Инерционный электропривод Советский патент 1982 года по МПК H02P7/36 H02K19/08 

(54) ИНЕРЦИОННЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

Изобретение относится к электротехнике, а также к устройствам для управления электродвигателями с гистерезисным ротором. По основному авт. св. № 650194 инерционный электропривод, содержащий гистерезисный двигатель с неподвижными обмотками, инерционную нагрузку и источник импульсов, к которому подключена одна из обмоток даигателя, вторая обмотка двигателя подключена к источнику постоянного тока, а источник импульсов выполнен в виде источника однополяр ных импульсов tl . Недостатком известного инерционного электропривода является низкая точность отработки величины шага, что обусловлено сильной зависимостью величины шага электродвигателя от величины тока источ ника постоянного тока и от величины амплитуды однополярных импульсов. Целью иэофетения является повышени точности отработки сигнала задания щага поворота ротора. Поставленная цель достигается тем, что в электропривод введены элемент задержки, блок временного расширения импульсов и элемент запрета, при этом источник постоянного тока подключен к первой обмотке гистерезисного двигателя черюз элемент запрета, источник импул1 сов подключен к второй обмотке гистерезисного двигателя через элемент задержим, а блок временного расширения импульсов включен между входом элемента задержки и входом элемента запрета. На фиг. 1 дана электрическая схема инерционного электропривода; на фиг. 2 электрическая схема блока временного расширения импульсов; на фиг. 3 - совмешенные графики зависимостей токов К напряжений от времени, поясняюшие работу инерционне го электрсшривода. Инерционный электропривод содержит источник 1 импу71ьсов, источник 2 постоянного тока, а также электродвигателг 3 с гистерезисным ротором, имеющий

на статор)е вторую обмотку 4 управления и нес;ооснук с ней первую 5 обмр ку. Обмотка 4 управления является обмоткой перемагничивания, а обмотка 5 является обмоткой движения и фиксации ротора. Кроме того, электропривод содержит элемент б задержки, блок 7 временного расширения импульсов и элемент 8 запрета. Блок 7 временного рас ширения импульсов состоит из элемента 9 задержки и элеме|1та 10 дизьюнкции (фиг. 2).

Источник 1 импутвьсов подключен к второй обмотке 4 гистерезисного двигателя через элемент 6 задержки, источник 2 постоянного тока подключен к первой обмотке 5 через элемент 8 запрета, а блок 7 временного расширения импульсов включен между входом элемента 6 задержки и вхрдом элемента 8 запрета. При ра.боте инерционного электропривода сигнал (ток) с выхода источника 2 постоянного тока подается на первый вход элемента 8 запрета./В исходном положении элемент 8 запрета пропускает сигнал (ток) на первую (рабочую) обмотку 5, т.е. в исходном положении рабочая обмотка 5 питается током jp с

выхода элемента 8 запрета, вторая обмотка 4 (управления) в исходном положении обесточена. В результате, в исходном .положении ось намагниченности гистерезисного ротора 3 совпадает с осью рабочей обмотки 5, питаемой током ip с вьп.ода элемента запрета 8.

Для совершения шага источ-ник 1 импульсов выдает импульс напряжения Ц с длительностью равной , ,

где t - время начала импулзьса; Время окончания импульса

(фиг. 3).

Этот импульс поступает на блок 7 временного расхшфения импульсов и на выходе Слока 7 временного расширения импульсов получается удлиненный (расширенный) импульс налряже шя U (фиг. 3) с длительностью

b- i 4--ti.

где t J - время окончания импульса на выходе (5лока 7 временного расширения импульсов; i - время начала импульса; (tQ - время окончания импульса на выходе источника 1 импульсов.

Этот удлиненный (расширенный) импульсный сигнал с выхода блока 7 временного расширения импульсов поступа ет на запрещающий вход элемента 8

запрета, В результате чего сигнал (ток) на выходе элемента 8 запрета исчезает, рабочая обмотка 5 обесточивается на время, равное

где i. - время начала импульса;

Чвремя окончания импульса на выходе блока временного расширения импульсов (фиг. 3). В то же время импульс-сигнал напряжения (J (фиг. 3) с выхода источник 1 импульсов поступает также и на вход элемента 6 задержки, где он задерживается на время, равное

4--Ь.

начало импульса на входе элеЦ мента 6 задержки; началао импульса на выходе

4 элемента б задержки. I В результате на выходе элемента 6 задержки появляется задержанный импульс тока (фиг. 3) с прежней длительностью, равной

,:-fc,

I

t время начала импульса на выходе где источника 1 импульсов,

to время окончания импульса на выходе источника 1 импульсов;

t. время начала импульса выхода элемента 6 задержки;

ic время окончания импульса на выходе элемента б задержки. Этот импульс с выхода элемента б , задержки поступает на обмотку 4 управления, он перемагничивает ротор 3, последний перемагничивается в направлении оси обмотки 4 управления. Импульс foка Dj (фиг. 3), перемагнитив ротор 3, в момент времени 15 исчезает. Затем в момент Времени t появляется ток Ьр (фиг. 3) в рабочей обмотке 5 (так как в момент времени tj запрет на питание рабочей обмотки 5 оканчивается).

После включения в момент времени tj питания рабочей обмотки 5 ось рабочей обмотки 5 и ось намагничивания ротора 3 уже не совпадают, в результате чего ротор 3 поворачивается до совладения оси намагниченности ротора 3 с осью рабочей обмотки 5. т.е. ротор 3 совершает шаг определенной величины, равной углу между осями обмоток электродвигателя.

. совершения второго шага (такой же величины, как и первый) источник импульсов должен выдать второй импульс, после чего описанный процесс повторяется. образом, как видно из графиков ТОка JP в рабочей обмотке 5 и тока j в обмотке управления (фиг. 3), в инердионном электроприводе OUVIOTKH электродвигателя питаются равновременно (т.е., когда в одной обмотке есть ток, то в другой тока нет). Этим достигается то, что рбтор 3 перемагничивается только действием одной обмотки - обмотки 4 управления, не суммарным воздействием обоих о& 1оток, как это происходит в известном инерционном электроприводе. Это ведет к тому, что величина шага, т.е положение оси намагниченности ротора 3 при перемагничивании его в инерционном электроприводе, уже не зависит от величины т&ка JQ в рабочей обмотке 5. Таким офазом, в предлагаемом инерционном электроприводе достигается стабилизация величины шага, совершаемого электродвигателем, что ведет к повышению отработки команды. Формула изобретения Инерционный электропривод по авт. сь. № 650194, отличающийся т-ем, что, .с целью повышения точности ртрабоТки сигнала задания шага поворота ротора, введены элемент задержки, бпок временного расширения импульсов в элемент запрета, при этом источник посто нного тока подключен к первой обмотке ристерезисного двигателя через элемент запрета, источник импульсов подключен к второй обмотке гистерезнсного двигателя через элемент зацержки, а блок временного расширения импульсов вктонен между вход(я элемента задержки и входом элемента запрета. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 650194, кл. Н О2 К 19/О8, 1972.

I п

t-i