Общий вид станка 5702

Лист

Кинематическая схема станка 5702

Лист

4. Датчики и системы управления. 4.1. Общие сведения о датчиках.

Информация о положении ротора используется для формирования сигналов коммутации силового преобразователя. Для этого в большинстве случаев используют информацию с датчика положения ротора. Эта информация поступает в виде N последовательностей сформированных импульсов типа меандр Хi-(i = 1, 2, 3, ... Ν), сдвинутых по фазе на угол δ=2π/n, где n - число секций двигателя. Путем логического преобразования этих последовательностей формируются сигналы управления силовыми ключами преобразователя, в результате чего реализуется тот или иной алгоритм коммутации секций.

Традиционно используются три общих типа датчиков положения ротора:

-суммирующие датчики,

-датчики трансформаторного типа,

-датчики с эффектом Холла.

1)Суммирующие датчики (рисунок 4.1) используют кодированные оптические диски с прозрачными и непрозрачными участками. Чем больше таких участков на диске, тем выше разрешающая способность датчика положения ротора. На корпусе датчика размещены оптические пары, которые создают сигнал о текущем положении ротора в момент прохождения между ними прозрачного участка пластины. Положение определяется счетом числа импульсов от известной заранее позиции. Информация о скорости получается подсчетом числа импульсов за определенное время.

Хотя суммирующие датчики положения обладают высокой разрешающей способностью, они имеют существенный недостаток - высокую стоимость и низкую ударопрочность.

Лист

Рисунок 4.1 – Суммирующий оптический датчик.

2) Достаточно широкое распространение получили датчики электромагнитного - трансформаторного типа. На рисунке 4.2 показан один из них. Чувствительными элементами датчика являются три трансформатора (Τр1, Τр2, Тр3), сдвинутые в пространстве на 120 электрических градусов. Сердечники трансформаторов выполняются из быстронасыщающихся материалов - феррита, пермаллоя и других. Первичные обмотки трансформаторов I питаются напряжением высокой частоты (порядка нескольких килогерц) от маломощного источника. Вторичные обмотки II через диоды включаются в базы соответствующих транзисторов. Элементам конструкции датчика придаются такие формы, и они располагаются так, чтобы сердечники трансформаторов, перекрытые полюсным наконечником 2, были насыщенными. В этом случае ЭДС вторичных обмоток II трансформаторов практически равны нулю и сигналы на базы транзисторов не поступают.

Лист

Рисунок 4.2 –Датчик положения ротора трансформаторного типа:

1 - ротор датчика, состоящий из постоянного магнита; 2 - полюсный наконечник, выполненный из магнитомягкого материала; 3 - немагнитный полуцилиндр.

Управляющие сигналы поступают только от тех трансформаторов, сердечники которых не насыщены. Недостатками датчика положения ротора трансформаторного типа являются низкая разрешающая способность датчика и необходимость дополнительного источника питания.

3) Датчики с эффектом Холла обеспечивают непересекающиеся сигналы, дающие 15° (конфигурация вентильно-индукторного двигателя 8/6) или 30° (конфигурация вентильно-индукторного двигателя 6/4) диапазон положения. Существенное преимущество магнитного датчика на элементах Холла перед оптоэлектронным - это нечувствительность как к видимому свету, так и к инфракрасному излучению, высокая ударопрочность и простота конструкции. Однако датчики положения ротора на элементах Хотя имеют и свои недостатки, наиболее существенным из которых является низкая разрешающая способность.

Лист