SU445102A1

SU445102A1 - Multi-motor electric drive

Info

Publication number: SU445102A1
Application number: SU1829887A
Authority: SU
Inventors: Владимир Александрович Лифанов; Сергей Григорьевич Воронин; Борис Гаврилович Шумихин
Original assignee: Челябинский Политехнический Институт
Filing date: 1972-09-21
Publication date: 1974-09-30

Description

Изобретение относитс к регулируемым электроприводам малой мощности.This invention relates to low-power adjustable drives.

Р1звестен многодвигательный электропривод по основному авт. св. № 395956, осуществл ющий синхронизацию вращени роторов бесконтактных двигателей посто нного тока, работающих от одного коммутатора, который управл етс сигналами от датчика положени ротора отстающего по углу двигател .The multi-motor electric drive is known for the main auth. St. No. 395956, synchronizing the rotation of the rotors of contactless DC motors operating from a single switch, which is controlled by signals from a rotor position sensor of a lagging motor.

Указанное устройство обеспечивает синфазное вращение только двухполюсных двигателей , у которых углы поворота в электрических фэ и геометрических фг градусах равны.The specified device provides the common-mode rotation of only bipolar motors, in which the angles of rotation in electrical ph and geometric phg degrees are equal.

Целью изобретени вл етс обеспечениеThe aim of the invention is to provide

синфазного (с фг -) вращени роторовcommon-mode (with phg -) rotation of rotors

мног.ополюсных электродвигателей в диапазоне рабочих скоростей вращени .multi-pole electric motors in the range of operating rotational speeds.

Поставленна цель достигаетс тем, что в состав электропривода введены датчики синхронизации на каждый электродвигатель, две группы схем совпадени и устройство регистрации рассогласовани роторов, входы которого через схемы совпадени первой группы св заны с датчиками синхронизации, а выходы - с первыми входами второй группы схем совпадени , вторые входы которых соединены с вы вителем рассогласовани импульсов с датчиков положени роторов, а выход подключен к коммутатору.The goal is achieved by including synchronization sensors for each electric motor, two groups of coincidence circuits and a rotor error detection device, the inputs of which through the coincidence circuits of the first group are connected to the synchronization sensors, and the outputs with the first inputs of the second group of coincidence circuits, the second inputs of which are connected to the pulse error detector from the rotor position sensors, and the output is connected to the switchboard.

На фиг. 1 изображена структурна схема многодвигательного электропривода; на фиг.FIG. 1 shows a structural diagram of a multi-motor electric drive; in fig.

2- временные диаграммы на элементах схемы.2- timing diagrams on the elements of the scheme.

Многодвигательный электропривод содержит два многополюсных электродвигател I и 2 с установленными на их валах датчикамиThe multi-motor electric drive contains two multi-pole electric motors I and 2 with sensors mounted on their shafts.

3и 4 положени роторов. Электродвигатели управл ютс от общего коммутатора 5. На3 and 4 rotor positions. Electric motors are controlled from a common switch 5. On

валах электродвигателей дополнительно установлены датчики синхронизации 6, 7, выполненные по типу обычных датчиков положени ротора, например, индуктивного типа. Электропривод снабжен вы вителем рассогласовани 8 импульсов датчиков 3, 4, устройством регистрации рассогласовани 9 роторов и двум группами схем совпадени 10, 11 и 12, 13. Вы витель рассогласовани 8 имеет два выхода 14, 15, св занные с датчиками 3, 4 иThe shafts of the electric motors are additionally fitted with synchronization sensors 6, 7, made in the manner of conventional rotor position sensors, for example, of the inductive type. The electric drive is equipped with an error detector 8 pulses of sensors 3, 4, a device for registering a mismatch of rotors 9 and two groups of coincidence circuits 10, 11 and 12, 13. The error driver 8 has two outputs 14, 15 associated with sensors 3, 4 and

два выхода 16 и 17. Устройство регистрации рассогласовани 9 роторов также имеет два входа 18, 19, св занные через схемы совпадени 10, 12 первой группы с датчиками синхронизации 6 и 7, и два выхода 20 и 21, соединенные с первыми входами 22 и 23 второй группы схем совпадени 12, 13, вторые входы которых 24 и 25 св заны с выходами 16 и 17 вы вител рассогл гпвани 8. Выход второй группы схем совпадени 12 и 13 подключен кtwo outputs 16 and 17. The device for registering the error of the 9 rotors also has two inputs 18, 19 connected through the coincidence circuit 10, 12 of the first group with synchronization sensors 6 and 7, and two outputs 20 and 21 connected to the first inputs 22 and 23 The second group of matching circuits 12, 13, the second inputs of which 24 and 25 are connected to the outputs 16 and 17 of the display of pair 8. The output of the second group of matching circuits 12 and 13 is connected to

коммутатору 5.switch 5.

С выходов датчиков синхронизации 6 и 7 снимаютс пр мые и обратные последовательности импульсов (Ось (Oci и CUC2, С0с2, сдвинутые на 180° (фиг. 2). Получить такие последовательности можно, например, путем применени в качестве формировател импульсов триггера Шмитта, снима сигналы с разных его плеч.Forward and reverse pulse sequences are removed from the outputs of synchronization sensors 6 and 7 (Axis (Oci and CUC2, С0с2, shifted by 180 ° (Fig. 2). Such sequences can be obtained, for example, by using Schmitt trigger pulses as a driver, removing signals from his different shoulders.

Вы витель рассогласовани 8 импульсов представл ет собой устройство, преобразующее поступающие на его входы 14 и 15 импульсы с датчиков 3 и 4 таким образом, что на его выход 16 всегда поступают импульсы отстающей, а на выход 17 опережающей по частоте или фазе последовательности.The error mismatch 8 pulses is a device that converts the pulses arriving at its inputs 14 and 15 from sensors 3 and 4 in such a way that its output 16 always receives lagging pulses, and output 17 advances in frequency or phase sequence.

Устройство регистрации рассогласовани 9 роторов состоит из двух триггеров и двух схем совпадени .The mismatch registration device of the 9 rotors consists of two triggers and two coincidence circuits.

Если на один из входов такого устройства поступит подр д два импульса одной последовательности , то на соответствующем ему выходе по витс напр жение, а на другом выходе при этом будет нулевой потенциал. Переключени выходного напр жени не произойдет пока не поступит подр д два импульса на другой вход устройства. Поочередное поступление импульсов на входы устройства регистрации не воздействует на него.If one of the inputs of such a device receives two pulses of the same sequence, then the voltage at the corresponding output will be voltage, while the other output will have a zero potential. Switching of the output voltage will not occur until another pulse arrives at the other input of the device. The alternate arrival of pulses at the inputs of the recorder does not affect it.

Схемы совпадени 12 и 13 осуществл ют запрет прохождени импульсов сор и сор , поступающих на их входы 24 и 25 и на вход коммутатора 5, когда па других входах 22 и 23 этих схем, св занных с устройством 9 имеетс нулевой потенциал.The coincidence circuits 12 and 13 prohibit the passage of the impurities and sor impulses to their inputs 24 and 25 and to the input of the switch 5, when there is zero potential on the other inputs 22 and 23 of these circuits connected to the device 9.

На схемы совпадени 10, 11 поступают сигналы с выходов датчиков синхронизации 6 и 7, сдвинутые, как указывалось ранее, на 180°. При этом реализуетс логическа операци вы влени совпадени импульсов coci иThe coincidence circuits 10, 11 receive signals from the outputs of synchronization sensors 6 and 7, shifted, as mentioned earlier, by 180 °. In this case, a logical operation is performed to detect the coincidence of coci pulses and

Шс2Устройство работает следующим образом.Shs2The device works as follows.

Предположим, что в некоторый момент времени после разбега ротор двигател 1 отстает от ротора двигател 2 на некоторый угол . При этом в соответствии с принципом работы вы вител 8 па его выход 16 поступает последовательность импульсов от датчика положени ротора отстающего, а на выход 17 - опережающего двигател , т. е. имеffISuppose that at some point in time after the takeoff run, the rotor of the engine 1 lags behind the rotor of the engine 2 by a certain angle. In this case, in accordance with the principle of operation of the 8 output generator, its output 16 receives a sequence of pulses from the rotor position sensor of the lagging behind, and the output 17 - the leading engine, i.e.

ем (Вр Сйр1 и (up (йр2.eat (BP Syr1 and (up (ip2.

Далее предположим, что на выходе 20 устройства 9 имеем напр жение, а на выходе 21 нулевой потенциал. Тогда схема 12 будет закрыта , а схема 13 открыта, и переключение коммутатора будет осуществл тьс от датчика положени ротора отстающего двигател , т. е. имеем устойчивую синфазную работу двигателей . Если же теперь напр жение на выходах устройства 9 переключитс , т. е. будет иметь «нуль на выходе 20 и напр жение на выходе 21, то схема 12 откроетс , а схема 13 закроетс . При этом переключение коммутатора будет осуществл тьс от датчика положени ротора опережающего двигател , что соответствует неустойчивой работе привода. Таким образом, переключа устройство 9, можно мен ть режим работы .многодвигательного электропривода с устойчивого на неустойчивый. Управление устройством регистрации 9 осуществл етс последовательност ми импульсовFurther suppose that at the output 20 of the device 9 we have a voltage, and at the output 21 there is a zero potential. Then the circuit 12 will be closed, and the circuit 13 will be open, and the switch will be switched from the rotor position sensor of the lagging engine, i.e. we have stable common-mode operation of the motors. If now the voltage at the outputs of the device 9 switches, i.e., has zero at the output 20 and the voltage at the output 21, then the circuit 12 will open and the circuit 13 will close. In this case, the switch will be switched from the position sensor of the leading engine rotor, which corresponds to the unstable operation of the drive. Thus, switching the device 9, it is possible to change the mode of operation of a multi-motor electric drive from stable to unstable. The recorder 9 is controlled by a sequence of pulses.

с и (Ос , поступающими со схем совпадени 10 и 11. При этом, если угловую ширину импульсов (Ос2 при одинаковых скорост х вращеНИН сделать меньше ширины импульсов coci и в обоих случа х ширина и.мпульса мс меньше ширины сос, то, как видно из фиг. 2, при совпадении во времени импульсов оос и (Ос2, когда интервал времени Т2 укладываетс внутриwith and (OC, coming from the coincidence schemes 10 and 11. Moreover, if the angular width of the pulses (OC2 at the same rotation speeds is less than the width of the pulses coci and in both cases x and the pulse pulse ms is less than the width bob, then as you can see from Fig. 2, with coincidence in time of the pulses OOS and (OC2, when the time interval T2 is placed inside

Т, с выхода 10 поступают подр д два импульса Юс. Благодар этому в соответствии с принципом работы устройства 9 на его выходе 20 по витс напр жение, а на выходе 21 нулевой потенциал. В том случае, когда импульсT, from output 10, two additional pulses of Ius are received. Due to this, in accordance with the principle of operation of the device 9, a voltage is applied at its output 20 and a zero potential at the output 21. In the event that momentum

ojci совпадает с сос2. т. е. когда интервал Т2 находитс внутри интервала тз с выхода схемы 11 поступает подр д два импульса ш , поэтому на выходе 21 по вл етс напр жение,ojci coincides with coc2. i.e., when the interval T2 is within the interval T3, the output of circuit 11 receives an additional two pulses w, so a voltage appears at the output 21,

а на выходе 20 пулевой потенциал (фиг. 2). При любых других взаимных положени х импульсов coci и Шс2, как видно из фиг. 2, на входы 18 и 19 осуществл етс периодическое поочередное поступление импульсов coci иand the output 20 is a bullet potential (Fig. 2). For any other mutual positions of the pulses coci and Sc2, as can be seen from FIG. 2, inputs 18 and 19 are periodically alternated with pulses of coci and

(Ос2, поэтому устройство 9 не переключаетс . За счет этого при синфазном положении роторов , т. е. при совпадении во времени импульсов Шс1 и сос2, переключение коммутатора осуществл етс импульсами с датчика положени ротора отстающего двигател , что соответствует устойчивой работе. При нарушени х синфазной работы электродвигателей, вызванной каким-либо возмущением, когда угловое рассогласование роторов достигает(OC2, therefore, device 9 does not switch. Due to this, when the rotors are in common position, i.e., if the pulses Bc1 and cc2 coincide in time, the switch is switched by pulses from the rotor position sensor of the lagging engine, which corresponds to stable operation. the common-mode operation of electric motors caused by any disturbance, when the angular mismatch of the rotors reaches

величины , т. е. при совпадении во времени импульсов coci и сос2 (фиг. 2) устройство регистрации 9 переключаетс , схема 12 запираетс , а схема 13 открываетс , и привод переходит в неустойчивый режим работы, привод щий к увеличению рассогласовани . Как только угловое рассогласовапие отрабатываетс и становитс , вновь происходит переключение устройства 9, и привод переходит в режим устойчивой синфазной работы.The values, i.e., when the pulses coci and cc2 coincide in time (Fig. 2), the recording device 9 switches, the circuit 12 closes, and the circuit 13 opens, and the drive switches to an unstable operating mode, which leads to an increase in the error. As soon as the angular mismatch is fulfilled and becomes, the device 9 again switches over, and the drive switches to the stable common-mode operation.

Дл осуществлени режима синфазного торможени достаточно сменить св зи выходов 20 и 21 устройства 9 со входами 22 и 23 схем совпадени 12 и 13. При этом выход 21 соедин етс со входом 23, а выход 20 со входом 22.To implement the common mode of braking, it is enough to change the connections of the outputs 20 and 21 of the device 9 with the inputs 22 and 23 of the coincidence circuit 12 and 13. The output 21 is connected to the input 23, and the output 20 to the input 22.

Предмет изобретени Subject invention

Многодвигательный электропривод по авт св. jYo 395956, отличающийс тем, что, с целью восстановлени синфазности работы : 1погополюсных двигателей при ее нарушени х, в состав привода введены датчики синхронизации на каждый электродвигатель, две группы схем совпадени и устройство регистрации рассогласовани роторов, входы которого через схемы совпадени первой группы св заны с датчиками синхронизации, а выходы - с первыми входами второй группы схемMulti-motor electric actuator auth st. jYo 395956, characterized in that, in order to restore the in-phase performance of: 1 polarized engines when it is disturbed, synchronization sensors for each electric motor, two groups of coincidence circuits and a rotor error detection device are connected to the drive; with synchronization sensors, and outputs - with the first inputs of the second group of circuits

совпадени , вторые входы которых соединены с вы вителем рассогласовани импульсов датчиков положени роторов, а выход подключен к коммутатору.matches, the second inputs of which are connected to the error generator of the rotor position sensor pulses, and the output is connected to the switch.

ЕЖHEDGEHOG

С2C2

h/:.4vh /:. 4v

I -/-7I - / - 7

С2C2

О);.ABOUT);.

ЖF

2/2 /

7777;7Л7777; 7Л

У///////7777уIn /////// 7777

......