Устройство для управления бесконтактным двигателем постоянного тока Советский патент 1979 года по МПК H02P5/16 H02K29/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ БЕСКОНТАКТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

t

Изобретение относится к управляемым электроприводам и, в частности, к бес контактным двигателям постоянного тока

Известен бесконтактный двигатель постоянного тока с коммутатором, управляемым суммарным сигналом датчика положения ротора и тахометрнческого устройства -1 процессе работы двигателя от пуска до холостого хода изменяется фазовый сдвиг суммарного сигнала.

Известное устройство решает ту же техническую задачу, что и предлагаемое устройство, но более сложными техническими средствами. Для его реализаиии необходим многоканальный (по числу каналов датчика положения ротора) тахогенератор, что усложняет устройство управления.

Наиболее близким решением «о технической суишости является устройство-управления бесконтактным двигателем постоянного тока, содержащее установленный на валу силхронной машины датчик

положения ротора,.выполненный с возмоно ностью фазового сдвига выходных сигналов, многофазная вторичная секция которого подктпочена к входу полупроводникового коммутаторов, а одна из двух первичных - к одному из выходов источ ника переменного напряжения, и датчик тока нагрузки, подключенный ко второй первичной секции датчика положения ротора

Устройство решает достаточно обшую задачу оптимального управления бесконтактным двигателем регулированием угла опережения включения фазы от пуска до холостого хода. Его недостаток заключается в конструктивной сложности, обусловленный наличием тахометрического и множительного устройства,

Существует целый класс электроприводов, которые работают в диапазоне от пуска до номинального режима например, вентиляторы, насосы и т,д. Применительно к таким электроприводам иэ вестное устройство можис упростить с Сохранением оптимального управления двигателем при пуске и, например, в номинальной точке. Целью изобретения является упрощение конструкции устройства. Это достигается тем, что в известном устройстве 2 датчик тока выполнен в виде двух трансформаторов, последовательно согласно соединенные первичные обмотки которьк включены в цепь питания двигателя, а послеодвательно встречно соединенные вторичные обмотки включены в последовательную цепь, образованную вторым выходом источника переменного напряжения и второй первич- ной секцией датчика положения ротора. Сущность изобретения поясняется чертежом. Где изображена схема устройства управления бесконтактным двигателем постоянного тока, которое содержит датчик положения ротора 1, например, транс форматорный, выполненный с возможность фазового сдвига выходных сигналов и установленный на валу 2 синхронной машин 3. Датчик содержит многофазную вторич- ную сектою 4, подключенную к входу полупроводникового коммутатора 5 секций якорной обмотки синхронной машины 3, первую первичную секцию 6, подключенную через регулирующее устройство, например, регулируемый резистор 7 к первому выходу 8 источника переменного напряжения повьпиенной частоты 9, и вторую первичную секцию 10, подключенную к второму выходу 11 источника 9 через последовательно встречно соединенные вторичные обмотки 12, 13 трансформаторов 14, 15, последовательно согласно соединенные первичные обмотки 16, 17 которьр: включены в цепь источншса питания постоянного тока 18. Датчик положения, ротора выполнен с возможностью фазового с;шига выходных сигналов воздействием электрического сигнала на выходе цепи датчика. В ,таком датчике изменением соотношения токов в двух первичных секциях, установленных в электрическом отношении со сдвигом в 90 эл.град., обе спечйвается регулирование фазового сдвига выхода1ых сигналов, т.е. угла опережения включения фазй дви гателя. . Работа устройства состоит в следующе При пуске коммутатор 5 обеспечивает коммутацию секций якорной обмотки синхронной машины 3 с нулевым углом опережения включения фазы. Это достигается расчетным выбором соотношения токов в первичных секциях датчика: тока уставки секции 6, в общем случае регулируемого, и максимального ( пуске тока секции 10. Введенные два трансформатора 14 и 15 представляют собой простейшую схему магнитного усилителя, в котором обмотки управления 16, 17 включены в цепь питания двигателя, а в рабочих о&мотках 12, 13 протекает ток, пропорциональный току управления. По мере разгона двигателя снижается потребляемый ток и уменынается в первичной секции 10 датчика 1. При неизменной величи нетока установки в секции 6 это приводит к изменению (увеличению) угла опереже-Г НИЛ включения фазы до оптимальной величины, например, в номинальном режиме.,,. Если известные кратности пускового тока К двигателя, оптимального угла опережения включения фазы & в номйнальном режиме и тока установки I в первичной секции 6, то Величину тока во второй первичной секции 10 дат чика 1 можно определить следующим образом:К-П Vcк- -4KЬg € to 6 2K-tgf0 Это выражение получается из графического анализа векторной диаграммы токов первичных секций дат1ика, установленньк в электрическом отношении со сдвигом в 9О эл. град. Незначительный фазовый сдвиг тока в-горой первичной секций 10, относительно тока первой пербячной секции 6, вызванный, работой трансффматоров 14, 15, может быть скомпенсирован включением фазосдвигающих цепочек на выходах источника переменного напряжения Ф о р м у ла изобретения Устройство для управления бесконта гтым двигателемПОСТОЯННОГО тока, содеращее установленный на валу синхроной машины датчик положения ротора, вы- олненкь1й с возможностью фазового сдвиа выходных сигналов, мисмгофазная втоичная секция которого подключена ко ходу полупроводникового коммутатора, одна из двух первичных к одному из ыходов источника переменного напряения, и датчик тока нагрузки, подалюенный ко второй первичной секции дат ика положения ротора, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, датчик тока выполнен в виде двух трансформаторов, последовательно согласно соединенные перв1яные . обмотки которых включены в цепь питания двигателя, а последовательно встречно соединенные вторичные обмотки включены в последо.вательную цепь, образованную BTopijiM выходом источника пере- 7О 36 менного напряжения и второй первичной секцией датчика положения ротора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторсвое свидетельство СССР № 272984, кл. Н 02 К 29/02, 1969. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке № 1882378/О7, кл. Н О2 Р 5/16, Н 02 К 29/00, 1973.