SU1554083A1 - Двухфазный вентильный электродвигатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике, а именно к эл. машинам малой мощности. Целью изобретени   вл етс  уменьшение пульсаций вращающего момента. Двигатель содержит статор с силовыми обмотками 1.1 и 1.2, магниточувствительные элементы в виде датчиков Холла 2.1, 2.2 и ротор в виде посто нного магнита с полюсами на активной поверхности, обращенными к обмоткам и датчикам Холла. Двухканальный коммутатор состоит из двух операционных усилителей (У) 3.1 и 3.2 с дифференциальными входами, причем к входам У подключены сигнальные выводы 4.2, 4.3 датчиков Холла, а к выходам - силовые обмотки 1.1, 1.2. Резисторы 5.1, 5.2 отрицательной обратной св зи по току подключены между силовыми обмотками 1.1, 1.2 и общей шиной. Общие точки силовых обмоток и резисторов обратной св зи по току соединены через резисторы 6.1, 6.2 с инвертирующими входами У, резисторы 7.1, 7.2 перекрестной компенсации подключены между общими точками силовых обмоток и резисторов отрицательной обратной св зи по току и входами операционных У другого канала, причем на одном канале выбираетс  инвертирующий, а на другом - неинвертирующий вход. Данна  эл. схема двигател  позвол ет устранить вли ние рабочего тока силовых обмоток на сигнальные элементы другой фазы, что способствует уменьшению пульсаций момента. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к электрическим машинам малой мощности с бесконтактной коммутацией - вентильным электродвигателем (ВД), используемым в проигрывател х и рекордерах, лентопрот жных механизмах, приводах запоминающих устройств и т.п., а преимущественно в приводах лазерно- оптических видеодисков, видеомагнитофонов , дисковой пам ти, где требуютс  быстроходные двигатели.

Цель изобретени  - уменьшение пульсации вращающего момента двигател .

На чертеже изображена электрическа  схема электродвигател .

Электродвигатель содержит статор с силовыми обмотками 1.1 и 1,2, маг- ниточувствительные элементы 2.1, 2.2 и ротор в виде посто нного магнита с полюсами на активной поверхности, обращенными к обмоткам и датчикам Холла. Коммутатор состоит из двух операционных усилителей 3,1 и 3.2 с дифференциальными входами, причем ко входам усилителей подключены сигнальные выводы 4,1, 4.2 датчиков Холла, а к выходам - силовые обмотки 1.1, 1..2. Резисторы 5,1, 5.2 отрицательной обратной св зи по току подключены между силовыми обмотками 1.1, 1„2 и общей тиной Общие точки силовых обмоток и резисторов обратной св зи по току соединены через резисторы 6,1, 6.2 с инвертирующими входами усилителей, а первый и второй резисторы, соответственно 7,1 и 7.2, перекрестной компенсации подключены между общими точками силовых обмоток и резисторов отрицательной обратной св зи по току и входами операционных усилителей другого канала, причем на одном канале выбираетс  инвертирующий , а на другом - неинвертирующий. вход, -Первый канал коммутатора образован датчиком Холла 2,1, усилителем 3,1, резистором 6.1 и первым резистором 7,1, Второй канал образован такими же элементами с вторым индексом

НО

t-

От тока, протекающего в первом резисторе -7 ,1 , возникает напр жение на входе усилител  3.1, которое компенсирует напр жение помехи, наводимое полем от тока в обмотке 1.2 на датчик 2.1. Аналогично работает компенсаци  и в другом канале, Выбор ин

0

5

0

5

0

5

0

5

вертирующего либо неинвертирующего входа 4.1 или 4.2 каждого усилител  дл  Toroj чтобы обеспечить противо- фазность компенсирующего напр жени  напр жению помехи, зависит от направ- лени  вращени  двигател , ибо от этого направлени  зависит знак магнитного пол  данной обмотки, а, следовательно , и фаза наводимой помехи в датчике другой фазы. Необходимость подачи компенсирующего воздействи  на разноименные входы усилителей обусловлена тем, что обмотки разных фаз сдвинуты в пространстве на 90 эл. град, и поэтому в каждый момент времени обмотки одной фазы прит гивают, а обмотки другой фазы отт гивают полюса магнита ротора, Благодар  тому, что компенсирующее напр жение пропорционально не напр жению, а току силовых обмоток, описанна  компенсаци , работает неизменно точно не только на низких, но и на повышенных частотах вращени  двигател .

При обычной схеме питани  датчиков Холла сигнальные выводы наход тс  под напр жением, равным половине управл ющего напр жени , В этом случае масштабные резисторы 6,1 и 6,2 (фиг.1 и 2) создают в усилител х некоторый разбаланс, который желательно скомпенсировать. Так как сопротивление резисторов 5.1 и 5,2 меньше сопротивлени  обмоток 1,1, 1,2,то и резисторы 6.1, 6.2 будут иметь меньшее сопротивление. Это увеличивает разбаланс. Дл  устранени  этого разбаланса наиболее целесообразно питать датчики Холла симметричным (от- носУ1тельно общей шины) управл ющим напр жением от источника 8 со средней точкой. На сигнальных выводах по вл етс  сигнал, близкий к нулевому потенциалу, и этим устран етс  причина возникновени  этого вида разбаланса .

Степень улучшени  характеристик зависит как от относительной величины устраненных вли ний, так и от наличи  помех других видов, а также от отклонений конструктивных размеров и характеристик магнита от идеального . Если преобладали пульсации, вызванные вли нием реакции  кор , то амплитуда пульсаций уменьшаетс  на пор док (с 307 на 3%), а средний момент повышаетс  на 25%, Это справедливо в двигател х с точно выпол5

ненными и установленными обмотками и прецизионными магнитами.

Улучшение характеристик не зави- сит ни от режимов работы двигател , ни от изменени  (старени ) посто нного магнита, ни от износа подп тника двигател  и т.п., обеспечива  сохранение улучшенных характеристик двигател  в течение технического ре сурса.

Claims (2)

1.Двухфазный вентильный электро- двигатель, содержащий статор с силовыми обмотками и сигнальными магни- точувствительными элементами датчика положени  ротора, расположенными напротив силовых обмоток фаз, ро тор в виде посто нного магнита с полюсами на активной поверхности,обращенными к силовым обмоткам и сигнальным элементам статора, двухканаль- ный коммутатор в виде операционного усилител  с дифференциальными входами в каждом канале, причем к входам усилителей подключены сигнальные элементы, а к выходам усилителей - первые выводы силовых обмоток,вторые выводы силовых обмоток соединены через резисторы обратной св зи по току силовых обмоток с общей шиной и с инвертирующими входами усилителей каждого из каналов, о т л и ч а ю- щ и и с   тем, что, с целью уменьшени  пульсаций вращающего момента двигател  путем устранени  вли ни  наводок от тока силовых обмоток другой фазы в сигнальных элементах,введены два резистора перекрестной компенсации между двум  каналами,причем первый резистор подключен между точкой соединени  силовой обмотки с резисторами обратной св зи первого канала и неинвертирующим входом усилител  второго канала, а второй резистор подключен между точкой соединени  силовой обмотки с резисторами обратной св зи второго канала и инвертирующим входом усилител  первого канала.

2. Электродвигатель по п.1, отличающийс - тем,что он снабжен источником управл ющего напр жени  со средней точкой, причем выводы источника св заны с питающими выводами магниточувствительных элементов, а средн   точка источника управл ющего напр жени  подключена к общей шине.