SU1713038A1 - Device for control of dc engine without contacts - Google Patents

Device for control of dc engine without contacts Download PDF

Info

Publication number
SU1713038A1
SU1713038A1 SU884489885A SU4489885A SU1713038A1 SU 1713038 A1 SU1713038 A1 SU 1713038A1 SU 884489885 A SU884489885 A SU 884489885A SU 4489885 A SU4489885 A SU 4489885A SU 1713038 A1 SU1713038 A1 SU 1713038A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
inputs
outputs
output
current
input
Prior art date
Application number
SU884489885A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Григорьев
Эрнст Георгиевич Кузнецов
Владимир Кузьмич Ковалев
Original Assignee
Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ" filed Critical Научно-производственное объединение "ЭНЕРГИЯ"
Priority to SU884489885A priority Critical patent/SU1713038A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1713038A1 publication Critical patent/SU1713038A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике, в частности к электрическим машинам посто нного тока с бесконтактной коммутацией секций  корной обмотки, vt может бытьиспользовано в качестве исполнительных устройств в различных системах автоматики. Целью изобретени   вл етс , уменьшение энергопотреблени  и повышение надежности. Дл  этого в устройстве узел токоогрюничени  выполнен в виде управл емого генератора 8 серии импульсов, вход которого соединен с общей точкой измерительного резистора 11 и силового входа мостового коммутатора 1. Первые входы логического блока ЗИЛИ-НЕ 7 соединены с выходами логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, их вторые входы объединены и подключены к выходу управл емого генератора 8 серии импульсов, а объединенные третьи входы через введенный переключатель св заны с выходом узла управлени  частотой вращени  9 и общей шиной источника питани . При нестационарных режимах (пуске, действии импульсных нагрузок) происходит циклическое, с частотой работы управл емого генератора отключение источника питани  обмоток 2 бесконтактного двигател . 6 ил./уг 14^L^—bil^Wоо>&00The invention relates to electrical engineering, in particular to electric machines of direct current with contactless switching of sections of the core winding, vt can be used as actuation devices in various automation systems. The aim of the invention is to reduce power consumption and increase reliability. For this, in the device, the current-clamping unit is designed as a controlled generator of 8 series of pulses, the input of which is connected to the common point of the measuring resistor 11 and the power input of the bridge switch 1. The first inputs of the logical unit ZILI-NE 7 are connected to the outputs of logical elements EXCLUSIVE OR 5, their the second inputs are combined and connected to the output of a controlled generator of 8 series of pulses, and the combined third inputs are connected via an input switch to the output of the speed control unit 9 and the common bus of the power source ani Under non-stationary modes (start-up, the action of impulse loads), a cyclical, with the frequency of the controlled generator, disconnects the power source of the windings 2 of the contactless motor. 6 ill. Yr 14 ^ L ^ —bil ^ Wooo > & 00

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к электрическим машинам посто нного тока с бесконтактной коммутацией секций  корной обмотки, и может быть использовано в различных системах автоматики .The invention relates to electrical engineering, in particular to electric machines of direct current with contactless switching of core winding sections, and can be used in various automation systems.

Известные технические решени  обладают низкими энергетическими характеристиками и малой надежностью..Known technical solutions have low energy characteristics and low reliability.

Так, известен управл емый вентильный электродвигатель, содержащий два задающих генератора, узел реверса (коммутатор), преобразователь однофазного напр жени , фазорасщепитель, логические лементыРАВНОЗНАЧНОСТЬилиThus, a controlled valve electric motor is known, which contains two master oscillators, a reverse unit (switch), a single-phase voltage converter, a phase splitter, logic elements EQUILIBRIUM or

НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, усилитель мощности (инвертор) и синхронный двигатель, питаемый напр жением от т-фаэного инвертора с посто нной частотой.INEQUALITY, power amplifier (inverter) and a synchronous motor powered by a voltage from a t-phase inverter with a constant frequency.

Недостатками указанного технического решени   вл ютс  плоха  пускова  характеристика , обусловленна  вхождением двигател  в синхронизм, в св зи с чем недопустимым  вл етс  осуществление ограничени  тока при пуске и перегрузке двигател ,- низкие энергетические характеристики, особенно при малых нагрузках , а осуществление питани  обмотки широтно-модулированными напр жением приводит к дополнительным потер м в меди и на транзисторах усилител  мощности; низка  надежность.The disadvantages of this technical solution are poor starting characteristic due to the engine entering into synchronism, and therefore it is unacceptable to perform current limiting during engine starting and overloading, low energy characteristics, especially at low loads, and powering the winding in width-modulated voltage leads to additional losses in copper and in the transistors of the power amplifier; low reliability

Известна система управлени  статорной обмоткой бесщеточного двигател  посто нного тока, котора  содержит многофазную (трехфазную) статорную обмотку , многополюсный ротор, датчик положени  ротора, выполненный йа трех элементах Холла, сигналы которых формируютс  в последовательность импульсов (напр$)жений), фаза которых может инвертироватьс  в зависимости от пол рности входного сигнала управлени , средство возбуждени  -обмотки статора током, величина которого соответствует абсолютному значению входного сигнала управлени , и узел управлени  (компаратор), обеспечива ющий реверсивное вращение двигател  в зависимости от пол рности управл ющего напр жени .A known stator winding control system of a brushless DC motor, which contains a multiphase (three phase) stator winding, a multipole rotor, a rotor position sensor, made by three Hall elements, the signals of which are formed into a train of pulses (voltages), the phase of which can be inverted depending on the polarity of the input control signal, the means of excitation of the stator-winding current, the value of which corresponds to the absolute value of the input control signal, and the node pack ION (comparator) providing yuschy reverse rotation of the motor in dependence on the polarity of the control voltage.

Управление силовыми транзисторами усилител  мощности, регулирующими ток возбуждени  статорной обмотки, осуществл етс  по силовым цеп м усилител , а так как выходные транзисторы усилител  работают в линейном режиме, то это ведет к увеличению энергопотреблени , снижению надежностм.The power transistors of the power amplifier, which regulate the stator winding excitation current, are controlled by the power circuits of the amplifier, and since the output transistors of the amplifier operate in a linear mode, this leads to an increase in power consumption and a decrease in reliability.

Известен двигатель посто нного тока с многофазной обмоткой и блоком коммутации , управл емый от датчиков Холла, который содержит четырехлучевую статорную обмотку, датчик положени  ротора, выполненный на двух элементах Холла, выходныеA DC motor with a multi-phase winding and a switching unit, controlled from Hall sensors, which contains a four-radial stator winding, a rotor position sensor, made on two Hall elements, is known.

сигналы которых формируютс  в две поЪледовательности импульсов, подаваемые на декодер, с выхода которого четыре последовательности сигналов со сдвигом в 90 зл.град. подаютс  на силовые транзисторы,the signals of which are formed in two sequences of pulses supplied to the decoder, from the output of which four sequences of signals with a shift of 90 zl.grad. served on power transistors,

0 коммутирующие статорную обмотку.0 commuting stator winding.

Реверсирование направлени  вращени  осуществл етс  изменением пол рности на вторых объединенных входах двух логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕThe reversal of the direction of rotation is carried out by changing the polarity on the second combined inputs of two logical elements EXCLUSIVE

5 ИЛИ.5 OR.

Недостатками данного технического решени   вл ютс : низкий коэффициент использовани  меди статорной обмотки за счет питани  каждой секции в течение 1 /4The disadvantages of this technical solution are: low utilization rate of the copper of the stator winding due to the power supply of each section for 1/4

0 периода, что ведет к увеличению массогабаритных параметров двигател ; больша  пульсаци  частоты вращени , обусловленна  в 90 эл.град. коммутационными интервалами; отсутствует защита двигател  при0 period, which leads to an increase in weight and size parameters of the engine; large ripple of rotational speed due to 90 eh. switching intervals; no engine protection when

5 его пуске или перегрузке, что ведет к снижению надежности..5 its start-up or overload, which leads to reduced reliability ..

Наиболее близкое к предлагаемому по технической сущности устройство содержит мостовой каскад возбудител  на транзисторах равного типа проводимости, выходы которого подключены к секци м статорной обмотки; три последовательности сигналов с датчика положени  ротора подаютс  на входы логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, по объединенным вторым входам которых осуществл етс  реверсирование направлени  вращени ; декодер , входы которого соединены с выходами логических элементов ИСКЛЮQ ЧАЮЩЕЕ ИЛИ, а выходы - с транзисторами мостового возбудител  (усилител ); измерительный резистор, включенный между общим входом силовых транзисторов возбудител  и общей шиной питани ; компаратор напр жени , один из входов которого подключен к измерительному резистору, другой - к опорному напр жению , а выход соеэ1нен с управу1 ющим входом то кеограничительного транзистора.The device closest to the one proposed by the technical essence contains a bridge circuit of an exciter on transistors of equal conductivity type, the outputs of which are connected to the stator winding sections; three sequences of signals from the rotor position sensor are supplied to the inputs of the EXCLUSIVE OR logic elements, the combined second inputs of which reversal the direction of rotation; a decoder, the inputs of which are connected to the outputs of logical elements EXCLUSIVE ORING, and the outputs with the transistors of the bridge driver (amplifier); a measuring resistor connected between the common input of the driver transistors and the common power supply bus; A voltage comparator, one of the inputs of which is connected to the measuring resistor, the other to the reference voltage, and the output is connected to the control input of the cross-limiting transistor.

0 Эмиттер-коллёкториые переходы токоограничительного транзистора включены в цепь питани  первых трех транзисторов управлени  силовых ключей анодной шины возбудител .0 The emitter-collective transitions of the current-limiting transistor are included in the power supply circuit of the first three transistors controlling the power switches of the anode bus of the exciter.

5 При превышении сигналом с измерительного резистора уровн  опорного напр жени  компаратор обеспечивает режим отсечки токоограничитепьному транзистору , в результате чего протекание тока возбуждени  через статорную обмотку5 When the signal from the measuring resistor exceeds the level of the reference voltage, the comparator provides the cut-off mode of the current-limiting transistor, resulting in the flow of the excitation current through the stator winding

прекращаетс . При сигнале с измерительного резистора меньше уровн  опорного напр жени  кампаратор устанавливает токоограничительный транзистор в режим насыщени  и двигатель работает на естественной характеристике.is terminated. When the signal from the measuring resistor is less than the level of the reference voltage, the kamparator sets the current-limiting transistor to saturation mode and the motor operates on a natural characteristic.

Недостатками данного технического решени   вл ютс  высокое токопотребление за счет потерь в токоограничительном транзисторе , включенном последовательно в цепи питани  транзисторных каскадов возбудител , а также невысока  надежность.The disadvantages of this technical solution are high current consumption due to losses in the current-limiting transistor connected in series in the power supply circuit of the transistor stages of the exciter, as well as low reliability.

Целью изобретени . вл етс  уменьшение энергопотреблени  и повышение надежности .The purpose of the invention. is to reduce power consumption and increase reliability.

Использование данного изобретени  в системах автоматики  вл етс  более экономичным с точки зрени  энергопотреблени  за счет исключени  токоограничительного транзистора из цепи питани  транзисторных каскадов коммутатора и более надежным за счет осуществлени  управлени  двигателем по логическим цеп м, а также использовани  в качестве узла ограничени  тика управл емого генератора серии импульсов .The use of this invention in automation systems is more economical from the point of view of power consumption by eliminating the current-limiting transistor from the power supply of the transistor cascades of the switch and more reliable by implementing motor control over the logic circuits, as well as using the series generator tick as a limiting node. pulses.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  управлени  бесконтактным двигателем посто нного тока, содержащем мостовой коммутатор на транзисторах разного типа проводимости с выходами дл  подключени  к  корной обмотке бесконтактного двигател ; датчик положени  ротора бесконтактного двигател , выходы которого соединены с первыми входами двухвходовЫх логических элементов ИКЛЮЧАЮЩЕЕ HJjIH, вторые входы которых подключены к выходу задатчика направлени  вращени ; декодер, выходами соединенный с управл ющими входами мостового коммутатора, силовые входы которого соединены с источником питани ; измерительный резистор, включенный между одним из силовых входов мостового коммутатора и общей шиной источника питани ; узел токоограничени . указанный узел токоограничени  выполнен в виде управл емого генератора серии импульсов , введены три логических элемента ЗИЛИ-НЕ и узел управлени  частотой вращени , первые входы логических элементов ЗИЛИ-НЕ соединены с выходами логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы логических элементов ЗИЛИНЕ объединены и подключены к выходу управл емого генератора серии импульсов, вход которого соединен с общей точкой измерительного резистора и упом нутого силового входа мостового коммутатора, а объединенные третьи входы логических элементов ЗЙЛИ-НЕ через вновь введенныйThis goal is achieved by the fact that in a device for controlling a contactless DC motor, comprising a bridge switch on transistors of different types of conductivity with outputs for connection to the core winding of a contactless motor; the position sensor of the rotor of the contactless motor, the outputs of which are connected to the first inputs of two-input logic elements of the SWITCH HJJIH, the second inputs of which are connected to the output of the direction of rotation setter; a decoder, the outputs connected to the control inputs of the bridge switch, the power inputs of which are connected to a power source; a measuring resistor connected between one of the power inputs of the bridge switch and the common power supply bus; current limiting node. The specified current-limiting node is designed as a controlled pulse train generator, three ZILI-NOT logic elements and a rotational speed control node are introduced, the first inputs of ZILI-NO logic elements are connected to the outputs of logic elements EXCLUSIVE OR, the second inputs of ZILINE logic elements are combined and connected to the output controlled generator of a series of pulses, the input of which is connected to the common point of the measuring resistor and the above-mentioned power input of the bridge switch, and the combined third inputs of the logical x elements ZYLI-not through the newly introduced

переключатель св заны с выходом узла управлени  частЬтой вращени  и общей шиной источника питани .The switch is connected to the output of the part rotation control unit and the common power supply bus.

На фиг.1 представлена структурно-фун5 кциональна  схема устройства дл  управлени  бесконтактным двигателем посто нного тока; на фиг.2 приведен пример выполнени  мостового трехфазного коммутатора на транзисторах; на фиг.З 0 эпюры .напр жений на выходах основных функциональных узлов устройства при отсутствии ограничени  тока; на фиг.4 - эпюры напр жений на выходах основных функциональных узлов устройства при наличии ограничени  тока; на фиг.5 г временна  зависимость пускового тока двигател ; на фиг.б - пример выполнени  управл емого генератора серии импульсов.Fig. 1 is a structural-functional diagram of a device for controlling a non-contact DC motor; Fig. 2 shows an example of the implementation of a three-phase bridge switch on transistors; Fig. 3 is a plot of the voltages at the outputs of the main functional units of the device in the absence of a current limit; Fig. 4 shows plots of voltages at the outputs of the main functional units of the device in the presence of a current limit; Fig.5 g time dependence of the starting current of the engine; FIG. 6b shows an example of the implementation of a controlled pulse train generator.

Устройство содержит мостовой коммутатор 1 на транзисторах с выходами дл  подключени  к  корной обмотке 2 двигател  3; датчик 4 положени  ротора, выходы которого соединены с первыми входами двухвходовых логических элементовThe device contains a bridge switch 1 on transistors with outputs for connection to the core winding 2 of motor 3; sensor 4 position of the rotor, the outputs of which are connected to the first inputs of two-input logic elements

5 ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5, вторые обьединенные входы которых подключены к выходу задатчика 6 направлени  вращени , а выходы соединены с первыми входами трех логических элементов ЗИЛИ-НЕ 7. Вторые5 EXCLUSIVE OR 5, the second connected inputs of which are connected to the output of the setter 6 of the direction of rotation, and the outputs are connected to the first inputs of three logical elements ZILI-NOT 7. The second

0 объединенные входы логических элементов 7 подключены к выходу узла 8 токоограничени , выполненного в виде управл емого генератора серии импульсов, а третьи объеди (енные входы логических элементов0, the combined inputs of the logic elements 7 are connected to the output of the current limiting node 8, made in the form of a controlled generator of a series of pulses, and the third combined inputs of the logic elements

5 ЗИЛИ-НЕ 7 через переключатель подключены к общему выводу узла 9 управлени  частотой вращени , выполненного в виде, например, электронного устройства с выходом напр жений О (низкого) или 1 ( высокого) уровней; декодер 10, входы которого соединены с выходами логических элементов ЗИЛИ-НЕ 7, а выходы - с входами мостового коммутатора 1. первый из силовых входов которого соединен с первой шиной5 ZILI-HE 7 are connected via a switch to the common output of the rotational speed control unit 9, made in the form of, for example, an electronic device with an O (low) or 1 (high) voltage level output; the decoder 10, the inputs of which are connected to the outputs of logical elements ZILI-NOT 7, and the outputs - to the inputs of the bridge switch 1. the first of the power inputs of which are connected to the first bus

5 источника питани  непосредственно, а второй св зан с вторым выводом источника питани  через измерительный резистор 11 и непосредственно соединен с входом узла 8 токоограничени .5, the power supply is directly connected, and the second is connected to the second output of the power supply through the measuring resistor 11 and is directly connected to the input of the current-limiting node 8.

0Устройство дл  управлени  бесконтактным двигателем посто нного тока в зависи- . мости от положени  переключателей, функционально относ щихс  к узлам б и 9, может работать в следующих режимах: 1)0Device for controlling a contactless DC motor, depending The bridges from the position of the switches functionally related to nodes b and 9 can operate in the following modes: 1)

5 при отсутствии ограничени  тока; 2) в {эежиме ограничени  тока; 3) в режиме управлени  частотой вращени .5 with no current limit; 2) in the {current limit mode; 3) in the speed control mode.

Схема трехфазного мостового коммутатора , приведенна  на фиг.2, имеет управл ющие входы Uyi...Uy6 и силовые 7171303 относительно анодной и катодной шин питани . Транзисторы коммутатора 1 выполн ют функцию силовых ключей. Диоды, шунтирующие коллектор-эмиттерные переходы силовых транзисторов, предназначе-5 ны дл  их защиты в момент запирани  от действи  ЭДС самоиндукции, возникающей в  корной обмотке 2 двигател  3. фазы которой подсоединены к соответствующим выходам F1...F3 коммутатора 1.10 Эпюры напр жений на выходе основных узлов устройства в зависимости от углового положени  (Qt)poTopa двигател  при отсутствии ограничени  тока и управлени / частотой вращени , приведенные на фиг.З,15 соответствуют работе бесконтактного двигател  на естественной характеристике и работе устройства в первом режиме. На фиг.За представлены эпюры напр жений на выходах датчика 4 положени  ротора, вы-20 полненного, например, на магнитоуправл емых элементах. Эти напр жени  имеют форму меандра с длительностью импул1э ;а напр жени  в ISO зл.град. и сдвинуты по фазе одно относительно другого на 120 зл.25 град. При наличии логического нул  на вторых объединенных входах логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 5 их выходные напр жени , изображенные на30 фиг.Зб, повтор ют напр жени , приведенныенаф4г .3а. В первом режиме работы устройства на вторых и третьих объединенных входах гических элементов ЗИЛИ-НЕ 7 Иапр же-3S ние имеет низкий уровень (фиг.3в). С учетом выполн емой ими ФУНКЦИИ у x1vx2vx3 О) напр жение на выходе каждого из указанных логических элементов 7 представл ет40 Собой напр жение, инвертированное относительно входного. Напр жени , изображенные на фиг.З,  вл ютс  входными дл  декодера 10, а напр жени  на фиг.Зд. е выходными . Йтим характеризуетс  логиче-45 ека  функци  декодера 10, который может быть выполнен, например, с использованием двоично-дес тичного дешифратора, трёх логических элементов 2ИЛИ-НЕ и трех логическихэлементов 2ИЛИ. При этомнапр же-50 ни  на выходах элементов 2ИЛИ-НЕ формируютс  в соответствии с приведенными на фиг.Зд, а напр жени  на выходах элементов 2ИЛИ - в соответствии с приведенными на фиг.Зе.55 С учетом приведенной Н8 фиг.2 схемы коммутатора 1 и эпюр напр жений ( фиг.3д,е) открытое состо ние каждого из транзисторов соответствует углу в 120 эл.град. При этом транзисторы одного типа 88 проводимости открываютс  са сдвигом п6 фазе в 120 эл.град.. а транзисторы разного типа проводимости, включенные последовательно , со сдвигом по фазе в 180 зл.град. Така  зависимость между напр  кени ми на выходе датчика и положени  ротора и напр жени ми на выходе декодра 10, а соответственно, коммутатора 1 позвол ет обеспечить вращающий момент двигател  3 и  вл етс  характерной дл  работы бесконтактных двигателей. При наличии на выходе задатчика 6 направлени  вращени  высокого уровн  напр жени  и сохранении начальными других условий зпюры напр жений, изображенные на фиг.Зб, г, д, е, сдвигаютс  на 180 зл.град. (инвертируютс ), что приводит к изменению направлени  вращающего момнета двигател . Эпюры напр жений, изображенные на фиг.За.б, справедливы и дл  других режимое работы устройства, В режиме ограничени  тока устройство работает при пуске или перегрузке двигател , когда падение напр жени  на измерительном резисторе 11 превышает уровень ограничени . В зтом случае на выходе управп емого Генератора 8 формируютс  импульсы напр жени  высокого уровн  ( фиг.4а). При этом напр жени  на выходе элементов ЗИЛИ-НЁ 7 {фиг.4б) и на выходах декодера Ш(фиг.4в,г) йвл ютс  запирдющими дл  транзисторов ксммутатора 1, при закрытом состо нии которых  корна  обмотка 2 отключаетс  от источника питани , На фиг.5 представлена временна  зависимость тока в  корной обмотке 2 двигател  3 при его пуске и наличии ограничени  тока, При низком уровне напр жени  на выходеуправл емогогенератора В  корна  обмотка 2 подключена к источнику питани  через верхний и открытые транзисторы разных плеч мостового коммутатора 1 И из «ерительный резистор 11, при этом ток в обмотке нарастает по экспоненте в соответствии с выражением , .... , х Un - Ерр. , .. 2Рф + Н ) -i . . щё (и - начальный ток а обмотке при ее невключении к источнику питани : Евр - ЭДС вращени  двигател , пропорциональна  его частоте вращени ; Т1-посто нна  времени нарастани  тока в обмотке двигател , т (2Рф+К ); 1 т 1ф-1лндукт1лвнос ьу1акг1лв оесопротивление одной фазы обмотки; The three-phase bridge switch circuit shown in FIG. 2 has control inputs Uyi ... Uy6 and power inputs 7171303 with respect to the anode and cathode power supply buses. The transistors of switch 1 perform the function of power switches. The diodes shunting the collector-emitter junction of power transistors are designed to protect them at the moment of locking from the effect of self-induced EMF arising in the core winding 2 of the motor 3. whose phases are connected to the corresponding outputs F1 ... F3 of the switch 1.10 Voltage plots the output of the main units of the device, depending on the angular position (Qt) of the poTopa engine in the absence of current limitation and control / speed, shown in Fig. 3, 15 correspond to the operation of a contactless motor on a natural characteristic and the operation of the device in the first mode. Fig. 3a shows the voltage plots at the outputs of the sensor 4 of the rotor position, filled, for example, on magnetically controlled elements. These stresses have the form of a meander with a duration of impulse, and the voltage in ISO is zl.grad. and shifted in phase one relative to the other by 120 zl.25 degrees. If there is a logical zero at the second combined inputs of the logical elements EXCLUSIVE OR 5, their output voltages, shown on 30 in Fig. 3b, repeat the voltage shown on 4g. 3a. In the first mode of operation of the device, the second and third combined inputs of the ZILI-NE 7 ICC elements are low (figv). Taking into account the FUNCTION, performed by them, x1vx2vx3 O), the voltage at the output of each of the specified logic elements 7 is 40 Self voltage inverted relative to the input one. The voltages depicted in FIG. 3 are input to decoder 10, and the voltages in FIG. 3. e weekend. It is characterized by a logical-45 function of the decoder 10, which can be performed, for example, using a binary-decryption decoder, three logical elements 2 OR-NOT and three logical elements 2 OR. At the same time, for example, 50 or the outputs of the 2ILI-NOT elements are formed in accordance with the FIG. 3d, and the voltages at the outputs of the 2IL elements are formed in accordance with the FIG. and voltage plots (fig. 3d, e) the open state of each of the transistors corresponds to an angle of 120 al. At the same time, transistors of the same conductivity type 88 are opened by a shift of the p6 phase at 120 electrical degrees. And transistors of different types of conductivity, connected in series, with a phase shift of 180 zl.grad. Such a relationship between the voltage at the output of the sensor and the position of the rotor and the voltage at the output of the decoder 10, and accordingly, the switch 1 allows for the torque of the engine 3 and is characteristic of the operation of non-contact motors. If there is a high level of rotation at the output of the setpoint adjuster 6 and the initial other conditions of the voltage, shown in Fig. 3b, d, e, e, are shifted by 180 zl.grad. (inverted), which causes a change in the direction of the engine torque. The voltage plots depicted in Fig. 3b are also valid for other modes of operation of the device. In the current limiting mode, the device operates when the motor is started or overloaded, when the voltage drop across the measuring resistor 11 exceeds the limit level. In this case, high level voltage pulses are generated at the output of the controlled Generator 8 (Fig. 4a). In this case, the voltage at the output of the elements ZILI-HE 7 (Fig. 4b) and at the outputs of the decoder W (Fig. 4c, d) were pinned for the switch 1 of the switch, when closed, the root winding 2 is disconnected from the power source, Figure 5 shows the time dependence of the current in the core winding 2 of the motor 3 when it starts up and there is a current limitation. When the output voltage is low, the generator of the main generator B of the root has a winding 2 connected to a power source through the top and open transistors of different arms of bridge switch 1 And from ep Tel'nykh resistor 11, the current in the winding increases exponentially in accordance with the expression, ...., x Un - Err. , 2PF + H) -i. . right now (and is the initial current of the winding when it is not connected to the power supply: Eur is the motor's emf of rotation, proportional to its rotational frequency; T1 is the time of rise of current in the motor winding, t (2Рф + К); resistance of one phase winding;

R сумма сопротивлений измерительного резистора, внутреннего сопротивлени  источника питани  и эквивалентного сопротивлени  двух открытых транзисторов .R is the sum of the resistances of the measuring resistor, the internal resistance of the power supply and the equivalent resistance of two open transistors.

При по влении высокого уровн  напр жени  на выводе управл емого генератора 8  корна  обмотка 2 отключаетс  от источника питани , а под действием ЭДС самоиндукции ток в обмотке, сохран   свое направление, замыкаетс  через один из верхних и один из нижних диодов, измерительный резистор 11 и источник питани  с частичной рекуперацией энергии, При этом ток в обмотке уменьшаетс  по экспоненте, опись1ваемой выражениемWhen a high voltage level appears at the output of the controlled generator 8, the root winding 2 is disconnected from the power source, and under the action of self-induced EMF, the current in the winding, keeping its direction, closes through one of the upper and one of the lower diodes, the measuring resistor 11 and the source power supply with partial energy recovery. In this case, the current in the winding is reduced exponentially, described by the expression

1 . - + ВР О -1,, ч /. )га Л (2НфЧр + )Л (one . - + BP O -1 ,, h /. ) ha L (2NfCR +) L (

где 1нч- начальный ток в обмотке двигател  при ее отключении от источника питани ;where 1NH is the initial current in the motor winding when it is disconnected from the power source;

ai/o падение напр жени  на диоде в пр мом направлении;ai / o voltage drop across the diode in the forward direction;

Ry.- сумма сопротивлений измерительного резистора 11 и внутреннего сопротивлени  источника питани ;Ry. is the sum of the resistances of the measuring resistor 11 and the internal resistance of the power supply;

Т2 21ф/(2Яф + RJ.) - посто нна  времени спадани  тока в обмотке двигател .T2 21f / (2If + RJ.) - constant decay time of the current in the motor winding.

Пример выполнени  управл емого генератора серии импульсов приведен на фиг.6. Генератор выполнен на базе однопорогового компаратора DA. Элементы R5, С2 выполн ют функцию внешних св зей и  влйютс  элементами коррекции. Пр мой вход компаратора соединен с резистором 12 св зи, указанным выше. Элементы R3 и С1 выполн ют роль фильтра. Инвертирующий вход KOfwiapaTopa соединен со средней точкой делител  напр жени  на резисторах R1, R2, напр жение на котором стабилизируетс  с помощью стабилитрона VO1 и резистора R4. При этом падение напр жени  на резисторе R2  вл етс  опорным напр жением (Uor) генератора, а падение напр жени  на измерительном резисторе ёходным напр жением (UBX) генератора, определ ющим напр жение на пр мом входе компаратора. Управл емый генератор 8 возбуждаетс  благодар  наличию внутренних распределенных RBH и Свн параметров Микросхемы, а также наличию обратных св зей на R5, С2 внешних элементах при Usx Uor. При этом длительность (г) импульсов напр жени  высокого уровн  нд выходе генератора определ етс  из выражени An example of the implementation of a controlled generator of a series of pulses is shown in Fig.6. The generator is made on the basis of a single threshold comparator DA. Elements R5, C2 perform the function of external communication and are elements of the correction. The direct input of the comparator is connected to the resistor 12 of the connection indicated above. Elements R3 and C1 act as a filter. The inverting input of KOfwiapaTopa is connected to the midpoint of a voltage divider on resistors R1, R2, the voltage on which is stabilized by means of a zener diode VO1 and a resistor R4. In this case, the voltage drop across the resistor R2 is the reference voltage (Uor) of the generator, and the voltage drop across the measuring resistor by the drive voltage (UBX) of the generator, which determines the voltage at the direct input of the comparator. The controlled oscillator 8 is excited due to the presence of internal distributed RBH and Sv parameters of the IC, as well as the presence of feedback on the R5, C2 external elements at Usx Uor. In this case, the duration (d) of high-level voltage pulses of the generator output is determined from the expression

r-()R5/R8н (4), в частота (f) генератора - параметрами элемен1Ч}В 12, R5, С2 и имеет пр мую зависимость от входного напр жени  генератора.r - () R5 / R8n (4), to the frequency (f) of the generator - by the parameters of the elements H} B 12, R5, C2 and has a direct dependence on the input voltage of the generator.

С учетом приведенных выше выражений дл  нарастани  и спадани  тока обмотки 2 двигател  3 с увеличением частоты и уменьшением длительности импульсов на5 пр жени  высокого уровн  на выходе генератора 8 при его возбуждении амплитуда переменной составл ющей тока уменьшаетс , однако при этом возрастают потери в транзисторах коммутатора при их переключении. Наклон касательной к кривой нарастани  тока меньше наклона касательной к кривой спадани  тока, и с увеличением ЭДС вращени  разница в наклонах увеличиваетс .5 Дл  Ограничени  тока двигател  на заданном уровне заполнениеTaking into account the above expressions for increasing and decreasing the current of the winding 2 of the motor 3 with increasing frequency and decreasing the duration of high voltage pulses at the output of the generator 8 when it is excited, the amplitude of the variable component of the current decreases, however, the losses in the switch transistors increase switching. The slope of the tangent to the current build-up curve is less than the slope of the tangent to the current decay curve, and with increasing EMF of rotation, the difference in slopes increases .5 For Limiting the motor current at a given level, filling

y r-f(5)y r-f (5)

импульсов генератора 8 гфй его возбуждении выбираетс  таким, чтобы при Евр Оthe impulses of the generator 8 gfy his excitation is chosen so that with Heb O

0 приращение тока за врем  г было меньше по абсолютной величине приращени  тока за врем  паузы. При этом генератор 8 рабо . тает в режиме циклического срыва генерации , а поддержание заданного уровн 0, the current increment during time g was less in absolute value of the current increment during the pause time. In this case, the generator 8 is slave. melts in the mode of cyclic breakdown of generation, and the maintenance of a given level

5 ограничени  тока по мере разгона двигател  происходит за счет увеличени  времени нахождени  генератора в режиме срыва генерации .. Узел 9 управлени  предназначен дл  управлени  частотой вращени  при другом положении переключател , функционально относ щегос  к узлу 9 управлени  по сравнению , с указанным на фиг.1, путем формировани  на объединенных третьих входах5 current limiting as the engine accelerates occurs by increasing the time the generator is in the generation stall mode. Control unit 9 is designed to control the rotational speed at a different switch position, functionally related to control unit 9 as compared to that indicated in Fig. 1, by forming on the combined third inputs

5 логических элементов ЗИЛИ-НЕ высокого уровн  напр жени , в течение которого независимо от уровней напр жений на других входах напр жени  на выходах элементов ЗИЛИ-НЕ 7 имеют низкий уровень и транзисторы коммутатора 1 наход тс  в закрытом состо нии. При этом обмотка 2 двигател  3 отключена от источника питани , что соответствует режиму останова двигател  3.5 ZILI-NOT logic elements of a high voltage level, during which, regardless of the voltage levels at other inputs, the voltages at the outputs of the ZILI-NE 7 elements are low and the transistors of the switch 1 are in the closed state. In this case, the winding 2 of the engine 3 is disconnected from the power source, which corresponds to the mode of stopping the engine 3.

Claims (1)

5 Формулаиз обретени 5 Formula of gain Устройство дл  управлени  бесконтактным ,двигателем посто -нного тока, содержащее мостовой коммутатор на транзисторах разного типа проводимости с выходами дл A device for controlling a contactless, direct current motor, containing a bridge switch on transistors of different types of conductivity with outputs for 0 подключени  к  корным обмоткам бесконтактного двигател , датчик положени  рото- i pa бесконтактного двигател , выходы которого соединены с первыми входами двухвходовых логических элементов . ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, вторые входы которых подключены к выходу задатчика направлени  вращени , декодер,выходами соединенный с управл ющими входами мостового коммутатора, силовые входы которого соединеиы с источником питани , измерительный резистор, включенный между одним из силовых входов мостового коммутатора и общей шиной источника питани , узел токоогранйчени . отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  энергопотреблений и повышени  надежности, узел токоограничени  выполнен в виде управл емого генера тора серии импульсов и введены три логических элемента ЗИЛИ-НЕ и узел упрдвлений частотой вращени , первые входы логических элементов ЗИЛИ-НЕ соединены0 connected to the core windings of a contactless motor, the position sensor of the roto is i pa of a contactless motor, the outputs of which are connected to the first inputs of two-input logic elements. EXCLUSIVE OR, the second inputs of which are connected to the output of the directional direction adjuster, a decoder, outputs connected to the control inputs of a bridge switch, power inputs of which are connected to a power source, a measuring resistor connected between one of the power inputs of the bridge switch and a common power supply bus, node current boundary. characterized in that, in order to reduce power consumption and increase reliability, the current-limiting node is designed as a controllable generator of a series of pulses and three ZILI-NOT logic elements and a rotational speed control unit are introduced, the first inputs of ZILI-logical elements are connected с выходами логических элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛ И вторые входы логических элементов ЗИЛИ-НЕ объединены и подключены к выходу управл емого генератора серии импульсов, вход которого соединен с общей точкой из1 ерительного резистора и упом нутого силового входа мостового коммутатора , а объединенные третьи входы логических элементов ЗИЛИ-НЕ через вновь введенный переключатель св заны с выходом узла управлени  частотой вращени  и общей шиной источника питани .with the outputs of logical elements EXCLUSIVE IL and the second inputs of logical elements ZILI-NOT are combined and connected to the output of a controlled generator of a series of pulses, the input of which is connected to a common point of the measuring resistor and the above-mentioned power input of the bridge switch, and the combined third inputs of logical elements ZILI NOT through the newly introduced switch is connected to the output of the speed control unit and the common power supply bus. / / mm i i i i -Щ f f-SH f f 9uz,S9uz, S Фи. вPhi. at
SU884489885A 1988-10-03 1988-10-03 Device for control of dc engine without contacts SU1713038A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884489885A SU1713038A1 (en) 1988-10-03 1988-10-03 Device for control of dc engine without contacts

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU884489885A SU1713038A1 (en) 1988-10-03 1988-10-03 Device for control of dc engine without contacts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1713038A1 true SU1713038A1 (en) 1992-02-15

Family

ID=21402402

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU884489885A SU1713038A1 (en) 1988-10-03 1988-10-03 Device for control of dc engine without contacts

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1713038A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220384U1 (en) * 2023-03-22 2023-09-11 Акционерное общество "Северный пресс" Enclosed valve motor with feedback

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Авторское свидетельство СССР М: 738059. кл. Н 02 К 29/00. 1980.Патент US № 4066935. кл.Н 02 К 29/00. 1978.За вка DE Ыг 2403432. кл. Н 02 К 29/02.1975.Проспект фирмы PAPST MOTOREV KG. DE. 1986. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU220384U1 (en) * 2023-03-22 2023-09-11 Акционерное общество "Северный пресс" Enclosed valve motor with feedback

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1208643B1 (en) Control of an electrical reluctance machine
KR940006961B1 (en) Commutation circuit for dc motor
KR100400516B1 (en) Switch Relays Machine Controllers
EP0397514B1 (en) Bridge inverters and the control thereof
US6034493A (en) Brushless DC motor control
US5072166A (en) Position sensor elimination technique for the switched reluctance motor drive
US5166591A (en) Current chopping strategy for generating action in switched reluctance machines
US4382217A (en) Starting control circuit for an A.C. motor
CA1279364C (en) Open-loop brushless motor control system
US6580235B2 (en) Electric motor with two modes of power supply switching
US10186997B2 (en) Overvoltage arrester for an electrical drive
US5053688A (en) Feedback circuit for eliminating DC offset in drive current of an AC motor
US4431953A (en) Circuit for operating a synchronous motor from a dc supply
EP0855791B1 (en) Control of an inductive load
AU749433B2 (en) Electronically commutated motor
EP0930697A1 (en) A system for controlling a brushless electric motor
US7397215B2 (en) Modulation method for bridge circuits for the particular control of direct current motors
SU1713038A1 (en) Device for control of dc engine without contacts
KR101187840B1 (en) System and method for controlling a synchronous electric motor, particularly for household appliances
CA1145390A (en) Zero rotation and zero torque detector and method for an ac electric motor drive
WO1989001260A1 (en) Switched reluctance motor control system
US3746941A (en) Device for controlling the speed of a d. c. motor with a noncontact switch
US5006775A (en) Method and apparatus for preventing a current collapse in a phase not participating in the commutation of a three-phase, block-current supplied synchronous machine
RU2067352C1 (en) Variable-speed electric drive with uncontrollable dc section
SU1458961A1 (en) Controlled thyratron motor