RU2079951C1 - Inductor motor and its control method - Google Patents
Inductor motor and its control method Download PDFInfo
- Publication number
- RU2079951C1 RU2079951C1 RU94007359A RU94007359A RU2079951C1 RU 2079951 C1 RU2079951 C1 RU 2079951C1 RU 94007359 A RU94007359 A RU 94007359A RU 94007359 A RU94007359 A RU 94007359A RU 2079951 C1 RU2079951 C1 RU 2079951C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- rotor
- teeth
- poles
- position sensor
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Stepping Motors (AREA)
- Control Of Ac Motors In General (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, в частности к управляемым электродвигателям индукторного типа, и может быть использовано в бытовой технике для привода многоскоростных стиральных машин. The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to controlled electric motors of inductor type, and can be used in household appliances for driving multi-speed washing machines.
Известен трехфазный шаговый двигатель индукторного типа, содержащий статор, набранный из трех секций магнитопроводов П-образного сечения с цилиндрическими фазными катушками, и трехсекционный зубчатый магнитопровод ротора, выполненный без обмоток (В.П. Рубцов, Л.А. Садовский, А.С. Филатов. Системы с силовыми шаговыми двигателями для металлургической промышленности. Б-ка по автоматике. Вып. 246. Электроприводы с полупроводниковым управлением. М. Энергия, 1967, с.7). A three-phase induction-type stepper motor is known, comprising a stator drawn from three sections of a U-shaped magnetic circuit with cylindrical phase coils, and a three-section gear magnetic rotor circuit made without windings (V.P. Rubtsov, L.A. Sadovsky, A.S. Filatov, Systems with power stepper motors for the metallurgical industry, Automation module, Issue 246. Semiconductor-controlled electric drives, M. Energia, 1967, p.7).
Известен способ управления индукторным двигателем при подмагничивании за счет постоянной составляющей, предусматривающий для обеспечения пуска, реверса и устойчивой работы наличие на двигателе как минимум трех фаз. Способ управления состоит в подаче однополярных токовых импульсов определенной последовательности и частоты в обмотки двигателя (В.П.Рубцов, Л.А.Садовский, А. С. Филатов. Системы с силовыми шаговыми двигателями для металлургической промышленности. Б-ка по автоматике. Вып. 246. Электроприводы с полупроводниковым управлением. М. Энергия, 1967, с. 6). There is a method of controlling an induction motor during magnetization due to a constant component, which provides for the start-up, reverse and stable operation of at least three phases on the motor. The control method consists in supplying unipolar current pulses of a certain sequence and frequency to the motor windings (V. P. Rubtsov, L. A. Sadovsky, A. S. Filatov. Systems with power stepper motors for the metallurgical industry. Automation book. Issue 246. Electric drives with semiconductor control M. Energy, 1967, S. 6).
Недостатком данного устройства и способа его управления является то, что из-за отсутствия обратной связи по положению ротора относительно статора не обеспечивается быстрый разгон двигателя, а также требуется минимум трехфазное питание двигателя, что усложняет систему. The disadvantage of this device and its control method is that due to the lack of feedback on the position of the rotor relative to the stator, rapid acceleration of the motor is not provided, and a minimum of three-phase motor power is also required, which complicates the system.
Известен трехфазный индукторный двигатель, статор которого выполнен с зубцами, охваченными сосредоточенными фазными катушками, а ротор зубчатым и безобмоточным (патент США N4647802, кл. H02K 37/00, от 03.03.1987 г.). A three-phase induction motor is known, the stator of which is made with teeth covered by concentrated phase coils, and the rotor is gear and winding-free (US patent N4647802, class H02K 37/00, 03.03.1987).
Широко известны способы управления трех- и четырехфазными индукторными двигателями, заключающиеся в последовательной подаче однополярных токовых импульсов в фазные обмотки от электронного коммутатора по сигналам от датчика положения ротора относительно статора. При этом обеспечивается надежный пуск и реверс двигателя из любого начального углового положения ротора (Патенты США N4933621, кл. H02P 8/00, от 12.06.1990 г. и N5015939, кл. H02P 5/40 от 14.05.1991 г.). Widely known methods of controlling three- and four-phase induction motors, which consist in the sequential supply of unipolar current pulses to the phase windings from the electronic switchboard according to the signals from the rotor position sensor relative to the stator. This ensures reliable starting and reverse of the engine from any initial angular position of the rotor (U.S. Patent N4933621, CL H02P 8/00, dated 12/06/1990 and N5015939, CL H02P 5/40 dated 05/14/1991).
Недостатком трех- и четырехфазных индукторных двигателей являются значительные размеры и стоимость необходимого для их работы электронного коммутатора, которые существенно зависят от числа фаз двигателя. Недостатком указанных способов управления является ненадежность работы двигателя двухфазного исполнения при использовании этих способов. Это особенно касается режимов пуска и реверса двухфазного двигателя. The disadvantage of three- and four-phase induction motors is the significant size and cost of the electronic switch necessary for their operation, which significantly depends on the number of phases of the motor. The disadvantage of these control methods is the unreliability of the two-phase engine when using these methods. This is especially true for the starting and reverse modes of a two-phase motor.
Предполагаемое изобретение направлено на уменьшение числа фаз индукторного электродвигателя при одновременном обеспечении его надежной работы. The alleged invention is aimed at reducing the number of phases of the induction motor while ensuring its reliable operation.
Поставленная цель достигается тем, что в индукторном электродвигателе, содержащем зубчатый статор с числом зубцов Zs, выполненный с полюсами, охваченными катушками, соединенными в фазы, и безобмоточный ротор с числом зубцов Zr и угловым зубцовым делением tz, при этом число зубцов одного полюса равно k, где k 1, 2, 3, датчик положения зубцов ротора относительно зубцов статора и электронный коммутатор, к которому подсоединены фазные обмотки с возможностью поочередного включения с учетом сигналов датчика положения, при этом полюса, принадлежащие одной фазе, сдвинуты между собой на угол, кратный tz, согласно данному заявлению, катушки соединены в две фазы и каждый полюс одной фазы расположен между двумя полюсами другой фазы, а углы между осями трех соседних полюсов выполнены разными, при этом меньший угол равен (m + (0,3. 0,47))•tz, где m 1, 2, 3, и число зубцов ротора Zr Zs + 2n, где n 1, 2, 3, Поставленная цель достигается также тем, что на фазные обмотки индукторного электродвигателя подают импульсы тока по сигналам от датчика положения ротора, причем, согласно данному заявлению, в начале пуска в одну из фазных обмоток, например, в первую, независимо от сигнала датчика положения ротора подается ток в течение времени, достаточного для того, чтобы ротор занял стартовое положение, в котором зубцы ротора устанавливаются напротив зубцов возбужденных полюсов. В дальнейшем указанная фаза обесточивается, а вторая фаза включается, затем включается первая фаза и т.д. по сигналам датчика положения ротора. В этом случае ротор вращается по направлению от полюса, возбужденного первым кратковременным импульсом тока, к ближайшему соседнему полюсу второй фазы. Для изменения направления вращения, т.е. реверса, независимо от сигналов датчика положения ротора первое включение тока осуществляется во вторую фазу и далее, в соответствии с сигналами от датчика положения ротора, в первую, вторую и т.д.This goal is achieved in that in an induction motor containing a gear stator with the number of teeth Z s , made with poles covered by coils connected in phases, and a windingless rotor with the number of teeth Z r and the angular gear division t z , while the number of teeth is one the pole equals k, where k 1, 2, 3, the position sensor of the teeth of the rotor relative to the teeth of the stator and the electronic switch, to which the phase windings are connected with the possibility of alternating switching on taking into account the signals of the position sensor, while the poles belonging to one phase shifted to each other by an angle fold t z, according to the present application, the coils are connected in a two phase and each pole of the same phase disposed between the two poles of the other phase, and the angles between the axes of the three adjacent poles are made different, the smaller angle is equal to ( m + (0.3. 0.47)) • t z , where m 1, 2, 3, and the number of teeth of the rotor Z r Z s + 2 n , where n 1, 2, 3, The goal is also achieved by that current pulses are fed to the phase windings of the induction electric motor by signals from the rotor position sensor, and, according to this statement, at the start of start-up Well, from the phase windings, for example, in the first, regardless of the signal of the rotor position sensor, a current is supplied for a time sufficient for the rotor to take a starting position in which the teeth of the rotor are installed opposite the teeth of the excited poles. Subsequently, the indicated phase is de-energized, and the second phase is turned on, then the first phase is turned on, etc. by the signals of the rotor position sensor. In this case, the rotor rotates in the direction from the pole excited by the first short-term current pulse to the nearest neighboring pole of the second phase. To change the direction of rotation, i.e. reverse, regardless of the signals of the rotor position sensor, the first current is switched on in the second phase and then, in accordance with the signals from the rotor position sensor, in the first, second, etc.
В дальнейшем изобретение поясняется конкретным выполнением со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых показаны:
фиг. 1 поперечное сечение индукторного электродвигателя;
фиг. 2 схема электронного коммутатора;
фиг. 3 зависимость электромагнитных моментов, развиваемых полюсами, при угловом смещении ротора.The invention is further illustrated by a specific implementation with reference to the accompanying drawings, which show:
FIG. 1 cross section of an induction motor;
FIG. 2 circuit electronic switch;
FIG. 3 the dependence of the electromagnetic moments developed by the poles, with the angular displacement of the rotor.
Электрическая машина, показанная на фиг. 1, содержит набранный из пластин сердечник статора 1 с зубцами 2 и пазами 3. Зубцы 2 и пазы 3 образуют полюса 4, 5, 6 и 7, на которых располагаются катушки 8, 9, 10 и 11. Оси полюсов 4 и 6 и, соответственно, зубцов 2 этих полюсов смещены между собой по расточке статора на угол, кратный угловому зубцовому делению tz. В рассматриваемом случае этим условиям удовлетворяет их диаметральное расположение. Аналогичный взаимный сдвиг между собой имеют полюса 5 и 7 и, соответственно, зубцы 12 этих полюсов. Однако полюса 5 и 7 так размещены по расточке статора, что их оси смещены относительно осей полюсов 4 и 6 в одном направлении на угол α = 2,4•tz. Катушки 4, 6 и 5, 7 образуют две независимые обмотки ab и cd. Ротор 13 выполнен безобмоточным с зубцами 14 и пазами.The electric machine shown in FIG. 1, comprises a stator core 1 assembled from plates, with teeth 2 and grooves 3. The teeth 2 and grooves 3 form poles 4, 5, 6 and 7, on which coils 8, 9, 10 and 11 are located. The axis of the poles 4 and 6 and, accordingly, the teeth 2 of these poles are offset from each other along the stator bore by an angle multiple of the angular gear division t z . In the case under consideration, these conditions are satisfied by their diametrical arrangement. A similar mutual shift between themselves have the poles 5 and 7 and, accordingly, the teeth 12 of these poles. However, the poles 5 and 7 are so arranged along the stator bore that their axes are offset relative to the axes of the poles 4 and 6 in the same direction by an angle α = 2.4 • tz. Coils 4, 6 and 5, 7 form two independent windings ab and cd. The rotor 13 is made without winding with teeth 14 and grooves.
Электронный коммутатор, показанный на фиг. 2, состоит из блока управления (БУ), работающего по командам датчика положения ротора (ДПР), фазных обмоток управления (ОУ1 и ОУ2), обозначенных на фиг. 1, соответственно, ab и cd, источника питания (ИП), фильтровой емкости C и инвертора, состоящего из ключей VT1, VT2, VT3, VT4 и диодов VD1, VD2, VD3 и VD4. The electronic switch shown in FIG. 2 consists of a control unit (CU) operating on the instructions of the rotor position sensor (DPR), phase control windings (OS1 and OS2), indicated in FIG. 1, respectively, ab and cd, a power supply (IP), filter capacity C, and an inverter consisting of keys VT1, VT2, VT3, VT4 and diodes VD1, VD2, VD3, and VD4.
В исходном состоянии обмотки ab и dc обесточены. Для надежного пуска двигателя ротор должен занять стартовое положение, которое зависит от выбранного направления вращения. In the initial state, the windings ab and dc are de-energized. For a reliable engine start, the rotor must take a starting position, which depends on the selected direction of rotation.
Рассмотрим пуск ротора двигателя в направлении вращения часовой стрелки (см. фиг. 1). Стартовое положение ротора 13 для вращения по часовой стрелке обеспечивается подачей в обмотку cd (OУ2) импульса тока. С этой целью БУ вырабатывает команду на открытие ключей VT3 и VT4. Длительность импульса должна быть такой, чтобы ротор под действием возникшего электромагнитного момента Mcd, созданного полюсами 5 и 7 при включенной обмотке cd, занял положение, в котором оси зубцов 14 ротора 13 и зубцов 12 возбуждения полюсов 5, 7 статора 1 совпадают. Например, не более 5 секунд.Consider starting the rotor of the engine in the clockwise direction of rotation (see Fig. 1). The starting position of the rotor 13 for clockwise rotation is provided by applying a current pulse to the winding cd (ОУ2). For this purpose, the control unit generates a command to open the VT3 and VT4 keys. The pulse duration should be such that the rotor under the action of the electromagnetic moment M cd created by the poles 5 and 7 with the cd winding turned on takes a position in which the axes of the teeth 14 of the rotor 13 and the teeth 12 of the excitation poles 5, 7 of the stator 1 coincide. For example, no more than 5 seconds.
Это взаимное угловое положение статора и ротора, показанное на фиг. 1, является оптимальным для создания электромагнитного момента полюсами 4 и 6 и его использования для вращения ротора по часовой стрелке. Этому положению ротора на фиг. 3 соответствует точка j. В дальнейшем открытием ключей VT1 и VT2 подается импульс тока в обмотку ab (ОУ1). В это время закрытием ключей VT3 и VT4 обесточивается обмотка cd (ОУ2). В этом случае возбуждаются полюса 4 и 6, вследствие чего ротор 13 под действием момента Mab начинает вращение по часовой стрелке, то есть по направлению от полюса 7 к полюсу 6. Как только ротор достигает положения точки e (см. фиг. 3), в котором оси зубцов ротора и зубцов полюсов 4 и 6 статора совпадают, закрытием ключей VT1 и VT2 обмотка ab (ОУ1) обесточивается, так как в противном случае при дальнейшем вращении на ротор со стороны полюсов 4 и 6 начнет действовать тормозной момент Mab, показанный на фиг. 3 пунктирной линией. За счет запасенной кинетической энергии ротор продолжает вращение. Как только ротор достигает углового положения точки i (см. фиг. 3), в котором оси ротора совпадают с осями пазов в полюсах 5 и 7, открытием ключей VT3 и VT4 подается импульс тока в обмотку cd. В результате на зубцы ротора начинают действовать силы тяжения со стороны зубцов полюсов 5 и 7. Возникший таким образом вращающий момент Mcd также направлен по часовой стрелке. Под действием момента ротор увеличивает частоту вращения. Обмотка cd (ОУ2) оказывается во включенном состоянии до тех пор, пока ротор не займет положение точки f, в котором оси зубцов ротора и зубцов 12 полюсов 5 и 7 совпадают. При этом уже в точке h включается обмотка ab (ОУ1) и на ротор, помимо момента Mcd, действует момент Mab, также направленный по часовой стрелке.This mutual angular position of the stator and rotor shown in FIG. 1, is optimal for creating an electromagnetic moment by poles 4 and 6 and its use for clockwise rotation of the rotor. This rotor position in FIG. 3 corresponds to point j. Further, by opening the keys VT1 and VT2, a current pulse is supplied to the winding ab (ОУ1). At this time, by closing the keys VT3 and VT4, the cd winding (OU2) is de-energized. In this case, the poles 4 and 6 are excited, as a result of which the rotor 13 under the action of the moment M ab starts to rotate clockwise, that is, in the direction from the pole 7 to the pole 6. As soon as the rotor reaches the position of point e (see Fig. 3), in which the axes of the teeth of the rotor and the teeth of the poles 4 and 6 of the stator coincide, by closing the keys VT1 and VT2, the winding ab (ОУ1) is de-energized, since otherwise, when the rotation is further rotated on the side of the poles 4 and 6, the braking moment M ab , shown in FIG. 3 dashed line. Due to the stored kinetic energy, the rotor continues to rotate. As soon as the rotor reaches the angular position of point i (see Fig. 3), in which the rotor axes coincide with the axes of the grooves at the poles 5 and 7, by opening the keys VT3 and VT4, a current pulse is supplied to the cd winding. As a result, the teeth of the rotor begin to act on the side of the teeth of the poles of the poles 5 and 7. The resulting torque M cd is also clockwise. Under the influence of the moment the rotor increases the frequency of rotation. The winding cd (ОУ2) is in the on state until the rotor reaches the position of point f, in which the axes of the teeth of the rotor and the teeth of 12 poles 5 and 7 coincide. In this case, already at point h, the winding ab (ОУ1) is turned on and, in addition to the moment M cd , the moment M ab , also directed clockwise, acts on the rotor.
Для вращения ротора против часовой стрелки (см. фиг. 1), то есть реверса, стартовое положение обеспечивается подачей тока в обмотку ab (ОУ1). Для этого БУ вырабатывается команда на открытие ключей VT1 и VT2. Под действием магнитного поля полюсов 4, 6 ротор занимает стартовое положение, показанное на фиг. 3 точкой e, в котором оси зубцов 14 ротора 13 совпадают с осями зубцов 2 полюсов 4 и 6. Это положение является оптимальным для создания электромагнитного момента полюсами 5, 7, причем направление этого момента совпадает с выбранным направлением вращения. Поэтому в этом положении БУ по сигналам ДПР вырабатывает команду на открытие ключей VT3 и VT4 и в обмотку cd (ОУ2) подается импульс тока. При этом БУ выдает команду на закрытие ключей VT1 и VT2, что обеспечивает быстрое снижение тока в ab (ОУ1). Это приводит к тому, что магнитное поле полюсов 4, 6 затухает, а полюсов 5, 7 увеличивается. На зубцы ротора начинают действовать силы тяжести к зубцам 12 полюсов 5, 7. Ротор начинает вращение против часовой стрелки. В дальнейшем импульсы тока подаются в обмотку ab (ОУ1) и cd (ОУ2) по командам БУ в соответствии с сигналами ДПР, аналогично работе при вращении ротора по часовой стрелке, которая описана выше. To rotate the rotor counterclockwise (see Fig. 1), that is, reverse, the starting position is provided by supplying current to winding ab (ОУ1). To do this, a command is issued to open the keys VT1 and VT2. Under the influence of the magnetic field of the poles 4, 6, the rotor occupies the starting position shown in FIG. 3 by a point e, in which the axes of the teeth 14 of the rotor 13 coincide with the axes of the teeth 2 of the poles 4 and 6. This position is optimal for creating an electromagnetic moment by the poles 5, 7, and the direction of this moment coincides with the selected direction of rotation. Therefore, in this position, the control unit, based on the DPR signals, generates a command to open the VT3 and VT4 keys and a current pulse is supplied to the cd winding (ОУ2). In this case, the control unit issues a command to close the keys VT1 and VT2, which ensures a rapid decrease in current in ab (ОУ1). This leads to the fact that the magnetic field of the poles 4, 6 is attenuated, and the poles 5, 7 increases. The teeth of the rotor begin to act by gravity to the teeth of the 12 poles 5, 7. The rotor begins to rotate counterclockwise. Subsequently, the current pulses are fed into the winding ab (ОУ1) and cd (ОУ2) according to the control unit commands in accordance with the DPR signals, similarly to the operation when the rotor rotates clockwise, which is described above.
Таким образом, поочередная подача однополярных импульсов тока в обмотки ab (ОУ1) и cd (ОУ2) обеспечивает однонаправленное силовое взаимодействие ротора с полюсами 4, 6 и 5, 7, что, в свою очередь, приводит ротор во вращение в заданном направлении. Подача импульсов тока в обмотки ab (ОУ1) и cd (ОУ2) обеспечивается электронным коммутатором по командам БУ в соответствии с сигналами от ДПР. Thus, the alternating supply of unipolar current pulses to the windings ab (ОУ1) and cd (ОУ2) provides unidirectional force interaction of the rotor with poles 4, 6 and 5, 7, which, in turn, leads the rotor to rotate in a given direction. The supply of current pulses to the windings ab (ОУ1) and cd (ОУ2) is provided by the electronic switchboard according to the commands of the control unit in accordance with the signals from the DPR.
Для обеспечения соответствия действительного направления вращения ротора заданному между осями полюсов 4, 6 и 5, 7 должен быть угловой сдвиг α = (m+(0,3...0,47))•tz. Соответствующий сдвиг должен быть обеспечен между ДПР каждой фазы. To ensure that the actual direction of rotation of the rotor corresponds to the specified between the axis of the poles 4, 6 and 5, 7, there must be an angular shift α = (m + (0.3 ... 0.47)) • tz. A corresponding shift should be ensured between the DPR of each phase.
При заданном направлении вращения по часовой стрелке и наличии некоторой статической нагрузки Mн (см. фиг. 3) на валу неподвижного ротора последний может оказаться в мертвой зоне, ограниченной вертикальными линиями q и p. В этой зоне электромагнитный момент, развиваемый возбужденными полюсами 5 и 7, оказывается меньше Mн в силу того, что зубцы ротора расположены практически против пазов полюсов 5 и 7. Зависимости электромагнитных моментов от углового перемещения ротора, создаваемых возбужденными полюсами 4, 6 и 5, 7, приведены на фиг. 3 и обозначены, соответственно, Mab и Mcd. Таким образом, случайно оказавшись в мертвой зоне, ротор не сможет занять необходимого стартового положения для надежного пуска по часовой стрелке. При этом, в соответствии с основным режимом работы, описанным выше, в мертвой зоне для полюсов 5, 7 ключи VT1 и VT2 закрыты по командам БУ согласно сигналам ДПР.For a given direction of rotation clockwise and the presence of some static load M n (see Fig. 3) on the shaft of a fixed rotor, the latter may be in the dead zone, limited by vertical lines q and p. In this zone, the electromagnetic moment developed by the excited poles 5 and 7 turns out to be less than M n due to the fact that the teeth of the rotor are located practically opposite the grooves of the poles 5 and 7. The dependences of the electromagnetic moments on the angular displacement of the rotor created by the excited poles 4, 6 and 5, 7 are shown in FIG. 3 and are designated, respectively, M ab and M cd . Thus, by accidently being in the dead zone, the rotor will not be able to take the necessary starting position for a reliable start in a clockwise direction. Moreover, in accordance with the main mode of operation described above, in the dead zone for poles 5, 7, the keys VT1 and VT2 are closed according to the control unit commands according to the DPR signals.
Для обеспечения надежного пуска по направлению часовой стрелки в случае остановки ротора в мертвой зоне, о которой будет свидетельствовать сигнал от ДПР, после подачи кратковременного импульса тока в обмотку cd (ОУ2) подается кратковременный импульс тока в обмотку ab (ОУ1). В этом случае ротор под действием как минимум момента Mo, созданного полюсами 4 и 6, перемещается против часовой стрелки на небольшой угол и занимает положение, в котором оси зубцов ротора и зубцов 2 полюсов 4 и 6 совпадают. Этому положению ротора на фиг. 3 соответствует точка e. В результате ротор выходит из мертвой зоны полюсов 5 и 7. После этого вновь импульс тока подается в обмотку cd (ОУ2) и ротор по действием момента Mп, созданного полюсами 5 и 7, перемещается против часовой стрелки до положения, в котором оси зубцов ротора и зубцов 12 полюсов 5 и 7 совпадают. Этому положению ротора на фиг. 3 соответствует точка j. Таким образом, распознав с помощью ДПР попадание ротора в мертвую зону, БУ последовательной подачей дополнительных двух импульсов в фазные обмотки обеспечивает установку ротора в стартовое положение для вращения по часовой стрелке. Дальнейший пуск и вращение ротора осуществляются подачей токовых импульсов в фазные обмотки ОУ1 и ОУ2 по сигналам ДПР, аналогично рассмотренному выше пуску двигателя по направлению часовой стрелки (см. фиг. 1).To ensure reliable clockwise starting in the event of a rotor stop in the dead zone, which will be evidenced by the signal from the PDD, after applying a short-term current pulse to the cd winding (ОУ2), a short-term current pulse is supplied to the ab winding (ОУ1). In this case, the rotor under the action of at least the moment M o created by the poles 4 and 6 moves counterclockwise to a small angle and occupies a position in which the axes of the teeth of the rotor and the teeth of 2 poles 4 and 6 coincide. This rotor position in FIG. 3 corresponds to point e. As a result, the rotor leaves the dead zone of poles 5 and 7. After this, the current pulse is again fed to the cd winding (ОУ2) and the rotor moves counterclockwise by the action of the moment M p created by the poles 5 and 7 to the position in which the axis of the teeth of the rotor and the teeth of the 12 poles 5 and 7 coincide. This rotor position in FIG. 3 corresponds to point j. Thus, having recognized with the help of the DPR the rotor falling into the dead zone, the control unit by successively applying two additional pulses to the phase windings ensures the rotor is set to its starting position for clockwise rotation. Further start-up and rotation of the rotor are carried out by applying current pulses to the phase windings ОУ1 and ОУ2 according to the DPR signals, similarly to the above clockwise starting of the motor (see Fig. 1).
При вращении против часовой стрелки также возможно попадание ротора в мертвую зону, ограниченную на фиг. 3 вертикальными линиями v и w. Выведение ротора из этой мертвой зоны осуществляется также последовательной подачей дополнительных двух импульсов тока, соответственно, сначала в обмотку cd (ОУ2), затем в ab (ОУ1). When rotated counterclockwise, the rotor may also fall into the dead zone, limited in FIG. 3 vertical lines v and w. The rotor is also removed from this dead zone by the sequential supply of two additional current pulses, respectively, first to the cd winding (ОУ2), then to ab (ОУ1).
Следует отметить, что действия по управлению электродвигателем в случае попадания ротора в мертвую зону могут быть выделены в качестве самостоятельного способа пуска. То есть, для вращения по часовой стрелке независимо от сигналов датчика положения ротора последовательно подаются токовые импульсы в обмотки ОУ1 и ОУ2, после чего подаются токовые импульсы в обмотки с учетом сигналов от ДПР. Для вращения ротора против часовой стрелки последовательность подачи тока в фазные обмотки обратная. It should be noted that actions to control the electric motor in the event of a rotor falling into the dead zone can be singled out as an independent starting method. That is, for clockwise rotation, regardless of the signals of the rotor position sensor, the current pulses are sequentially supplied to the windings ОУ1 and ОУ2, after which the current pulses are fed to the windings taking into account the signals from the DPR. To rotate the rotor counterclockwise, the reverse sequence of supplying current to the phase windings.
Предложенные способы управления обеспечивают пуск в любом направлении вращения при статическом моменте сопротивления на валу Mст (см. фиг. 3), величина которого зависит от углового сдвига между осями полюсов разных фаз.The proposed control methods provide starting in any direction of rotation with a static moment of resistance on the shaft M st (see Fig. 3), the value of which depends on the angular shift between the axis of the poles of different phases.
Положительный эффект от использования предлагаемого технического решения состоит в том, что за счет сдвига одной группы полюсов, в данном случае 4 и 6, относительно другой, а именно полюсов 5 и 7, на угол (m + (0,3. 0,47))tz, надежно обеспечивается необходимое стартовое положение ротора за счет большого значения синхронизирующего момента полюсов, включенных на время пуска.The positive effect of using the proposed technical solution is that due to the shift of one group of poles, in this case 4 and 6, relative to another, namely poles 5 and 7, by an angle (m + (0.3. 0.47) ) t z , the necessary starting position of the rotor is reliably ensured due to the large value of the synchronizing moment of the poles included at the start time.
Предложенный способ управления индукторным двигателем обеспечивает надежный пуск и реверс, что позволяет использовать его для привода различных устройств с тяжелыми условиями пуска. The proposed method of controlling the induction motor provides a reliable start and reverse, which allows it to be used to drive various devices with difficult starting conditions.
Claims (2)
2. Способ управления индукторным электродвигателем, содержащем две фазы, заключающийся в поочередной подаче однополярных импульсов тока в фазные обмотки с учетом сигналов от датчика положения ротора, отличающийся тем, что при задании вращения ротора от полюсов первой фазы к полюсам второй фазы, когда между осями полюсов расположен меньший угол, в момент пуска независимо от сигналов датчика положения ротора включает первую фазу до установки зубцов ротора напротив зубцов полюсов первой фазы, а при задании обратного вращения ротора включает вторую фазу до установки зубцов ротора напротив зубцов полюсов второй фазы, а потом в обоих случаях управляют включением фаз по сигналам датчика положения ротора.1. An inductor motor containing a gear stator with the number of teeth Z s , made with poles covered by coils connected in phase, with the number of teeth of one pole equal to K, where K 1, 2, 3 a windingless rotor with the number of teeth Z r and angular by dividing t z , the position sensor of the rotor teeth relative to the stator teeth and an electronic switch, to which phase windings are connected with the possibility of alternating switching on taking into account the signals of the rotor position sensor, while the poles belonging to the same phase are shifted between themselves by y a goal that is a multiple of t z , characterized in that the coils are connected in two phases and each pole of one phase is located between two poles of the other phase, and different angles are made between the axes of three adjacent poles, the smaller of which is equal to (m + (0,3 - 0 , 47)) t z , where m 1, 2, 3 with the number of teeth of the rotor Z r Z s + 2n, where n 1, 2, 3
2. A method of controlling an induction motor motor containing two phases, which consists in alternately supplying unipolar current pulses to the phase windings taking into account the signals from the rotor position sensor, characterized in that when the rotor rotation is set from the poles of the first phase to the poles of the second phase, when between the axis of the poles a smaller angle is located, at the time of start-up, regardless of the signals of the rotor position sensor, it turns on the first phase before installing the teeth of the rotor opposite the teeth of the poles of the first phase, and when setting the reverse rotation of the rotor, including m to a second phase of the rotor pole teeth of opposite teeth of the second phase, and then in both cases the control signals for switching the phase of the rotor position sensor.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94007359A RU2079951C1 (en) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Inductor motor and its control method |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94007359A RU2079951C1 (en) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Inductor motor and its control method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94007359A RU94007359A (en) | 1996-04-10 |
| RU2079951C1 true RU2079951C1 (en) | 1997-05-20 |
Family
ID=20153097
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94007359A RU2079951C1 (en) | 1994-03-01 | 1994-03-01 | Inductor motor and its control method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2079951C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002051660A2 (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-04 | Otkrytoye Aktsionernoye Obschestvo 'mel' | Electric motor |
| RU2618215C2 (en) * | 2015-09-23 | 2017-05-03 | Общество с ограниченной ответственностью "К-мотор" (ООО "К-мотор") | Gated inductor motor with self-magnetization |
-
1994
- 1994-03-01 RU RU94007359A patent/RU2079951C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Рубцов В.П. и др. Системы с силовыми шаговыми двигателями для металлургической промышленности /Б-ка по автоматике. Электроприводы с полупроводниковым управлением, вып. 246. - М.: Энергия, 1967, с. 6. 2. Патент США N 4647802, кл. H 02 K 37/00, 1987. 3. Патент США N 4933621, кл. H 02 P 8/00, 1990. 4. Патент США N 5015939, кл. H 02 P 5/40, 1991. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002051660A2 (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-04 | Otkrytoye Aktsionernoye Obschestvo 'mel' | Electric motor |
| WO2002051660A3 (en) * | 2000-12-27 | 2002-08-15 | Otkrytoye Aktsionernoye Obsche | Electric motor |
| RU2618215C2 (en) * | 2015-09-23 | 2017-05-03 | Общество с ограниченной ответственностью "К-мотор" (ООО "К-мотор") | Gated inductor motor with self-magnetization |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94007359A (en) | 1996-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2541286C (en) | Electrical machine | |
| US4528485A (en) | Electronically commutated motor, method of operating such, control circuit, laundry machine and drive therefor | |
| CN100399682C (en) | Electrical machines | |
| US7579736B2 (en) | Three-phase DC brushless motor and winding method | |
| KR100600540B1 (en) | Operation of switched reluctance machines | |
| US8120297B2 (en) | Control of synchronous electrical machines | |
| JP6688247B2 (en) | Rotating electric machine and rotating electric machine system | |
| CN100454748C (en) | Excitation of switch magnetic resistance motor | |
| EP1219013A1 (en) | State advance controller commutation loop for brushless d.c. motors | |
| US6969930B2 (en) | Half-stepping motor with bifilar winding ratio for smooth motion | |
| WO1997004520A1 (en) | Polyphase reluctance motor | |
| RU2079951C1 (en) | Inductor motor and its control method | |
| EP1075080B1 (en) | Electronic power supply for a synchronous motor with permanent-magnet rotor having two pairs of poles | |
| JP4271860B2 (en) | In particular, a method for starting and steady-state supplying a permanent magnet synchronous motor for operating a hydraulic pump | |
| KR100572164B1 (en) | Commutation controller | |
| WO1997020381A1 (en) | Current modulation motor controller | |
| RU2221323C2 (en) | Magnetic circuits in revolving system for generating both mechanical and electrical energy | |
| US6566839B2 (en) | Switched capacitor motor driver | |
| KR20020090335A (en) | Synchronisati0n of machine and load characteristics | |
| JP2001008490A (en) | Controller and control method for permanent magnet synchronous motor | |
| RU2091977C1 (en) | Method of control of single-phase start-pole inductor electric motor (variants) | |
| CN101903785B (en) | Method for the sensorless operation of an electric, electronically commutating machine | |
| JPS6188784A (en) | Controller of brushless motor | |
| US20220278580A1 (en) | Three pulse, odd-even motor winding system | |
| RU2079950C1 (en) | Single-phase inductor motor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20110302 |