SU972646A1 - Устройство дл управлени вентильным электродвигателем - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к электротехнике и предназначено дл  использовани  в след щих системах с вентильными электродвигател ми.

Известны след щие системы с вентильными Электродвигател ми с непрерывной коммутацией, в которых в качестве линейного датчика положени  ротора используютс  датчики Холла 1.

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.

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 , выходной

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 .

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 .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности отработки углового положени  путем исключени  переменно20 го фазового сдвига, вносимого вращающимс  трансформатором.

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 ть

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.

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.

Claims (2)

1. 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  вращающегос  трансформатора, синусна  и косинусна  обмотка которого соединены с двухканальным фазочувствительным усилителем-преобразователем , вал сельсин-приемника механически св зан с валом вращающегос  трансформатора, отличающеес  тем, что, с целью повышени  точности отработки углового положени  путем исключени  переменного фазового сдвига, вносимого вращающимс  трансформатором, в него 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  .

2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что 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 соответственно с выходом и входом инвертора , вход Которого соединен с

вторым входом блока умножени  через второй .усилитель.

Источники информации,

прин тые во внимание при экспертизе 1. Патент США 4135120,

кл. 318-138, 16.01.79.

2. АЗОВ А.К., Веселов В.А. И др.

Электронные устройства след щих систем . Л., Судостроение, 1978, с. 156-157.

fj

/

f A

ЙГ

J