SU972646A1

SU972646A1 - Electric thyratron motor control method

Info

Publication number: SU972646A1
Application number: SU813300015A
Authority: SU
Inventors: Людмила Михайловна Епифанова; Виктор Николаевич Куликов; Юрий Павлович Лукин; Александр Геннадьевич Микеров
Original assignee: Предприятие П/Я А-7162; Предприятие П/Я М-5381
Priority date: 1981-06-11
Filing date: 1981-06-11
Publication date: 1982-11-07

Description

Изобретение относитс к электротехнике и предназначено дл использовани в след щих системах с вентильными электродвигател ми.The invention relates to electrical engineering and is intended for use in tracking systems with valve motors.

Известны след щие системы с вентильными Электродвигател ми с непрерывной коммутацией, в которых в качестве линейного датчика положени ротора используютс датчики Холла 1.The following tracking systems are known with valve commutating motors with continuous commutation, in which Hall sensors 1 are used as a linear sensor of the rotor position.

Недостатком таких устройств вл етс нестабильность характеристик элементов Холла от температуры и других воздействий, что приводит к снижению точности работы вентильного электродвигател с использованием датчиков Холла.The disadvantage of such devices is the instability of the characteristics of the Hall elements against temperature and other influences, which leads to a decrease in the accuracy of the operation of the valve motor using Hall sensors.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и назначению вл етс устройство дл управлени вентильньом электродвигателем, содержащее последовательно соединенные сельсин-датчик , сельсин-приемник, модул тор , опорный вход которого соединен , с обмоткой возбуждени вращающегос трансформатора, синусна и косинусна обмотки которого соединены через двухканальный фазочувствительный усилитель-преобразователь с корной обмоткой двухфазного синхронного электродвигател , выходнойThe closest to the invention in its technical essence and purpose is a device for controlling a valve electric motor, comprising a series-connected resilient sensor, a resynine receiver, a modulator, the reference input of which is connected to the excitation winding of a rotating transformer, whose sinus and cosine windings are connected through a two-channel phase-sensitive amplifier-converter with the core winding of a two-phase synchronous motor, output

вал которого св зан с валом вращающегос трансформатора и валом сельсин-приемника , причем опорный вход двухфазного фазочувствительного усилител -преобразовател соединен с выходом источника опорного напр жени 2 .the shaft of which is connected to the shaft of the rotating transformer and the shaft of the selsyn receiver, the reference input of the two-phase phase-sensitive amplifier-converter being connected to the output of the source of the reference voltage 2.

Недостатком известного устройства вл етс невысока точность отработ10 ки углового положени , обусловленна вли нием переменных фазовых сдвигов сигналов, на вьлходных обмотках вращающегос трансформатора, который используетс в качестве датчика положени ротора вентильного электродвигател .A disadvantage of the known device is the low accuracy of the development of the angular position due to the influence of variable phase shifts of signals on the windings of a rotating transformer, which is used as a sensor for the position of the rotor of a valve electric motor.

Целью изобретени вл етс повышение точности отработки углового положени путем исключени переменно20 го фазового сдвига, вносимого вращающимс трансформатором.The aim of the invention is to improve the accuracy of the development of the angular position by eliminating the variable phase shift introduced by the rotating transformer.

Поставленна цель достигаетс тем, что в устройство дл управлени вентильным электродвигателем, содержащее последовательно соединенные сельсин-датчик , сельсин-приемник, модул тор , опорный вход Которого соединен с выходом источника опорного напр жени , а выход соединен с обмоткой возбуждени враща19щегос трансформатора , синусна и косинусна об мотки которого соединены с двухканал ным фазочувствительным усилителемпреобразователем , вал сельсин-приемника механически св зан с валом вращающегос трансформатора, введен блок умножени , а вращающийс трансформатор снабжен дополнительной обмоткой , котора соединена с первым входом блока умножени , второй вход которого соединен с входом модул тора , а выход - с опорным входом двухканального фазочувствительного усилител -преобразовател . При этом блок умножени выполнен в виде двух операционных усилителей выход первого из которых соединен с выходом блока умножени , а инвертирующий и неинвертирующий входы соединены с первым входом блока умножени через два ключа, управл ющие входы которых соединены соответствен но о, выходом и входом инвертора, вхо которого соединен с вторым входом блока умножени через второй усилитель . На фиг.. 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема блока умножени ; на фиг. 3 - диаграммы сигналов , иллюстрирующие работу устройства дл управлени вентильным электродвигателем . Устройство дл упрввлени вентиль ным электродвигателем содержит после довательно соединенные с.ельсин-датчик 1 (фиг,. 1), сельсин-приемник 2, предварительный усилитель 3 посто нного тока, модул тор 4, опорный вход которого соединен с выходом источника 5 опорного напр жени , а соединен с обмоткой 6 возбуждени вр щающегос трансформатора 7, синусна 8 и косинусна 9 обмотки которого соединены через двухканальный фазочувствительный усилитель-преобразователь 10 с корной обмоткой И двух фазного синхронного электродвигател выходной вал 12 которого св зан с валом вращающегос трансформатора и валом сельсин-приемника, блок 13 умножени , выход 14 которого соединен с опорным входом 15 двухканального фаэочувствительного усилител -преоб разовател 10, первый вход 16 которого соединен с дополнительной обмоткой 17 вращающегос трансформато ра, а второй вход 18 - с выходом предварительного усилител . Блок 13 умножени содержит первы операционный усилитель 19 (фиг. 2), выход которого соединен с выходом 1 блока 13 умножени , а инвертирующий 20 и неинвертирующий 21 входы соединены с первым входом 16 блока 13 ножени через два ключа 22 и 23, уп равл ющие .входы которыхсоединены с ответственно с. выходом и входом инв тора 24, вход Которого соединен со вторым входом 18 блока 13 умножении через второй усилитель 25. Устройство дл управлени вентильным электродвигателем работает следующим образом. Сигнал рассогласовани , выработанный сельсин-приемником 2 (фиг. 1), усиливаетс в предварительном усилителе 3, напр жение U (фиг. 2) посто нного тока на выходе которого преобразуетс в модул торе 4 в напр жейие Up переменного тока, поступающее на обмотку 6 возбуждени вращающегос трансформатора 7. При этом фаза дФ напр жений Ug и U на выходе синусной 8 и косинусной 9 обмоток врав1ающегос трансформатора одинакова с фазой напр жени и на выходе дополнительной обмотки 17 или сдвинута относительно фазы напр жени U. на iSO . Это соотношение фаз остаетс неизменным при изменении температуры окружающей среды, величины и частоты напр жени рв. Дл нормальной работы усилител преобразовател 10 необходимо, чтобы фазЫанапр жени Uj и Up на его входах были одинаковы с фазой опорного напр жени или отличались от нее на 180°. На фиг. 3 показан случай, когда в течение времени tg-t напр жение и положительно, а с момента времени tj, мен ет свой знак (фиг. 3 а) .Напр жение OOH (фиг. 3) с выхода блока 13 умножени (равное произведению посто нного напр жени и и переменного напр жени Up, с дополнительной обмотки 17) имеет такой же сдвиг фаз, как и напр жение ид,(фиг. 3d), а знак - равный произведению знаков Ug, и Ug. В св зи с тем, что сдвиг фазы в любой вторичной обмотке вращающегос трансформатора по величине один и тот же, сдвиг фазы напр жени .UQ по величине всегда равен сдвигу фазы напр жени Ug и 1) (фиг.З е, d). Следовательно, сдвиг фаз опорного напр жени Uon всегда равен по величине сдвигу фаз напр жений несущей частоты Ug и DC на входах усилител -преобразовател 10, Аналогичным образом работает блок 13 умножени при изменении знака напр жени Ц (при t7 t) . При этом .фаза опорного напр жени UQ (фиг. 3 е) не измен етс , так как одновременно мен ютс знаки сомножителей U и U,j (Фиг.З a,d) Таким образом, знак фазы опорного напр жени Upy, остаетс неизменным при изменении пол рности напр жени и . При этом любые изменени величины фазы ,ЛФ одинаковы дл напр жени и, Uc. и ООУ, , а относительно друг друга сдвиг фаз этих напр жений остаетс неизменным или отличаетс на 180 . Работа блока 13 умножени происходит следующим образом. Если прин тьThe goal is achieved in that a device for controlling a valve electric motor containing sequentially connected a selsyn sensor, a selsyn receiver, a modulator, whose reference input is connected to the output of a voltage source, and the output connected to the excitation winding of a rotating transformer, is sinus and cosine the windings of which are connected to a two-channel phase-sensitive amplifier transducer, the selsyn-receiver shaft is mechanically connected to the shaft of the rotating transformer, a multiply block is inserted audio, and a rotating transformer is provided with an additional winding, which is connected to the first input of the multiplication unit, a second input coupled to the input of the modulator, and an output - to a reference input of bi-phase-sensitive amplifier -preobrazovatel. In this case, the multiplication unit is designed as two operational amplifiers, the output of the first of which is connected to the output of the multiplication unit, and the inverting and non-inverting inputs are connected to the first input of the multiplication unit via two keys, the control inputs of which are connected respectively to the output and input of the inverter which is connected to the second input of the multiplication unit through the second amplifier. In Fig. 1 shows a diagram of the device; in fig. 2 is a block multiplication circuit; in fig. 3 are signal diagrams illustrating the operation of a device for controlling a valve motor. The device for controlling the valve electric motor contains sequentially connected se.sex sensor 1 (fig. 1), selsyn receiver 2, preamplifier 3 direct current, modulator 4, the reference input of which is connected to the output of the source of the reference voltage 5 , and is connected to the excitation winding 6 of the rotary transformer 7, the sine 8 and the cosine 9 windings of which are connected via a two-channel phase-sensitive amplifier-converter 10 to the root winding AND two phase synchronous electric motor output shaft 12 to The latter is connected with the shaft of the rotating transformer and the shaft of the selsyn receiver, multiplication unit 13, output 14 of which is connected to the reference input 15 of a two-channel phase-sensitive amplifier-converter 10, the first input 16 of which is connected to the additional winding 17 of the rotating transformer, and the second input 18 - with preamplifier output. The multiplication unit 13 contains the first operational amplifier 19 (FIG. 2), the output of which is connected to the output 1 of the multiplication unit 13, and the inverting 20 and non-inverting 21 inputs are connected to the first input 16 of the scissors unit 13 via two switches 22 and 23, the rails. the inputs of which are connected with responsibly with. the output and input of the inverter 24, whose input is connected to the second input 18 of the multiplication unit 13 via the second amplifier 25. The device for controlling the valve electric motor works as follows. The error signal produced by the selsyn receiver 2 (Fig. 1) is amplified in the preamplifier 3, the voltage U (Fig. 2) of the direct current at the output of which is converted in the modulator 4 to the AC voltage Up to the winding 6 excitation of a rotating transformer 7. At the same time, the dF phase of the Ug and U voltages at the output of the sinus 8 and cosine 9 windings of the parallel transformer is the same as the voltage of the transformer and at the output of the additional winding 17 or iSO. This phase ratio remains unchanged when the ambient temperature, magnitude and frequency of the voltage pv varies. For normal operation, the amplifier of the converter 10 requires that the phase voltage Uj and Up at its inputs be the same as the phase of the reference voltage or differ from it by 180 °. FIG. Figure 3 shows the case where the voltage changes positively for the time tg-t, and since time tj changes its sign (Fig. 3a). The voltage OOH (Fig. 3) from the output of multiplication unit 13 (equal to the product voltage and alternating voltage Up, with additional winding 17) has the same phase shift as the voltage id, (fig. 3d), and the sign is equal to the product of the signs Ug and Ug. Due to the fact that the phase shift in any secondary winding of a rotating transformer is the same, the phase shift of the voltage .UQ is always equal in magnitude to the phase shift of the voltage Ug and 1) (Fig. 3e, d). Consequently, the phase shift of the reference voltage Uon is always equal in magnitude to the phase shift of the carrier voltage Ug and DC at the inputs of the converter converter 10. The multiplier 13 also works in the same way when the sign of the voltage Ts changes (at t7 t). In this case, the phase of the reference voltage UQ (Fig. 3 e) does not change, since the signs of the factors U and U, j (Fig. 3 a, d) change simultaneously. Thus, the sign of the phase of the reference voltage Upy remains unchanged when changing the polarity of the voltage and. In this case, any changes in the magnitude of the phase, LF, are the same for voltage and, Uc. and the TOC,, and relative to each other, the phase shift of these voltages remains unchanged or differs by 180. The operation of multiplication unit 13 is as follows. If accept

что ключи 22 и 23 (фиг. 2) открываютс напр жением положительной пол рности , а закрываютс напр жением отрицательной пол рности, а знак напр жени на выходах усилител 25 и инвертора 24 обратен знаку напр жений на их входах, то при положительной пол рности напр жени и на входе 18 открыт ключ 23 и напр жение U на первом входе 16 блока умножени поступает на неинвертирующий вход 21 усилител .19. На выходе усилител 19 формируетс опорное напр жение, совпадающее по фазе с напр жением UQ. При изменении знака напр жени U-, открываё-лс ключ 22 и напр жение и,у на первом входе 16 поступает уже на инвертирующий вход 20 усилител и знак опорного напр жени также измен етс Таким образом, знак опорного напр жени выходе 14 блока 13 умножени всегда равен произведению знаков напр жений U, и . на его входах 16 и 18.that the keys 22 and 23 (Fig. 2) are opened by a positive polarity voltage, and closed by a negative polarity voltage, and the voltage sign on the outputs of the amplifier 25 and inverter 24 is inverse to the voltage sign at their inputs, A key 23 is opened at the input 18 and the voltage U at the first input 16 of the multiplication unit is fed to the non-inverting input 21 of the amplifier .19. At the output of the amplifier 19, a reference voltage is formed, coinciding in phase with the voltage UQ. When the sign of the voltage U-, open-voltage switch 22 and the voltage u change, y on the first input 16 enters the inverting input 20 of the amplifier and the sign of the reference voltage also changes. Thus, the sign of the reference voltage output 14 of the multiplication unit 13 always equal to the product of the signs of stresses U, and. at its inputs are 16 and 18.

Таким образом, в устройство дл управлени вентильным электродвигателем исключаетс вли ние сдвига фаз выходных на пр жений вращающегос трансформатора, что повышает точност отработки углового пoлokeни вентильным электродвигателем.Thus, in the device for controlling a valve motor, the influence of the phase shift of the output on the voltage of a rotating transformer is eliminated, which improves the accuracy of working out the angular field of the valve motor.

Claims

1. A device for controlling a valve electric motor comprising a series-connected selsyn sensor, a selsyn receiver, a modulator, the reference input of which is connected to the output of the voltage source and the output connected to the excitation winding of a rotating transformer, whose sinus and cosine winding is connected to two-channel phase-sensitive the amplifier-converter, the selsyn-receiver shaft is mechanically connected with the shaft of the rotating transformer, characterized in that, in order to increase the accuracy of ki angular position by eliminating an alternating phase shift introduced by the rotary transformer, it is entered in the multiplication block, and a rotary transformer is provided with an additional winding, which is connected to a first input

the multiplication unit, the second input of which is connected to the input of the modulator, and the output to the reference input of the two-channel phase-sensitive amplifier of the converter.

2. The device according to claim 1, characterized in that the multiplication unit is made in the form of two operational amplifiers, the output of the first of which is connected to the output of the multiplication unit, and the inverting and non-inverting inputs are connected to the first input of the multiplication unit through two keys, the control inputs which are connected respectively to the output and input of the inverter, whose input is connected to

the second input of the multiplier through the second. amplifier.

Information sources,

taken into account in the examination 1. US patent 4135120,

cl. 318-138, 01.16.79.

2. AZOV A.K., Veselov V.A. And etc.

Electronic devices of tracking systems. L., Shipbuilding, 1978, p. 156-157.

fj

/

f A

Yg

J