SU1644349A1 - Вентильный электропривод - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в звукозаписывающей аппаратуре. Цель изобретени  - повышение качества стабилизации частоты и улучшение массогабаритных показателей. Вентильный электропривод содержит синхронную машину 1, две фазы статорной обмотки подключены соответственно к усилител м мощности 5, 6 Управление синхронной машиной осуществл етс  по сигналам элементов холла 3, 4, установленных на статоре синхронной машины через дифференцирующие усилители 7, 8 и по сигналам, поступающим на управл ющие входы дифференцирующих усилителей 7. 8 с выхода блока 9 сравнени . Входы блока 9 соединены с выходами задатчика 10 и датчика 11 частоты вращени . Датчик частоты вращени  имеет два входа, каждый из которых соединен с выходом одного из дифференциальных усилителей 7, 8. Задатчик частоты вращени  представл ет собой генератор опорной частоты, а блок 9 и датчик частоты вращени  выполнены электронными. Вентильному электроприводу не требуетс  дополнительный датчик (тахогенератор). В электроприводе обеспечиваетс  контроль частоты вращени  в пределах одного оборота ротора синхронной машины. 4 ил. Ё

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к вентильным электродвигател м со стабилизацией частоты вращени , и может быть использовано в электроприводе устройств звукозаписи.

Целью изобретени   вл етс  повышение качества стабилизации частоты вращени  и улучшени  массогабаритных характеристик.

На фиг. 1 представлена структурно-функциональна  схема вентильного электропривода; на фиг. 2 - схема датчика частоты; на фиг. 3 - схема выполнени  блока сравнени ; на фиг. 4 - временные диаграммы, по сн ющие работу отдельных блоков вентильного электродвигател 

Вентильный электропривод содержит синхронную двухфазную электрическую ма: шину 1 (см. фиг 1) с многополюсным ротором с посто нными магнитами, датчик 2 положени  ротора, выполненный на двух элементах Холла 3, 4, размещенных на статоре синхронной двухфазной электрической машины 1, кажда  фаза которой подключена к выходу одного из усилителей 5, 6 мощности , входы каждого из усилителей 5. 6 подключен к выходу одного из управл емых дифференциальных усилителей 7, 8. К основным входам дифференциальных усилиQv

-N

4

СА N

Ч

телей 7, 8 подключены выходы соответствующих элементов 3, 4 Холла датчика 2 положени  ротора, а к управл ющим входам указанных усилителей подключен выход блока 9 сравнени . Первый вход блока 9 , сравнени  соединен с выходом задатчика 10 частоты вращени , а второй входе выходом датчика 11 частоты вращени . Задатчик 10 частоты вращени  выполнен в виде генератора опорной частоты. Датчик частоты вращени  (см. фиг. 2) содержит два дифференциальных усилител  12, 13, входы которых образуют входы датчика частоты вращени  и подключены к выходам дифференциальных усилителей 7, 8. Выходы диф- ференциальных усилителей 12, 13 подключены к основным входам компараторов 14, 15. Выходы компараторов 14, 15 подключены к входам сумматора 16, выход которого  вл етс  выходом датчика 11 частоты вращени . Первые вспомогательные входы компараторов объединены и подключены к минусовому выводу одного источника опорного напр жени . Объединенные вторые вспомогательные входы компараторов соединены с плюсовым выводом второго источника опорного напр жени . Блок 9 сравнени  (см. фиг. 3) содержит счетчик-дешифратор 17, на счетный вход (вход С) которого поступают импульсы от сумматора 16, а на вход установки в О (вход Р) поступают импульсы от генератора 10 опорной частоты , блок 18 запоминани , где происходит хранение числа импульсов, подсчитанного счетчиком-дешифратором и за один период сигналов генератора опорной частоты и узла 19 преобразовани  код-сопротивление, преобразующего значение числа импульсов , хран щегос  в блоке 18 запоминани , в определенное значение сопротивлени , пропорционального этому числу и определ ющего коэффициент усилени  дифференциальных усилителей 7, 8.

Предлагаемый вентильный электропривод работает следующим образом.

Датчик положени  ротора 2 определ ет последовательность включени  и изменени  направлени  тока, протекающего по фазным обмоткам. Величина этого тока определ етс  сигналом с элементов 3,4 Холла.

Слежение за частотой вращени  ротора осуществл етс  следующим образом.

Сигнал с датчика положени  ротора усиленный дифференциальным усилителем соответствующей фазы (см. фиг. 4а, б) поступает на свой вход датчика 11 частоты вращени , где дополнительно усиливаетс  и ограничиваетс  по амплитуде (см. фиг. 4в.е). С выхода дифференциальных усилителей 12, 13 усиленные и ограниченные по

амплитуде сигналы поступают на входы компараторов 14, 15, где происходит формирование пр моугольных импульсов, следующих с удвоенной частотой (см. фиг. 4д,

е). Выходы компараторов 14,15 подключены к входам сумматора 16, где сигналы (см. фиг. 4д,е) суммируютс  с учетом фазового сдвига в 90°. На выходе сумматора 16 по вл ютс  импульсы, частота следовани  которых

0 вдвое выше частоты импульсов на выходе компараторов (см. фиг, 4ж). Далее импульсы с выхода сумматора 16 поступают на счетный вход (вход С) и счетчика-дешифратора 17. На вход установки в О (вход Р) указан5 ного счетчика-дешифратора поступают импульсы от генератора опорной частоты. Первый импульс от указанного генератора устанавливает счетчик-дешифратор в состо ние О и далее начинаетс  подсчет числа

0 импульсов, поступающих на вход С. Передним фронтом импульса с генератора опорной частоты записываетс  подсчитанное счетчиком-дешифратором 17 число импульсов в блок 18 запоминани , а своим задним

5 фронтом устанавливает счетчик-дешифратор 17 в состо ние О, подготавлива  его к новому циклу подсчета. Число, записанное в блоке запоминани , поступает на один из входов узла 19 преобразовани  код-сопро0 тивление, где он преобразуетс  в определенное значение сопротивлени , пропорциональное записанному в блоке запоминани  числу подсчитанных счетчиком- дешифратором импульсов за один период

5 следовани  импульсов генератора опорной частоты. Частота импульсов генератора выбрана равной частоте сигнала с датчика положени  ротора при номинальной частоте вращени  ротора, а значит за один оборот

0 ротора, описанный выше процесс должен осуществитьс  три раза, при этом номинальное число импульсов, поступающих на вход счетчика-дешифратора 17 за один цикл контрол  должно быть равно четырем. При

5 отличии частоты вращени  ротора от номинального при изменении нагрузки на валу ротора, число импульсов, подсчитанных счетчиком-дешифратором за один период следовани  импульсов генератора опорной

0 частоты будет отличатьс  от четырех. При этом изменение сопротивлени  на выходе узла 19 преобразовани  код-сопротивление вызывает изменение коэффициента усилени  дифференциальных усилителей 7, 8 и

5 следовательно, тока, протекающего по фазным обмоткам, таким образом, чтобы ском- пенсировать изменение момента и стабилизировать частоту вращени . Вен- тильный электропривод имеет более простую конструкцию, так как системе

стабилизации частоты вращени  не требуетс  дополнительный датчик частоты (тахо- генератор). Обеспечиваетс  повышение стабильности частоты вращени , так как частота вращени  контролируетс  в пределах одного оборота ротора синхронной машины .

Claims (1)

1. Формула изобретени  Вентильный электропривод, содержа- щий синхронную двухфазную электрическую машину с многополюсным ротором с посто нными магнитами, датчик положени  ротора , выполненный на двух элементах Холла, размещенных на статоре синхронной двух- фазной электрической машины, два усилител  мощности и два управл емых дифференциальных усилител , основной вход каждого из которых соединен с выходом одного из элементов Холла датчика положе- ни  ротора, управл ющие входы дифференциальных усилителей соединены с выходом блока сравнени , а выход каждого управл емого дифференциального усилител  подключен к входу соответствующего усилител  мощности, выход которого соединен с одной из фаз статорной обмотки син- хронной двухфазной электрической машины, перый и второй входы блока сравнени  подключены соответственно к выхо- дам задатчика и датчика частоты вращени , отличающийс  тем, что, с целью

   улучшени  массогабаритных показателей и повышени  качества стабилизации частоты вращени , задатчик частоты вращени  выполнен в виде генератора опорной частоты, а датчик частоты вращени  выполнен в виде двух компараторов, сумматора, двух источников опорного напр жени  и двух дифференциальных усилителей, входы которых образуют входы датчика частоты вращени , каждый из которых подключен к выходу соответствующего управл емого дифференциального усилител , выход каждого дифференциального усилител  Соединен с одним из основных входов соответствующего компаратора, одноименные вспомогательные входы которых попарно объединены и подключены соответственно к минусовому и плюсовому выводам источников опорного напр жени , а выходы компараторов подключены к входам сумматора, выход которого образует выход датчика частоты вращени , блок сравнени  выполнен в виде последовательно соединенных счетчика-дешифратора , блока запоминани  и преобразовател  код-сопротивление, при этом вход установки в О счетчика-дешифратора объединен с входом блока запомина- ни  и образует первый вход блока сравнени , второй вход которого образован счетным входом счетчика-дешифратора, 8 выход - выходом преобразовател  код-сопротивление .

   -Uon + Uon

   ФиеЛ

   1

   J-

   Фиг. I

   От генератора опорной частоты