Электропривод с вентильным двигателем Советский патент 1981 года по МПК H02K29/02 

Изобретение относится к бесконтактным электроприводам с вентильным двигателем и-предназначается для использования в следяще-регулируемых системах с цифровым -управлением. По основному авт. св. 674163 известен электропривод с вентильным двигателем, содержащий многофазную синхронную машину, на валу которой расположены кодовый датчик положения ротора с выходными шинами, число кото рых равно числу фаз машины, импульсный датчик с двумя выходами, служащи ми для получения сдвинутых HaUfSno фазе сигналов, счетчик,вход которого соединен с выходом импульсного датчика, задатчик многофазных напряжений,, выход которого соединен в каждой фазе с входом многофазного инвер тора.Электропривод содержит также бло дифференцирования, через который выходные шины кодового датчика положения соединены с шиной установки счет чика в исходное положение, а цифровы шины счетчика и шины кодового датчика соединены в каждой фазе со входом задатчика многофазных напряжений. Цифровое формирование выходных напряжений инвертора дает возможност получить /йобую их форму, в том числе с учетом геометрии машины, что позволяет обеспечить равномерность движеяия на всех скоростях вращения 1. Однако для своей работы электрод требует высокоточного кодового датчика положения ротора, где бы сохранялись строгая симметрия выходных сигналов и строгий сдвиг фаз между ними на всех скоростях вращения.При нарушении этого требования возникает искажение формы выходного напряжения инвертора, снижение плавного движения на Мсшых скоростях вращения и уменьшение КПД. Цель изобретения - повышение плавности движения и увеличение КПД. Поставленная цель достигается тем, что в электроприводе с вентильным двигателем в счетчике установлен блок вентилей и старший разряд в многофазном коде по числу фаз электродвигателя, шины установки триггеров которого соединены через блок вентилей с выходными шинами кодового положения ротора, а управляющие шины блока вентилей соединены с цифровыми шинаии1и младших разрядов счетчика, выходные шины старшего разряда счетчика соединены со входными шинами инвертора и, через блок дифференцирования, с шиной установки в исходнее состояние младших разрядов счетчика. На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого электропривода; на фиг 2 - временные диaгpaм вл сигналов Q, Q, 0,5 на выходе кодового датчика, цифровых сигналов А младших разрядов счетчика, сигналов Q, Qlj, Q старшег разряда счетчика и сигналов d установки реверсивного счетчика в исходнов состояние. . Управляющее напряжение V g, поступает на вход инвертора 1, который путем широтно-импульсного модулировани (ШИМ) по синусоидальному закону форми рует трехфазные напряжения питания синхронного двигателя 2. Формирование напряжений питания двигателя производится цифровым способом от сигнало на цифровых входных шинах инвертора. На валу синхронного дпигателя установлен импульсный датчик 3 с выходными шинами, сигнсшы ос, Ь , л , fb на которых изменяют свой порядок следования при изменении направления вращения вала,- а также кодовый датчик 4 с выходными шинами, число которых равно числу фаз инвертора 1. Выходны шины датчика 3 соединены со входом реверсивного счетчика 5 и схемой определения направления вращения вала двигателя 6. Выходные шины схемы 6 соединены с управляющими входами вен тилей 7 и 8, которые соответственно пропускают сигналы на установку счет чика 5 в нулевое и максимальное соетояние. Блоки 5-8 образуют полную схему логического устройства 9 с реве{)сивным счетчиком 5 и с установкой его в исходное состояние, в зависимо ти от направления вращения вала двигателя. На выходе счетчика 5 установ лен триггер 10 старшего разряда, код выходных сигналов которого совпадает с кодом сигналов на выходе кодового датчика 4. Шины установки т риггеров 10 соединены с выходными шинами датчика 4 через блок вентилей 11, управ ляющие входы которого соединены с цифровыми шинами счетчика 5. шины счегчика 5 и триггера 10 посту.пают на цифровой вход инвертора 1. Выходные шины триггера 10 соединены также с дифференцирующим блоком 12, выход которого соединен с шиной установки логического устройства 9 в исходное состояние. Для пояснения работы электроприво да примем выполнение его трехфазныл с емкостью счетчика 5 до 399, а выполнение кодового датчика 4 с .неточностью выходных сигналов Q,, Qj, Q в +10 единиц датчика 3. В зтом случа при изменении цифр счетчика 5 от О д 10 и от 390 до О вентили 11 закрываются и связь триггеров 10 с сигналам датчика 4 прекращается. Устройство работает следующим образом. При включении электропривода сигналы кодового датчика 4 устанавливают триггеры 10 в соответствующее сигналам положение Q,.. Q полярность и величина входного напряжения . инвертора определяют направление вращения вала 2 и величину его напряжения питания. Если при включении цифровые сигналы счетчика 5- не согласованы с сигналами старшего разряда триггера 10, что практически бывает всегда,то первое переключение выходных сигналов датчика 4 вызывает переключение триггеров 10, и через дифференцирующий блок 12 - установку счетчика 5 в исходное состояние (для режима суммирования в нулевое положение, а для режима вычитания в максимальное). В момент установки счетчика 5 в исходное состояние закрываются вентили 1-1 и прерывается связь между триггерами блока вентилей 11 и выходньЛми шинами датчика 4. При дальнейшей работе счетчик 5 и триггер старшего разряда 10 представляют единое целое и их цифровые выходы жестко привязаны к положению ротора двигателя 2, а порядок изменения цифр счетчика определяется направлением вращения вала двигателя. При этом, когда цифры счетчика 5 изменяются в диапазонах от 390 через О до 010, происходит отключение триггера старшего разряда .10 от сигналов кодового датчика 4, и их переключение происходит с выхода счетчика 5, Ч1)о определяет .строгий сдвиг по фазе между выходными сигналами тр 1ггера 10 и Q, QZ, Оз/ а продифференцированные импульсы с выхода блока 12 совпадают с естественной установкой счетчика 5 в исходное состояние. Таким образом неодинаковость сигналов Q(, Qg, Qj кодового дачтика 4 не вызывает несимметрии выходного напряжения инвертора, а цифровые сигналы счетчика 5 и триггера 10 строго согласованы между собой, что позволяет получить синусоидальную ШИМ выходного напряжения инвертора. Формула изобретения Электропривод с вентильным двигателем по авт. св. № 674163, отличающийся тем, что, с целью повышения плавности движения и увеличения КПД, в счетчике установлен блок вентилей и СТЬЕЯДИЙ разряд в многофазном коде по числу фаз электродвигателя , шины установки триггеров которого соединены через блок вентилей с выходными шинсц ш кодового датчика положения ротора, а управляющие шины блока вентилей соединены с цифровыми шинами младших разрядов счетчика, выходные шины старшего разряда счетчика соедийены со входными шинами инвертора и/ через блок дифференцирования, с шиной установки в исходное состояние младших разрядов счетчика, Ф(й.1 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское.свидетельство СССР I 674163, кл. Н 02 К 29/02, 1978. ,, «5