменты по очереди замыкают магнитные системы датчиков. В зависимостн от положения сегментов в момент трогания возбуждаются два датчика разных троек. Работа всех каналов возбужденных датчиков идентична. Если в момент трогания оказался возбужденным датчик / рассматриваемой тройки, то сигнал от правого по схеме выхода реле 4 является разрешающим для работы элемента 10. Сигнал от левого выхода реле 5 для элемента 10 также является разрешающим. В результате происходит срабатывание усилителя }6, и на выходе элемента 10 появляется сигнал для управления преобразовательной установкой. Аналогичная картина имеет место и во всех других каналах. Так как место расположения ферромагнитных накладок строго согласовано с точками перехода через нуль кривых линейных э.д.с. холостого хода машины, то эти сигналы обеспечивают нуск машины

поступающего по достижении двигателем скорости примерно 0,1 Пс.

При трогании с места возможно положение, когда возбужденными оказываются одновременно два датчика в одной тройке, например датчики У и 2. В этом случае срабатывают реле 4 и 5. Однако сигнал на выходе формирователя 19 первого канала сформирован не будет, так как реле 5, сработав, накладывает запрет через элемент 10 на работу усилителя 16. в момент достижения скорости вращения примерно 0,1 Пс срабатывает реле 23, снимая запрет с логических схем усилителей. С этого момента срабатывание усилителей происходит тогда, котла на выходе соответствующего элемента 8, 7 и 9 появляется разрешающий сигнал. При этом вводится некоторый постоянный угол опережения. Этим достигается промежуточный режим, который исключает резкий переход от пускового режима к рабочему. Рабочий режим включается с момента срабатывания реле 24, которое разрешает работу датчика 22, прерывающего запись на магнитнонакопительных элементах. В результате уменьшения на них накопленной энергии и уменьшения цикла записи увеличивается угол опережения открытия вентилей преобразователя.

Предмет изобретения

1. Устройство для управления вентильным электродвигателем с изменением узла опережения угла открытия вентилей, содержащее задающий генератор, датчики положения ротора, подключенные к управляющим электродам через входные реле и формирователи импульсов, и датчики угла коммутации, отличающееся тем, что с целью повышения надежности и улучшения энергетических показателей, выходы реле подключены ко входам суммирующих преобразователей, выполненных, например, на магнитно-накопительных элементах и связанных с пусковыми рабочими логическими элементами, подключенными через выходные усилители к формирователям импульсов, а к магнитно-накопительпым элементам подключены датчики э.д.с. и датчики угла коммутации, причем к фазам двигателя через понилчающий трансформатор и выпрямитель подключены два реле ступенчатого пуска, из которых реле пускового режима подключено ко входам разрешающих логических элементов, а реле рабочего режима - к датчикам угла коммутации.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что датчики угла коммутации выполнены в виде трансформаторов тока, подключенных через мостовые выпрямители ко входам триодов, с выходов которых снимают сигналы, соответствующие по длительности углу коммутации.

иг. 2.