Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ БЕСКОНТАКТНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Известен способ электрического торможения бесконтактных электродвигателей постоянного тока с полупроводниковым коммутатором, согласно которому для реализации генераторного (тормозного) режима питание датчика положения переключают с комплекта чувствительных элементов, обеспечивающих двигательный режим, на комплект чувствительных элементов, обеспечивающих тормозной режим. Двигатель от сети не отключают, поэтому окончание тормозного режима не фиксируется, и после остановки двигателя начинается его разгон в противоположном направлении. В ряде случаев это является недостатком, так как не позволяет обеспечить эффективного решения поставленных технических задач.

Предлагаемый способ позволяет фиксировать окончание тормозного режима. С этой целью силовая обмотка двигателя и коммутатор шунтированы цепью из последовательно соединенных активного сопротивления и диода, и на время торможения их отключают от основного источника питания.

В результате при переключении источника питания датчика положения в устройстве, реализующем описываемый способ, возникает генераторный режим двигателя, и благодаря отключению двигателя от сети генерируемая энергия рассеивается в активном сопротивлении шунтирующей цепи. При этом динамическое торможение происходит до полной остановки двигателя.

На чертеже приводится схема бесконтактного двигателя постоянного тока, электрическое торможение которого осуществляется согласно предложенному способу.

Секции О₁ O₂, O₃ силовой обмотки двигателя коммутируются транзисторами Т₁, Т₂, Т₃, каждый из которых через соответствующий выпрямитель-усилитель Y₁, Y₂, Y₃ управляется чувствительными элементами датчика ДП положения ротора. В описываемом случае чувствительные элементы трансформаторного типа питаются переменным напряжением от генератора, входящего в схему коммутатора. Этот же генератор служит для получения запирающего напряжения Е_з.

Датчик ДП содержит два комплекта чувствительных элементов 1, 2, 3 и 4, 5, 6, сдвинутых относительно друг друга на 180 эл. град. Каждый комплект запитывается переменным напряжением через контакты 7 и 8 реле Р. Контактом 9 реле с транзисторным коммутатором шунтируется последовательно включенными активным сопротивлением R₁ и диодом Д₁.

В нормальном режиме контакты 7 и 9 замкнуты, чувствительные элементы 1, 2, 3 датчика положения подключены к источнику U_пд, а секции О₁, О₂, О₃ обмотки поочередно коммутируются транзисторами Т₁, Т₂, Т₃. Двигатель создает вращающий момент.

Каждый транзистор подключает секцию к батарее питания в тот момент, когда э.д.с., наводимая магнитом-ротором в секции, по знаку обратна напряжению батареи. Это достигается соответствующим взаимным расположением магнитных осей секций обмотки, якоря Я датчика положения и чувствительных элементов датчика. Если при таком расположении перечисленных элементов двигателя разомкнуть контакт 9, а вместо Д₁ поставить активное сопротивление, то ток через транзисторы Т₁, Т₂, Т₃ и это сопротивление от э.д.с. каждой секции может протекать только в направлении, обратном нормальной проводимости транзисторов, что в большинстве случаев недопустимо.

Для того чтобы обеспечить нормальную работу транзисторов при генераторном режиме машины, необходимо отпирать транзисторы в моменты времени, когда знак э.д.с. каждой секции обеспечивает протекание тока через них в направлении эмиттер - коллектор. Это достигается путем сдвига чувствительных элементов 1, 2, 3 датчика положения на 180 эл. град., практически переключением напряжения питания датчика на дополнительный комплект чувствительных элементов 4, 5, 6 (контакт 8 замкнут, а контакт 7 разомкнут).

Включение в схему диода Д₁ позволяет осуществить протекание тока при работе двигателя в генераторном режиме и не вносит отрицательных эффектов при нормальной работе двигателя. Контакты 7, 8, 9 реле Р могут быть заменены бесконтактной схемой на полупроводниковых элементах.