Датчик положения для управления вентильным электродвигателем Советский патент 1979 года по МПК H02K29/02 G08C9/04 

1

Изобретение относится к устройствам, / предназначенным для контроля положения перемещающегося, например вращающегося объекта, и может быть использовано в качестве датчика положения ротора для вентильных двигателей, двигателей внутреннего сгорания и т. д.

Известен датчик положения ротора вентильного двигателя, содержащий две синхронные мащины с общей обмоткой якоря и установленными с фиксированным угловым сдвигом индукторами, обмотки которых подключены к раздельно регулируемым ис. точникам 1. Этот датчик обладает щирокими функциональными возможностями, в частности позволяет регулировать фазу выходного сигнала. Основной недостаток его заключается в сложности изготовления, так как его магнитопровод должен быть изготовлен из ферритов или 1 агнитодиэлектриков.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемым результатам является датчик положения для управления вентильным электродвигателем, содержащий ротор с сигнальными элементами и статор с комплектом чувствительных

элементов, рйзмещенных с щагом, равным 2 л/т, входные цепи которых соединены между собой последовательно и подключены к регулируемому источнику питания 2. Такой датчик прост по своей конструкции и

технологичен в изготовлении, однако не может быть использован для управления вентильными двигателями щирокого клас.са.

Целью изобретения является расщирение функциональных возможностей датчика при сохранении простоты его конструкции и технологичности изготовления. Это достигается тем, что предлагаемый датчик снабжен дополнительным регулируемым источником питания и дополнительным комплектом чувствительных элементов, смещенным относительно основного на фиксированный угол, входные цепи чувствительных элементов дополнительного комплекта соединены между собой последовательно и подключены к дополнительному регулируемому источнику, а выходные цепи двух смещенных на тот же фиксированный угол чувствительных элементов, принадлежащих разньш комплектам, соединены между собой последовательно.

В качестве чувствительных элементов могут быть использованъ датчики ЭДС Холла,

Date : 18/06/2001

Number of pages : 4

Previous document : SU 663035

Next document : SU 663037 Союз Советских Социалистических Республик Государственный комитет по делам изобретений и открытий ПИСАНИЕ ЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву - (22)Заявлено21.10.75 (21) 2183205/24-07 с присоединением заявки № - (23)Приоритет - Опубликовано 15.0Й79. Бюллетень № 18 Дата опубликования описания 19.05.79 (п) 663036 :.л. . Кл.2 Н 02 к 29/02 (53) УДК 621.313. .13 (088.8)

(72) Авторы изобретения

Р. К- Евсеев и Н. И. Лебедев

(71) Заявитель

(54) РЕВЕРСИВНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ

1

Изобретение относится к области электрических машин и может быть использовано при создании управляемых вентильных двигателей.

Известны управляемые реверсивные вентильные электродвигатели, секции обмотки якоря которых соединены с источником питания через MOcfoBOH полупроводниковый коммутатор, а входы, ключей коммутатора связаны с выходами датчика положения ротора (ДПР) через логическое устройство, обеспечивающее изменение направления вращения ротора электродвигателя 1, 2 3.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению являетяся двигатель,который имеет ДПР, содержащий источник питания, сигнальный элемент с угловым размером активной части,.равным 180 эл.град. и S чувствительных элементов (где S - число ветвей мостового коммутатора, равное числу секций двигателя). Выходы ДПР таких двигателей соединены со входами логической схемы, содержащей 2 S элементов «запрет. При реверсивном варианте двигателя число, элементов «запрет удваивается, схема содержит 12 схем «запрет.

реализованных на трех логических элементах НЕ, щести логических элементах ИЛИ и двенадцати схемах И 3.

Недостатком известных устройств является их сложность.Цель предлагаемого изобретения - упрощение и повыщение надежности реверсивного вентильного электродвигатсля.

Указанная цель достигается тем, что функциональный преобразователь снабжен, дополнительно четырьмя диодами, каждая схема «запрет выполнена в виде феррит-диодной ячейки с об.моткой «записи, «запрета, «тактовой и «выхода, источник питания выполнен в виде источника переменного напряжения, ключ реверса выполнен в виде синхронизированных между собой первого и второго двухполюсных переключателей, причем нормально разомкнутый контакт первого переключателя объединен с нормально замкнутым контактом второго переключателя, общая точка чувствительных элементов связана с подвижным контактом первого переключателя, выходной зажим каждого чувствительного элемента связан с началом обмотки «запись своего канала и через послёдовательно-встречно соединенные обмот-, ки «запрет той же группы и обмотки «запрет и «запись другой группы - с первым зажимом источника питания, тактовые обмотки соединены между собой последова теЛьно и подключены между нормально затлкнутым контактом первого переключателя и подвижным контактом второго переключателя, а источник питания соединен с клю-, чом реверса через первый, второй , третий и четвертый диоды, причем первый, и второй диоды, а также третий и четвертд 1Й соединены соответственно с первым и вторым зажимами источника своими разноименными зажимами, катод первого и третьего диодов соединен с нормально замкнутым контактом первого переключателя, анод второго соединен с нормально разомкнутым контактом второго переключателя, а анод четвертого соединен с объединенным зажимам переключателей. На фиг. 1 показана принципиальная схема ДПР реверсивного вентильного двигателя; на фиг. 2 и 3 - Диаграммы напряжений в обмотках феррит-диодных ячеек для прямого и обратного направлений вран1ения. На фиг. 1 представлены чувствительные элементы 1, 2, 3 ДПР, сигнальный элемент 4 ДПР, сердечники 5 феррит-диодных ячеек, обмотки «запись 6-11, обмотки «запрет 12-17, «тактовые обмотки 18-23, выходные обмотки 24-29,подвижный контакт 30 первого пе реключателя, подвижный контакт 31 второго переключателя, неподвижные кон, такты 32 первого переключателя,неподвижные контакты 33 второго переключателя, объединенные неподвижныеконтакты 34 первого и второго переключателей, диоды 35-38, зажимы 39 40 источника питания, ключ .41 реверса, феррит-диодные ячейки 42-47, а,в с токи в обмотках «запись, а, б, с - - токи в обмотках «запрет, d - токи в «та ктовых обмотках; Питание ДПР осугцествляется от источн ка переменного тока через диоды, включенные определенным образом, при этом трансформаторные ферро-диодные элементы «запрёт кроме функции электрического разделения сигналов управления, выполняют еще логическую функцию «запрет по току, а включение ключа реверса осуществлено так, что при изл енении положения его подвижных контактов 30, 3 изменяется направние тока «запись и «запрет. - - Феррит-диоднь1Й вариант логического элемента «запрет трансформаторпого типа име ет четыре обмотки: обмотку «запись, обмотку «запрет, «тактовую обмотку и выходную .обйОтку. : Принцип работы феррит-диодного элемента «запрёт основан на сложении намагничивающих сил от двух встречно-направленных токов, протекающих одновременно по

663036 двум одинаковым обмоткам и компенсирующих взаимное влияние друг друга. Так, например, при протекании тока как в обмотке 6, так и в обмотке 12, направленных навстречу друг другу, перемагничивание сердечника из одного магнитного состояния, принимаемого условно за нуль («О), в другое устойчивое состояние - «единица («1) не произойдет, и ток, проходящий по тактовой обмотке 18, также не перемагнитит сердечник. Следовательно, сигнала в выходной обмотке в этом случае, т. е. цри действии сигнала «запрет, не будет. Если же ток протекает только в обмотке «запись 6 и не протекает по обмотке «запрет 12, то под действием тока «записи происходит перемагничивание сердечника трансформатора 5 в состояние «единица, а тактовый иМпульс тока, следующий за импульсом тока «запиСИ- считывает эту «единицу, переводя сердечник снова в исходное «нулевое состояние, а в выходной обмотке 24 будет индуктирован полезный сигнал «ае. Аналогично работают остальные элементы «запрет в схеме датчика. При положении ключа реверса 41, изображенном на фиг. 1, работа ДПР происходит следующим образом. Положительный им- пульс тока (кле.мма 39 имеет положительный потенциал относительно клеммы 40), проходя через «возбужденный чувствительный элемент 1 датчика, попадает на обмотку «запись 6 и обмотку «запрет 14. Если, кроме чувствительного элемента 1 сигнальный сектор якоря ДПР не перекрывает сердечники других Чувствительных элементов, т. е. отсутствуют сигналы от чувствительных элементов 2 и 3, то изменяется магнитное состояние тех сердечников, в которых есть токи в обмотках «запись, и отсутствуют токи в обмотках «запрет. Сердечник запоминает состояние «1. Следующим за импульсом .«записи импульс тока, проходя по «тактовой обмотке, перемагнитит только сердечники, находянхиеся в состоянии «1. На выходных обмотках этих сердечников при его перемагничивании в исходное «нулевое состояние возникает «полезный сигнал «се и «а. На остальных сердечниках сигнала не возникает, так как изменение магнитного состояния остальных сердечников из-за отсутствия сигналов «записи или наличия сигналов «запрет не происходит и тактовьш импульс не изменяет исходного «нулевого состояния сердечника. Если будут возбуждены два чувствительных элемента например 1 и 3, то импульсы поступают одновременно в обе ветви 6 и 8. При одновременном воздействии сигналов «записи и «запрета перемагничивание в сердечниках ячеек 44 и 47 не происходит. Не происходит перемагничивание и в сердечниках, где включены обмотки «запрет 1.4 или 17, т.е. в сердечниках 43, 45, и толь