SU686124A1 - Датчик дл синхронного электродвигател с частотно-токовым управлением - Google Patents

Датчик дл синхронного электродвигател с частотно-токовым управлением

Info

Publication number
SU686124A1
SU686124A1 SU762420440A SU2420440A SU686124A1 SU 686124 A1 SU686124 A1 SU 686124A1 SU 762420440 A SU762420440 A SU 762420440A SU 2420440 A SU2420440 A SU 2420440A SU 686124 A1 SU686124 A1 SU 686124A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
winding
jumper
signal
pulse
point
Prior art date
Application number
SU762420440A
Other languages
English (en)
Inventor
Борис Николаевич Каржавов
Владимир Николаевич Бродовский
Владимир Александрович Белоцерковский
Original Assignee
Предприятие П/Я В-8670
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 Предприятие П/Я В-8670 filed Critical Предприятие П/Я В-8670
Priority to SU762420440A priority Critical patent/SU686124A1/ru
Application granted granted Critical
Publication of SU686124A1 publication Critical patent/SU686124A1/ru

Links

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Description

(54) ДАТЧИК ДЛЯ СИНХРОННОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ С ЧАСТОТНО-ТОКОВЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Claims (2)

  1. Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к датчикам положени , испольэуемь1м в системах частотно-токового управпенн  синхронными двигател ми . Известны датчики положени , обеспечивающие получение многофазной системы управл ющих сигналов, измен ющихс  в функции угла поворота по синусоидальному закону, например бесконтактные сельсины . Подобные датчики наход т примене ние, в частности, в системах частотнотокового управлени  синхронными двигател ми , при котором в обмотках двигате- л  создаетс  система- токов синусоидаль- ной , имеющих частоту, совпадаюлую с угловой частотой вращени  ротора. Формирование токов происходит за счет сравнени  сигналов обратной св зи по току с управл ющими сигналами от датчика положени  с помснцью специальной схе Ш.1 1. Известен также датчик положени , содержащий 2. -образный безобмоточный ротор и кольцевой статор, магнитопровод которого выполнен П-образным, с сигнальной обмоткой и кольцевой обмоткой возбуждени , расположенной а радиальных пазах Г -образного магнитопровода статора 2J. Данное техническое рещение по своей сущности и достигаемому результату  вл етс  наиболее близким к изобретению . Известный датчик обеспечивает получение IT1-фазной системы переменных напр жений , амплитуды которых завис т от углового положени  ротора. Дл  формировани  синусоидальных токов в обмот ках синхронного двигател  кроме датчика положени  известной конструкции необходимы датчик обратной св зи по току, устройство сравнени  управл ющих сигналов с сигналами обратной св зи, а также фазочувствительные выпр мители дл  преобразовани  выходных напр жений датчика положени . В целом система управлени  двигателем получаетс  сложной и недостаточно надежной, что обусловлено опраниченными функциональными возможно :т ми датчика положени . Целью изобретени   вл етс  расширение функциональных возможностей датчика ложени  и упрощение за счет этого структурной схемы электропривода. Указанна  цель достигаетс  тем, что статор выполнен в виде 2гп разделенных воздушными зазорами сегментов, которые охвачены ферромагнитной лентой образующей между сегментами перемычки , и снабжен обмоткой опроса и обмо-гкой обратной св зи по току, причем указанные обмотки и сигнальна  обмотка располо кены на перемычках, С целью увеличени  кратности полезного сигнала на каждой перемычке размешаютс  две сигнальные обмотки, кажда  из которых соединена последователь но-встречно с аналогичной обмоткой, расположенной на диаметрально противоположной перемычке. Все 2 СП обмоток опроса соединены последовательно-согласно и подключены к генератору разнопол рных импульсов напр жени , разделенных интервалами нулевого уровн . На фиг. 1 показана конструктивна  схема датчика при числе фаз m 2; на фиг, 2 изображены кривые намагничивве ни  ферромагнитной перемычки между сегментами; на фиг. 3 - временные диаграммы , по сн ющие принцип работы датчика. Датчик содержит Z -образный ротор 1 и кольцевой rt-образного сечени , разделенный на сегменты 2-5, в радиальном пазу которого размешена кольцева  обмотка возбуждени  6. Сег менты 2-5 охвачены ферромагнитной лентой 7 из материала с высокой маг ниткой проницаемостью, например из пермалло . Катушка 8 составленна  по крайней мере из трех изолированных об моток, расположёна на каждой из перемычек 9-12, образованных лентой 7. Одна из обмоток служит дл  периодичес кого опроса (перемагничквани ) перемы ки, друга  соединена последовательно с соответствующей фазой обмотки  кор  синхронного двигател  и, таким образом  вл етс  обмоткой обратной св зи по т ку, а остальные, одна или несколько об моток, служат сигнальными. Сегменты статора могут быть закреплены, например , на диамахнкткых фланцах 13. Количество сигнальных обмоток на каждой катушке 8 может измен тьс  в ависимости от схемы преобразоваткл  нергии. Дополнительные сигна/шные бмотки могут быть использованы также л  повышени  помехоустойчивости. При неидеальной пр моугольности кривой намагничивани  перемещение рабочей точки по горизонтальному участку сопровождаетс  некоторым изменением индукции и по влением на сигнальных обмотках помех . Сигналы помехи могут быть ослаблены путем встречного включени  двух сигнальных обмоток, расположенных на противоположных перемычках (при согласном включении соответствующих обмоток опроса). При подаче в обмотку 6 посто нного тока намагничивающа  сила (н.с.) возбуждени  распредел етс  между различными участками ленты 7 в зависимости от углового положени  ротора 1. Если продольна  ось ротора расположена вертикально , магнитный поток возбуждени  целиком проходит по перемычкам 1О и 12 и они наход тс  под действием н.с., максимал но возможной при заданном значении тока возбуждени . Н.с., приложенна  к перемычкам 9 и 11, равна нулю в силу симметрии магнитной системы, в том числе и ротора, относительно вертикальной оси. Очевидно, что при повороте ротора на действию максимальной н.с. подвергаютс  перемычки 9 и 11, а н.с. перемычек 10 и 12 равны нулю. В промежуточном положении к.с. возбуждени  приложена как к перемычкам 9 и 11, так и к перемычкам 1О и 12 в соотношении, определ емом проводимостью соответствующих воздушных зазорсж, т.е. угловым положением ротора. При повороте ротора на 18О относительно исходного положени  пол рность н.с. каждой перемычки мен етс  на офатную. Таким образом, при вращении ротора кажда  перемычка оказьшаетс  под действием Н.С., измен ющейс  в функции уг ла поворота по периодическому закону. Последний приближаетс  к синусоидальному при соответствующем выборе геоме-ьрии ротора. Амплитуда н.с. перемычек пропорциональна току возбуждени . Полученные синусоидально измен ющиес  н.с. используютс  в качестве т-фазной системы управл кших сигналов. Сравнение сигнала управлени  с сигналом , пропорциональным току двигател , выполн етс  с помощью обмотки обратной св зи, вход5Ш1еЙ в состав катушки 8. Поскольку по обмотке обратной св зи протекает ток соответствующей фазы двигател , кажда  перемычка в общем случае нахоаитс  по  действием двух н. с. - управлени  и обратной св зи по току. При противоположном направлении обеигх н,с. соотношение между их величинами опред л ет знак результирующей н.с. перемычк Дл  определе1ги  знака разности кажда  перемычка подвергаетс  периодичеокому опросу путем подачи в обмотки опроса , вход щие в состав катущки 8, раэнопол рных импульсов тока. При отсутствии н.с. управлени  и обратной св зи, а также при равенстве абсолютных величин обеих н.с. состо ние перемычки определ етс  только, импульса ми опроса (фиг. За). При подаче положительного импульса опроса с н.с. Fp (фиг. 2а) перемычка насыщена в положительгном направлении - точка 14. По окончании действи  этого импульса состо ние перемычки соответствует точке 15, При подаче отрицательного импульса опроса рабоча  точка перемешаетс  по траектории точка 15 - точка 16 - точка 17. При этом в силу изменени  индукпии в сигнальной обмотке наводитс  импульс ЭДС вс (фиг. 36). Такой же импульс, но обратного знака, наводитс  при подаче очередного положительного импульса опроса. В данном режиме импульсы ЭДС навод тс  только передними фронтами импульсов опроса, т.к. изменение н.с. на заднем фронте происходит по траектории точка 14 - точкл 15 или точка 17 точка 16 и не св зано с изменением и№дукции . Полученные сигнальные импульсы (фиг. 36) не- несут в себе информации о соотношении н.с. управлени  и н.с. о&ратной св зи и поэтому  вл ютс  ложными . По этой причине схема преобразовагтел  энергии, управл ющего работой дввнгател , должна быть построена так, чтобы сигнальные импульсы, навод5ациес  передними фроитамв импульсов опроса, ею не воспринимались.С этой целью может быть использована система разрешающих сигналов Up (фиг. Зд). Путем сравнени  разрешающих сигналов с выходными импульсами формируютс  выходные сигналы. Преобразователь энергии воспринимает сигналы датчика только при наличии разрешающего импульса, т.е. только импульг сы, наводимые задними фронтами сигналов опроса. Рабочий режим датчика Хларактеризуот с  наличием н.с. управлени  Fy н н.с. обратной св зи , одна из которых может превышать другую по абсолютной величине . Пусть, например, Fy F (фиг 26) и перемычка находитс  под действием положительного импульса опроса. В этом случае состо ние перемычки соответствует точке 18. По окончании импульса рабоча  точка перемещаетс  влево на величину точка 19, причем ЭДС в сигнальной обмотке не наводитс . При по влении отрицательного импульса опроса происходит перемагничивание перемычки в направлении от точки 19 к точке 20 и в сигнальной обмотке наводитс  ложный импульс 21 (фиг, 3 в). Задний фронт отрицательного импульса опроса также наводит импульс 22 (перемагничивание в направлении от точки 20 к точке 19), котсфый 5шл етс  рабочим, т.к. совпадает по времени с разрешающим импульсом (фиг. Зд). Импульс 22 используетс  в преобразователе энергии дл  открывани  ключа, например тиристора, в СОО-Рветствующей фазе, благодар  чему ток в обмотке двигател  начинает нарастать, и спуст  определенное врем  устанавливаетс  обратное соотношение H.c.:jFyl Fj,J. При этом под действием положительного импульса опроса перемычка находит с  в состо нии, показанном на фиг. 2в точкой 23. По окончании импульса происходит перемагничивание в направлении от точки 23 к точке 24 и в сигнальной обмотке наводитс  рабочий импульс 25 (фиг. Зг), совпадающий по времени с разрещаюшим импульсом Up (фиг. Зв). Импульс 25 используетс  в преобразователе энергии дл  запирани  ранее включе№ного тиристора. Очередной импульс 26 (фиг. Зг) в сигнальной обмотке наводит с  передним фронтом положительного импульса опроса. Этот импульс  вл етс  ложным. Таким образом, по вл ет  импульс 22, включающий тиристор, к отсутствует запирающий импульс 25, и наоборот, .jTpf l по вл етс  запирающий импульс 25 и отсутствует имульс 22, Поскольку Fy измен етс  по синусодальному закону в функции угла повороа , в обмотке двигател  формируетс  поупериод тока, близкий по форме к сину оидальному . Частота опроса выбираетс  с таким расчетом, чтобы в течение периода опроса ток в обмотке дви ател  мог измен тьс  не более чем на заранее заданную величину, например на 5%. В то врем , как в какой-либо перемычке , например 9, происход т рассмо-пренные выше процессы, обусловленные встречным действием Fy и F. , в противоположной перемычке 11 об(з н.с. направлены согласно, что достигаетс  соответ:ствующей фазировкой обмотки обратной св зи. При этом перемычка сильно насыщена , независимо от пол рности импульсов опроса перемещение рабочей точки происходит только в пределах горизонтального участка кривой намагничивани  и сигнальные импульсы не навод тс . Рабочий режим в перемычке 11 наступает при повороте ротора на 180 , когда изменаетс  пол рность Fy. Сигнальна  обмотка, расположенна  на этой перемычке, управл ет формированием второго полупериода тока в данной фазе двигател . Два полупериода тока в другой фазе задаютс  работой соответственно перемычек 10 и 12 В датчике обеспечиваетс  получение сигналов, содержащих информацию как об угловом положении , так и о СОО-Рношении сигнала управлени  и сигнала обратной св зи, и он, таким образом, о новременно выполн ет функции датчика положени , датчика обратной св зи по току и устройства сравнени . Применение датчика данной конструкции в системах частотно-токового управлени  синхронными двигател ми позвол ет значительно упростить электронную схему и тем самым повысить ее надежность . 686 Формула изобретени  1. Датчик дл  синхронного электрода гател  с частотно-токовым управлением, содержащий безобмоточный Z -образный ротор и кольцевой статор с магнитопроводом П-образного сечени  и расположенной в радиальном пазу кольцевой обмот кой возбуждени , отличаюшийс   тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей датчика, магиитопровод статора содержит 2т отдель- ных сегментов, соединенных ферромагнит ными перемычками, на каждой из которых расположены обмотка опроса, обмотка о6ратной св зи по току и по меньшей мере одна сигнальна  обмотка, 2, Датчик по п. 1, отличающ и и с   тем, что, с целью повышени  кратности полезного сигнала, на каждой перемычке расположень две сигнальные обмотки и кажда  из них соединена последовательно-встречно с аналогичной обмоткой, расположенной на перемычке, сдвинутой на 180 эл. град. 3. Датчик по пп. 1и2, отличаto щ и и с   тем, что все 2. т обмоток опроса соединены последовательно :оглаоно . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Бродовский В. Н. и Иванов Е, С. Привода с чacifotнo-тoкoвым управлением , М., Энерги , 1974, с. IO-15.
  2. 2.Мкртч н Д. П. и Хрущев В. В. Однофазные сельсины. Л., Судпромгиз, 1957, с. 25.
    П
    А-А
    А
SU762420440A 1976-11-15 1976-11-15 Датчик дл синхронного электродвигател с частотно-токовым управлением SU686124A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762420440A SU686124A1 (ru) 1976-11-15 1976-11-15 Датчик дл синхронного электродвигател с частотно-токовым управлением

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU762420440A SU686124A1 (ru) 1976-11-15 1976-11-15 Датчик дл синхронного электродвигател с частотно-токовым управлением

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU686124A1 true SU686124A1 (ru) 1979-09-15

Family

ID=20682958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU762420440A SU686124A1 (ru) 1976-11-15 1976-11-15 Датчик дл синхронного электродвигател с частотно-токовым управлением

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU686124A1 (ru)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5920162A (en) Position control using variable exciter feed through
Ehsani et al. New modulation encoding techniques for indirect rotor position sensing in switched reluctance motors
US4134055A (en) Inductor type synchronous motor driving system
US3706923A (en) Brushless d.c. motor acceleration system
CA2061960A1 (en) Electric motor control apparatus and method
SU1419531A3 (ru) Вентильный электродвигатель с тахометрическим генератором
CN101361261B (zh) 确定具有至少一个励磁绕组的同步机的转子位置的方法
US4011440A (en) System for generating an angular rate signal from an angular position signal utilizing a constant amplitude-variable carrier phase signal
US3614616A (en) Bidirectional ac tachometer
WO1982003692A1 (en) Speed detecting device
US4445076A (en) Control system for synchronous motor employed as servomotor
US4431958A (en) Control apparatus for single phase AC induction motor
SU686124A1 (ru) Датчик дл синхронного электродвигател с частотно-токовым управлением
KR20200110179A (ko) 회전 포지션 신호를 생성하기 위한 포지셔닝 디바이스 및 리졸버에 대한 여기 신호를 생성하기 위한 여기 디바이스
JPS62184362A (ja) 回転方向検出装置
JPS6158462A (ja) ブラシレス速度計発電機およびシンクロ
JPS57189554A (en) Stepping motor
US10830610B2 (en) Method and apparatus for motor rotor position determination
JPS5785590A (en) Rotor position detecting system for rotary electric machine
RU2207578C2 (ru) Способ определения эдс ротора синхронных и тока ротора асинхронных электродвигателей (его варианты)
SU754595A1 (ru) Вентильный электродвигатель 1
SU1279023A1 (ru) Вентильный электродвигатель
RU2029642C1 (ru) Сельсино-цифровой преобразователь положения
SU1020953A1 (ru) Устройство дл бесконтактного тиристорного возбуждени синхронной электрической машины
SU1418901A1 (ru) Преобразователь угла поворота вала в код