6 .3. Перевод обозначений элементов оборудования и принципиальной электрической схемы на лицевой панели приборного блока (рис. 6.1.)

POWER	Энергия
ARMATURE VOLTAGE	Напряжение якоря
CURRENT SOURCE	Источник тока
ARMATURE CURRENT	Ток якоря
BRAKE	Тормоз
CONTROL VOLTAGE	Управляющее напряжение
TEST MOTOR	Исследуемый двигатель
BRAKE CONTROL	Задатчик нагрузки
DIGITAL TACHOMETER	Цифровой тахометр
SPEED, rad/s	Скорость, рад/с
HG	Датчик Холла
TGW	Измерительная обмотка тахогенератора
CMPT	Компьютер
COMPENSATOR	Компенсатор

6.4. Конструкция и принцип действия двигателя

У бесконтактного двигателя постоянного тока щеточно-коллекторный узел отсутствует, его роль выполняет транзисторный коммутатор, управляемый датчиками углового положения ротора. Благодаря этому бесконтактный двигатель, сохраняя основные характеристики коллекторного двигателя, более надежен в работе, создает меньшие радиопомехи.

Бесконтактный двигатель состоит из трех частей: собственно двигателя, датчиков углового положения ротора и полупроводникового коммутатора Датчики положения размещаются в специальных пазах по центрам полюсов обмотки якоря, коммутатор встроен в двигатель.

Статор двигателя имеет неявнополюсную конструкцию, на статоре размещается обмотка якоря из четырех секций: Н1-К1, К2-Н2, Н3-К3, К4-Н4 (рис. 6.1). Каждая секция состоит из двух катушек соединенных последовательно и размещенных на противоположных полюсах статора. Секции Н1-К1 и Н3-К3 запитываются от однополярного источника питания с начала, а секции К2-Н2 и К4-Н4 - с конца; это необходимо для создания однополярного электромагнитного момента двигателя при вращении ротора, выполненного из магнитотвердого материала с двумя полюсами.

В каждый момент времени обтекается током лишь одна секция обмотки якоря, остальные секции обесточены (таблица 6.1). Создаваемый секцией магнитный поток взаимодействует с потоком ротора, благодаря чему осуществляется поворот последовательно на 90. Управление токораспределением по секциям выполняют транзисторы по сигналам датчиков углового положения ротора – датчиков ЭДС Холла (рис. 6.1; рис. 6.2).

6.5. Датчики углового положения ротора

В исследуемом двигателе в качестве датчиков углового положения ротора использованы два датчика ЭДС Холла. Датчик Холла выполняется на кремниевой пластинке (рис. 6.2) или стеклянной (слюдяной) пленке с напыленным полупроводником. К противоположным торцам 1-1 припаяны токовые выводы, через которые датчик подключается к источнику питания.

При подаче на токовые выводы напряжения питания по кремневой пластинке протекает ток. При воздействии на датчик магнитного поля нормальная к плоскости пластины составляющая индукции В вызывает на гранях 2-2 поперечное электрическое поле, ЭДС которого (ЭДС Холла) ,

где К – константа Холла; I – величина тока; Н – нормальная составляющая напряженности магнитного поля (перпендикулярная линии тока в пластине); d – толщина пластины.

Если изменять направление индукции или питающего тока, меняется знак ЭДС Холла.

В двигателе два датчика размещаются в специальных пазах в расточке статора и сдвинуты относительно друг друга на 90 ( в таблице 6.1 и на рис.6.1 обозначены G и HG). При вращении ротора (постоянного магнита) датчики вырабатывают на выходах М5-М6 и М7-М8 напряжения величина и знак которых соответствуют величине и знаку магнитной индукции поля, создаваемого ротором-индуктором. Эти напряжения являются управляющими для транзисторов VT3, VT4, VT9, VT10.

Датчики G или HG управляют коммутацией двух секций обмотки якоря:

• датчик G коммутирует секции Н1-К1 и К2-Н2;

• датчик HG коммутирует секции Н3-К3 и К4-Н4.

Рис. 6.2. Датчик Холла

Например, отрицательный потенциал одного из полюсов ЭДС Холла на датчике G вызывает отпирание транзистора VT9 и включение секции Н1-К1 в это же время положительный потенциал другого полюса ЭДС Холла запирает транзистор VT10 и секция К2-Н2 отключается, то есть секции работают строго в противофазе. Аналогично коммутируются и секции Н3-К3, К4-Н4.

Знак ЭДС Холла каждого датчика зависит от того, какой полюс ротора находится под датчиком S или N (таблица 6.1).