SU292588A1 - Бесконтактный электродвигатель посто нного тока - Google Patents

Description

Известны бесконтактные электродвигатели посто нного тока с ротором в виде посто нного магнита, многофазной статорной обмоткой, ток в которой коммутируетс  полупроводниковым коммутатором по сигналам датчика положени  ротора, пусковым генератором и фазорасщепителем. В них обычно примен ютс  многофазные датчики положени , дл  чего -необходимо большое количество соединительных проводов между коммутатором и электродвигателем со Встроенным датчиком.

Дл  упрощени  конструкции двигател  предлагаетс  датчик положени  ротора выполн ть € однофазной обмоткой на статоре, включенной на вход пускового генератора, и с числом полюсов ротора, равным произведению числа полюсов ротора двигател  на коэффициент делени  фазорасщепител .

На фиг. 1 представлена блок-схема предложенного электродвигател ; на фиг. 2 - принципиальна  схема пускового генератора.

Бесконтактный электродвигатель содержит ротор 1 (фиг. 1) в виде -посто нного магнита, многофазную статорную обмотку 2, коммутаци  тока в которой осуществл етс  коммутатором 3 по сигналам датчика положени  4.

тел  на коэффициент делени  фазорасщепител  6.

В качестве фазорасщепител  могут быть использованы любые кольцевые пересчетные схемы, причем число устойчивых со1сто ний фазорасщепител  зависит от фазности электродвигател . В описываемом трехфазном двигателе в качестве фазорасщепител  применен триггер с.трем  устойчивыми состо ни ми .

Так как в предлагаемом электродвигателе применен имеющий однофазную обмотку 7 датчик положени  ротора, который не несет информации о положении ротора 8 электродвигател  относш-ельно каждой его фазы в момент пуока, при подаче напр л-сени  питани  на коммутатор возможно такое включение фазорасщепител  и, следовательно, фаз электродвигател , при котором вращени  ротора не произойдет. На фиг. 1 таким  вл етс  положение , когда включена фаза статора, создающа  полюса S. и Ль т. е. когда при взаимодействии разноименных полюсов (Si статора и N ротора; Л} статора и S ротора) угол сдвига между ними близок или равен 0. Поэтому дл  пуска электродвигател  из такого положени  между датчиком положени  4 и фазорасщепителем 6 включаетс  пусковой генератор 5, представл ющий собой генератор импульсов низкой частоты, синхронизаци 

которого возможна на любых частотах, превышающих собственную частоту генератора. Генератор 5 выдает импульсы, перебрасыва  фазорасщепитель в другие положени , а следовательно включа  другие фазы электродвигател . Когда при воздействии разноименных полюсов статора и ротора угол сдвига между ними достигает значени , близкого к 90 электрическим градусам, пусковой момент достигает своего максимального значени , «, следовательно , ротор двигател  начинает вращатьс . Начнет вращатьс  и жестко св занный с ним ротор датчика, выдава  импульсы на пусковой генератор, тем самым синхронизиру  его частоту. Собственна  частота пускового генератора выбираетс  таким образом, чтобы при пуске электродвигател  (в момент начала вращени ) частота импульсов, поступающих с датчика положени  ротора, была больше собственной частоты пускового генератора (/д.п.р./п.г.), что обеспечивает надежный пуск электродвигател .

Дальнейший разгон электродвигател  происходит как в обычном бесконтактном электродвигателе .

Если при подаче напр жени  питани , положение ротора совпадает с оптимальным по отношению к включенной фазе, то пусковой генератор сразу переходит на режим синхронизации . Таким образом, пусковой генератор обеспечивает два режима: режим поиска оптимального положени  (при необходимости), когда он работает на собственной частоте, и режим синхронизации.

На фиг. 2 приведен один из вариантов такого пускового генератора. Он состоит из ждущего мультивибратора (транзисторы 9 и 10), симметричного триггера (транзисторы И и 12) и компаратора (блокинг-генератора), собранного на транзисторе 13. Соединенные между собой ждущий мультивибратор и компаратор образуют генератор импульсов низкой частоты, причем частота импульсов определ етс  цепью: сопротивление 14 - .конденсатор 15 ждущего мультивибратора. Синхронизаци  генератора происходит через симметричный триггер, также соединенный с компаратором (собственна  частота компаратора выбираетс  до 5 кгц и выше).

Нри подаче напр жени  нитани  в заторможенном ждущем мультивибраторе происходит лавинообразный процесс, в результате которого транзисторы 9 и 10 переход т в .насыщенное состо ние, а конденсатор 15 быстро зар жаетс  до значени  напр жени  источника питани . Если при этом транзисторы симметричного триггера установ тс  в такое положение , когда транзистор 11 открыт, а транзистор 12 закрыт, то в этом случае комнаратор может возбудитьс  благодар  открытому диоду 16, т. е. когда последний откроетс  быстрее, чем диод 17. Однако и в этом случае произойдет процесс, описанный выше, с той лишь разницей, что транзистор 11 откроетс .

а транзистор 12 закроетс  благодар  импульсу с компаратора.

Весь процесс длитс  очень короткий промежуток времени (до дес тков микросекунд), 5 после которого начинаетс  или режим поиска или режим синхронизации.

Транзисторы 9 и 10 ждущего мультивибратора в результате переходного процесса закрываютс . Благодар  этому начинаетс  медленный разр д конденсатора 15 через сопротивление 14 и внутреннее сопротивление источника питани . Если электродвигатель не начнет вращатьс , т. е. если от датчика положени  ротора на вход симметричного триггера не будут поступать импульсы, то конденсатор через определенный промежуток времени разр дитс  до такого значени , при котором начнет отпиратьс  транзистор 10, вызыва  отпирание транзистора 9. Произойдет лавинообразный процесс, в результате которого оба транзистора 9 и 10 откроютс , а конденсатор вновь зар дитс  до значени  напр жени  источника питани . Благодар  этому откроетс  диод 17 и компаратор сгенерирует импульс, который пойдет на фазорасщепитель , перевод  его в устойчивое состо ние, и на симметричный триггер и ждущий мультивибратор , неревод  последний снова в неустойчивое состо ние, т. е. транзисторы 9 и 10

закрываютс , а конденсатор 15 разр жаетс .

Как только начнет вращатьс  двигатель, с

датчика положени  ротора на симметричный

триггер поступит импульс, перевод  его в

другое устойчивое состо ние, благодар  чему

5 откроетс  диод 16 и компаратор сгенерирует импульс, который пойдет на фазорасщепитель , симметричный триггер и ждущий мультивибратор , перебрасыва  триггер в исходное состо ние и приоткрыва  транзисторы 9 и 10, тем самым подзар жа  конденсатор 15. Происходит синхронизаци .

Описанный бесконтактный электродвигатель посто нного тока имеет небольшое количество проводов между коммутатором и двигателем со встроенным датчиком (при трехфазной статорной обмотке двигател  оно равно 5), унрошенную конструкцию датчика положени  ротора, а, следовательно, и самого электродвигател .

0.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Бесконтактный электродвигатель посто нного тока с роторо.м в виде посто нного магнита , многофазной статорной обмоткой, коммутаци  тока в которой осуществл етс  полупроводниковым коммутатором по сигналам датчика положени  ротора, н сковым генератором и фазорасщепителем, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции , указанный датчик положени  выполнен с однофазной обмоткой на статоре, включенной на вход пускового генератора, и с числом полюсов ротора, равным произведению числа полюсов ротора двигател  на коэффициент делени  фазорасщепител .