Бесконтактный привод постоянного тока Советский патент 1980 года по МПК H02K29/02 

Изобретение относится к стабилизи рованным по скорости электрическим приводам, построенным на основе вентильных электродвигателей (ВД). Известенэлектропривод с ВД, в ко тором для регулирования и стабилизации скорости вращения сигнал обратно связи от тахогенератора постоянного тока сравнивают с задающим напряжением и разностным сигналом воздействуют на маломощный бесконтактный релейный элемент, коммутирующий цепь питания датчика положения ротора.дви гателя, тем самым осуществляя включение и выключение .ВД l. Недостаток привода - низкая точность стабилизации как мгновенной, так и средней скорости вргццения двигателя . Известен также электропривод с ВД в котором для стабилизации скорости вращения на входы логического устро ства управления подают импульсные сигналы от датчика положения ротора двигателя и задающего генератора, а сигналом с его выхода управляют полу проводниковым коммутатором ВД постоянного тока С2 . Недостаток привода - высокий уровень пульсаций мгновенной скорости вращения двигателя при низких оборотах, что обусловлено малой частотой следования импульсов обратной связи от датчика положения ротора. Наиболее близким к предлагаемому является бесконтактный привод постоянного тока, содержащий вд, управляемый логическим устройством, на два входа которого поступают сигналы от задающего генератора и частотного датчика скорости, состоящего из неподвижного чувствительного элемента и закрепленного на роторе двигателя диска с сигнальными элементами з. Недостаток устройства - наличие пульсаций мгновенной скорости вращения из-за пульсаций вращающего момента двигателя, обусловленных переключениями фазных обмоток по сигналам датчика положения ротора ВД. Цель изобретения - повышение плав ности вращения привода. Поставленная цель достигается тем, что в бесконтактном приводе постоянного тока, управляемом логическим устройством, на два входа которого поступашэт сигналы от задающего генератора и частотного датчика ск -рости, состоящего из неподвижного чувствительного элемента и закрепленного на роторе двигателя диска с сигнальными элементами, сигнальные элементы располагают по окружности- диска частотного датчика скорости в зонах, число которых равно числу тактов коммутации, а в пределах каждой зоны сигнальные элементы расположены неравномерно.

На фиг. 1 изображена, функциональная схема предлагаемого привода; на фиг. 2 - эпюры-, поясняющие принцип действия изобретения.

Бесконтактный привод постоянного тока состоит из ВД 1, которым управляет логическое устройство 2. На оди вход логического устройства. 2 поступают импульсы с частотой f. от задающего генератора 3, а на другой - с частотой fg от частотного датчика скорости, состоящего из неподвижного чувствительного элемента 4 и закрепленного на роторе двигателя 5 с перидически неравномерно расположенными по окружности диска сигнальными элементами.

Привод работает следующим образом

Вращающий момент БД представляет собой периодическую функцию угла поворота ротора cf и имеет, например в двигателях с однополупериодными коммутаторами максимальное значение в середине интервала коммутации d. Фазной обмотки и минимальное - в начале и конце этого интервала (фиг. 2). В бесконтактных приводах постоянного тока с дискретно-Фазовой стабилизацией скорости вращения двигателя при равномерном расположении сигнальных элементов по окружности диска частотного -датчика скорости рассмотренные пульсации вращающего момента двигателя увеличивают пульсации его мгновенной скорости вращения. Неравномерное расположение сигнальных элементов по окружности диска 5 датчика внутри угла коммутации dL по закону, обратному закону изменения внутри этого угла {. вращающего момента Mgp двигателя, позволяет- .арировать дестабилизирующее влияние пульсаций вращающего момента на мгновенную скорость вращения привода. Эпюры (фиг. 2) иллюстрируют случай установившегося без пульсаций режима работы привода, причем по оси абсцис отсчитывается текущее значение угла поворота dL ротора двигателя, Как видно из эпюр при-расположении сигнальных элементов на диске датчика

от угла поворота ct согласно эпюре f скважность f питающего напряжения на фазе двигателя наибольшая при минимальном значении Mgp и наоборот, т.е. средний вращающий момент привода на угле коммутации двигателя будет 5 постоянным.

Таким образом, за счет периодически неравномерного расположения сигнальных элементов на диске частотного датчика скорости повышается плавность вращения привода, так как исключается отрицательное влияние пульсаций вращающего момента на его мгновенную скорость. При этом число периодрв неравномерного расположения

5 сигнальных элементов по окружности диска датчика равно числу коммутаций обмоток двигателя за один оборот ротора. Формула изобретения

Бесконтактный привод постоянного тока, содержащий вентильный электродвигатель , с управляющими цепями которого соединен выход логического устройства, выходы которого соединены с выходом задающего генератора и частотного датчика скорости, выполненного в виде неподвижного чувствительного элемента и связанных с ротором сигнальными элементами, отличающийся тем, что, с целью повышения плавности вращения привода, сиг- нальные элементы расположены по окружности диска частотного датчика скорости в зонах, число которых равно числу тактов коммутации, а в пределах каждой зоны сигнальные элементы расположены неравномерно.

Источники информации.

принятые во внимание при экспертизе 1. Овчинников И., Е.,Лебедев И. И, Бесконтактные двигатели постоянного тока автоматических устройств. М.Л., Наука, 1966, с. 110-121.

2. Овчинников И. Е. Дискретно-Фазовый способ управления двигателем постоянного тока. - Сб. Электродвигатели малой мощности . Л., Наука, 1971, с. 123-138.

3. Лебедев Н. И. Овчинников И. Е., Володин Г. М. Блок-схемы дискретнофазовых регуляторов скорости бесконтактных двигателей постоянного тока и динамические характеристики систем.б- Электродвигатели малой мощности, ., Наука, 1971, с. 138-151.

I I 1 I 1 I I I III I 1

-1ПППППП ППП