Датчик положения коленчатого вала: методы проверки, признаки неисправности, расположение. Датчик положения двигателя


Применение датчиков положения ротора для создание вращающего момента вентильного электродвигателя

Библиографическое описание:

Нурмагамбетов А. А. Применение датчиков положения ротора для создание вращающего момента вентильного электродвигателя [Текст] // Технические науки: теория и практика: материалы III Междунар. науч. конф. (г. Чита, апрель 2016 г.). — Чита: Издательство Молодой ученый, 2016. — С. 63-67. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/165/10221/ (дата обращения: 19.09.2018).



На сегодняшний день разработка и исследование электромеханических систем с бесконтактными двигателями постоянного тока в качестве объекта управления преобладает все большее значение, что характерно существующими преимуществами по сроку службы, особенностью работы в суровых условиях эксплуатации, универсальностью регулировочных качеств, а также достаточной легкостью в управлении. Разнообразие имеющих и разрабатываемых бесконтактных двигателей способствовала за собой появление огромного числа разных схем управления этими двигателями.

Необходимо отметить, что основное внимание исследователей сосредоточено на решении основных вопросов по построения отдельных узлов бесконтактных двигателей постоянного тока и их конструктивного усовершенствования. Условно меньшее количество работ посвящено аспектом по проектированию совершенно новых универсальных алгоритмов и средств управления электромеханическими системами с применением бесконтактных двигателей постоянного тока, направленных на улучшение их энергетических показателей.

Переключение фаз статора должно производиться при определенных, согласованных с ними, положениях ротора. Поэтому на валу ЭД обычно располагается датчик положения ротора (ДПР), формирующий определенны сигналы которые используются логическое устройства (ЛУ) для формирования команд управления полупроводниковым коммутатором (ПК).

Отличие вентильного двигателя от синхронного электродвигателя состоит в том, что частота поля статора в нем изменяема, а определяется частотой вращения ротора частотой сигналов датчика положения ротора, используемых для управления полупроводниковым коммутатором, определяется частотой вращения ротора. Поэтому вентильный двигатель можно изучать как синхронный электродвигатель с переменной частотой питания статорных обмоток, аналогично частоте вращения ротора. Тем самым, поле статора вынужденно по сигналам датчика положение ротора одновременно вращается с ротором, что дает возможность в теоретическом плане для изучения вентильного двигателя использовать теорию двух реакций, при исследовании синхронных электродвигателей обычной конструкции. В то же время происходящие действия и механическая характеристика вентильного двигателя такие же, как у обычных коллекторно-щеточных двигателей постоянного тока, следовая этому средние за период параметры вентильных двигателей могут быть достаточно точно охарактеризовать их уравнениями. Распределение тока в фазах электродвигателя должны осуществляться в согласованных с силовым магнитом положениях. Необходимо на валу электродвигателя расположить элементы датчика положения ротора, фиксирующие угловые положения ротора электродвигателя и взаимное расположение магнита ротора и обмоток статора. Возможны также и бездатчиковые схемы управления вентильными двигателями с использованием для формирования сигналов о положении ротора моментов прохождения через нуль противо-эдс незапутанных в момент измерений фаз в рабочем режиме в каждый момент времени запутаны только 2 фазы. Датчик положения ротора может быть реализован различными способами: с использованием эффекта Холла, оптическими или индукционными методами. Рассмотрим сначала индукционный метод: обмотки (L) датчика положения ротора намотаны на ферритовые кольца, расположенные на статоре электродвигателя, образуя дроссели (рис. 1, а). Через сопротивление R они запутаны от задающего генератора (ЗГ) частотой f=100кГц. На статоре они расположены под углом 120° друг к другу. Сигнальный двухполюсный магнит дважды за один оборот смещает рабочую точку дросселя в зону насыщения (рис.1, б) уменьшая тем самым его индуктивное сопротивление практически до нуля. Если магнит располагается к обмотке дросселя боковой поверхностью, то рабочая точка возвращается в центр характеристики, индуктивное сопротивление дросселя возрастает, на выходе детектора датчика положение ротора появляется напряжение логическая единица в виде сигналов ДА, ДВ, ДС. За один оборот ротора 360° геометрических период логического сигнала на выходе фильтра составит 720° электрических (рис. 2).

Применение датчиков Холла, вместо индукционных, значительно сокращает электронные затраты, позволяя непосредственно получить выходной сигнал в логической форме, минуя операцию детектирования (рис. 3). На выходе датчика Холла по мере прохождения под ним магнита на клеммах 2–3 датчиков Д1...Д3 появляется переменное напряжение с частотой, равной частоте вращения магнита очень низкого уровня — положительной полярности (55–70) мВ и отрицательной полярности (70–85) мВ.

Рис. 1. Схематичное изображение силовой и сигнальной части вентильного двигателя

Рис. 2. Сигналы индуктивных датчиков положения ротора

Рис. 3. Формирование сигнала о скорости с помощью датчиков Холла

Применение датчиков Холла позволяет использовать вместо расщепленного биполярного монополярное питание, что сокращает и габариты источника питания.

Датчики Холла, компараторы, резисторы устанавливаются непосредственно на корпус датчика положения ротора. Контакты питания +12В, общий, фазы А, В, С выводятся через отдельный штепсельный разъем. При использовании датчиков Холла сигналы показаны на (рис. 4), а связь сигналов и границ секторов, где происходит коммутация. (рис. 5) Если при использовании индукционных датчиков коммутация производилась через 30°, то при использовании датчиков Холла — через 60°, т. е. силовой магнит и датчики Холла должны быть ориентированы взаимно таким образом, чтобы линии переключения (рис. 3) проходили через 15° и 75°. При этом пульсация момента будет несколько больше, а число секторов сократится вдвое (рис. 4 и 5).

Рис. 4. Сигналы датчика положения ротора при использовании датчиков Холла

Рис. 5. Связь сигналов датчика положения ротора и границ секторов при использовании датчиков Холла

Применение датчиков положения ротора для создание вращающего момента вентильного электродвигателя и его моментных характеристик можно сделать дополнительно следующие выводы, которые будут полезны для разработки алгоритма управления полупроводниковым коммутатором:

1. Магнитное поле, образованное силовым магнитом и магнитное поле, образованное статорными обмотками, представляют собой фигуры в виде двух вращающихся крестов: первый вращается плавно, второй — скачками, через 30° геометрических.

2. Для осуществления реверса в двигательном режиме магнитный поток и ток обмоток якоря следует повернуть в обратную сторону, в алгоритме программы управления знак индекса ключа изменить на противоположный. В режиме динамического торможения алгоритм программы для правого и левого направлений вращения неизменен.

3. Моменты коммутации ключей силового моста при рассогласовании магнитных потоков, создаваемых с помощью обмоток статора и силовым магнитом (30° и 60°), должны определяться с помощью датчика положения ротора.

Литература:
  1. Баранов В. К. Формирователь угла опережения фазы для бесконтактного двигателя постоянного тока // Электронная техника в автоматике, Вып. 16: Сб. статей. — М.: Радио и связь, 1985. — С. 226.
  2. Бут Д. А. Бесконтактные электрические машины: Учебное пособие. — М.: Высшая школа, 1990. — 416 с.
  3. Вентильные электродвигатели малой мощности для промышленных роботов / Под ред. В. Д. Косулина. — Л., 1988. — 146 с.
  4. Двигатели постоянного тока с полупроводниковыми коммутаторами. — Л.: Наука, 1972. — 170 с.

Основные термины (генерируются автоматически): вентильный двигатель, датчик положения ротора, датчик Холла, силовой магнит, использование датчиков Холла, полупроводниковый коммутатор, положение ротора, частота вращения ротора, двигатель, магнитное поле.

Похожие статьи

Новая схема передачи сигнала от датчика АБС к ЭБУ автомобиля

вентильный двигатель, датчик положения ротора, датчик Холла, силовой магнит, использование датчиков Холла, полупроводниковый коммутатор, положение ротора, частота вращения ротора, двигатель, магнитное поле.

Создание вращающего момента вентильного электродвигателя

Применение датчиков положения ротора для создание... Поэтому вентильный двигатель можно изучать как синхронный электродвигатель с переменной частотой питания статорных обмоток, аналогично частоте вращения ротора.

Разработка генератора постоянного тока на неодимовых магнитах...

EGEN, магнитное поле, индукционная катушка статора, обмотка статора, постоянная, магнит, магнит ротора, магнитная индукция, магнитный металл, магнитный поток.

Диагностика повреждения короткозамкнутой обмотки ротора...

При эксплуатации асинхронных двигателей (АД) повреждения в обмотке ротора (беличьей

Спецификой работы АД является переменная скорость вращения ротора в зависимости от

Сигналы фазных токов снимались с помощью гальванически развязанных датчиков тока и...

Модернизация схемы испытания тяговых двигателей постоянного...

Применение датчиков положения ротора для создание... Поэтому вентильный двигатель можно изучать как синхронный электродвигатель с переменной частотой питания статорных обмоток, аналогично частоте вращения ротора.

Методы исследования рабочих органов шнекового...

Применение датчиков положения ротора для создание... Отличие вентильного двигателя от синхронного электродвигателя состоит в том, что частота поля статора в нем изменяема, а определяется частотой вращения ротора частотой сигналов датчика положения ротора...

Программно-аппаратный комплекс для измерения угловой...

Косвенный метод определения угловой скорости АД с КЗ ротором без использования датчиков угловых перемещений исключает

В зависимости от диаметра вала, соединительной муфты, номинальной скорости вращения двигателя число меток на маске может меняться.

Математическое описание синхронного двигателя с постоянными...

Это поле увлекает за собой постоянный магнит ротора, заставляя последний вращаться.

Явнополюсные СДПМ имеют неравномерный зазор между статором и ротором и при вращении ротора магнитная проводимость для магнитного потока существенно зависит от угла...

Датчики Холла, компараторы, резисторы устанавливаются...

Применение датчиков положения ротора для создание...

1. Магнитное поле, образованное силовым магнитом и магнитное поле... Разработка архитектуры стенда для проведения диагностики...

moluch.ru

Датчик положения ротора электрического двигателя

Изобретение относится к области электротехники, предназначено для использования в мехатронных системах с вентильными и вентильно-индукторными двигателями. Согласно изобретению датчик положения ротора электрического двигателя содержит неподвижный статор (1), жестко соединенный со статором электрического двигателя, магниточувствительные элементы (2), (3), (4), в качестве которых используются, например, датчики Холла или магниторезисторы, ротор (5), выполненный из магнитоизолирующего материала и кинематически соединенный с ротором электрического двигателя, ферромагнитный диск (6) с прорезями и кольцевые постоянные магниты (7) и (8), намагниченные аксиально. В данной конструкции датчика используются два общих для всех чувствительных элементов постоянных магнита, жестко закрепленных на валу ротора вместе с магнитопроводящим диском. Поле постоянных магнитов распространяется до чувствительных элементов Холла через магнитопроводящий диск и воздушный зазор, в результате чего снижается чувствительность датчика к смещениям чувствительных элементов относительно магнитов, а также к неоднородности постоянных магнитов. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в упрощении конструкции и повышении точности датчика положения ротора электрического двигателя. 2 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в мехатронных исполнительных системах с вентильными, вентильно-индукторными и другими двигателями.

Известны датчики положения ротора электрического двигателя, содержащие неподвижный статор в виде диска, на котором размещены чувствительные элементы по линии окружности, и подвижный ротор, на валу которого закреплен диск с прорезями, выполненными по линии окружности на равном расстоянии друг от друга и расположенными напротив чувствительных элементов (DiRenzo M.T., Switched reluctance motor control-basic operation and example using the TMS320F240, Application report, 2000, p.13. Fig. 8; Патент РФ №2066085, МКИ Н02К 29/14; Н02К 24/00, 1996 г.). В качестве чувствительных элементов используются оптические или магнитные датчики.

Недостатками известных датчиков положения ротора являются сложность конструкции и недостаточная точность, обусловленная высокой чувствительностью датчика к смещениям чувствительных элементов друг относительно друга и относительно задающего диска, которые имеют место при биениях ротора электрического двигателя. При использовании в качестве чувствительных элементов датчиков Холла со встроенными постоянными магнитами возникает погрешность измерения положения из-за разнородности постоянных магнитов, а также из-за вибрации задающего диска вследствие притяжения его к магнитам.

Из известных технических решений наиболее близким по достигаемому результату к предполагаемому изобретению является датчик положения ротора электрического двигателя, содержащий неподвижный статор в виде диска, на котором размещены магниточувствительные элементы по линии окружности, подвижный ротор, на валу которого закреплены магнитопроводящий диск и намагниченные в аксиальном направлении постоянные магниты, которые размещены в пазу магнитопроводящего диска в виде кольца напротив магниточувствительных элементов, количество пар полюсов кольца из постоянных магнитов совпадает с количеством пар полюсов постоянных магнитов ротора электрического двигателя (Патент РФ №2115208, МПК Н02К 29/08. - Опубл. 10.07.98).

Недостатками известного датчика положения ротора являются сложность конструкции и недостаточная точность, обусловленная высокой чувствительностью датчика к смещениям чувствительных элементов друг относительно друга и относительно задающего диска, которые возникают при биениях ротора электрического двигателя. При использовании в качестве чувствительных элементов датчиков Холла со встроенными постоянными магнитами возникает погрешность измерения положения из-за разнородности постоянных магнитов, а также из-за вибрации задающего диска вследствие притяжения его к магнитам.

Цель предлагаемого изобретения - упрощение конструкции и повышение точности датчика положения ротора электрического двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в известном датчике положения ротора электрического двигателя, содержащем неподвижный статор в виде диска, на котором размещены магниточувствительные элементы по линии окружности, подвижный ротор, на валу которого закреплены магнитопроводящий диск и намагниченные в аксиальном направлении постоянные магниты, два постоянных магнита выполнены в виде колец и закреплены на валу ротора с разных сторон магнитопроводящего диска, который имеет четыре прорези, выполненные по линии окружности на расстоянии друг от друга, соответствующем углу π/2, и шириной, соответствующей углу π/4, магниточувствительные элементы расположены вдоль этой окружности на равном расстоянии, соответствующем углу π/3, а кольцевые магниты размещены таким образом, что они плотно прилегают к поверхностям магнитопроводящего диска разноименными полюсами.

По сравнению с наиболее близким аналогичным техническим решением предлагаемое устройство имеет следующие новые признаки:

- два постоянных магнита выполнены в виде колец и закреплены на валу ротора с разных сторон магнитопроводящего диска;

- магнитопроводящий диск имеет четыре прорези, выполненные по линии окружности на расстоянии друг от друга, соответствующем углу π/2, и шириной, соответствующей углу π/4;

- магниточувствительные элементы расположены вдоль этой окружности на равном расстоянии, соответствующем углу π/3;

- кольцевые магниты размещены таким образом, что они плотно прилегают к поверхностям магнитопроводящего диска разноименными полюсами.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию «новизна».

При реализации предлагаемого изобретения упрощается конструкция датчика положения ротора электрического двигателя и повышается его точность. Этот эффект обусловлен тем, что в устройстве используются два общих для всех чувствительных элементов постоянных магнита, жестко закрепленных на валу ротора вместе с магнитопроводящим диском. Поле постоянных магнитов распространяется до чувствительных элементов Холла через магнитопроводящий диск и воздушный зазор, в результате чего снижается чувствительность датчика к смещениям чувствительных элементов относительно магнитов, а также к неоднородности постоянных магнитов.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию «положительный эффект».

По каждому отличительному признаку проведен поиск известных технических решений в области электротехники, автоматики и электропривода.

Датчиков положения ротора электрического двигателя, содержащих неподвижный статор в виде диска, на котором размещены магниточувствительные элементы по линии окружности, подвижный ротор, на валу которого закреплены магнитопроводящий диск и намагниченные в аксиальном направлении постоянные магниты, в которых два постоянных магнита выполнены в виде колец и закреплены на валу ротора с разных сторон магнитопроводящего диска, который имеет четыре прорези, выполненные по линии окружности на расстоянии друг от друга, соответствующем углу π/2, и шириной, соответствующей углу π/4, магниточувствительные элементы расположены вдоль этой окружности на равном расстоянии, соответствующем углу π/3, а кольцевые магниты размещены таким образом, что они плотно прилегают к поверхностям магнитопроводящего диска разноименными полюсами, в известных технических решениях аналогичного назначения не обнаружены.

Таким образом, указанные признаки обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие требованию «существенные отличия».

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами. На фиг.1,а показана конструкция датчика положения ротора электрического двигателя, на фиг.1,б показано поперечное сечение датчика положения ротора электрического двигателя, на фиг.2 показана временная диаграмма работы датчика.

Датчик положения ротора электрического двигателя содержит неподвижный статор 1, который жестко соединяется со статором электрического двигателя, магниточувствительные элементы 2, 3 и 4, в качестве которых используются, например, датчики Холла или магниторезисторы; ротор 5, выполненный из магнитоизолирующего материала и кинематически соединенный с ротором электрического двигателя; ферромагнитный диск 6 с прорезями и кольцевые постоянные магниты 7 и 8, намагниченные аксиально.

В датчике положения ротора электрического двигателя на неподвижном статоре 1, выполненном в виде диска, размещены магниточувствительные элементы 2, 3 и 4 по линии окружности, на валу подвижного ротора 5 закреплены магнитопроводящий диск и намагниченные в аксиальном направлении постоянные магниты 7 и 8, выполненные в виде колец и закрепленные на валу ротора 5 с разных сторон магнитопроводящего диска 6, который имеет четыре прорези, выполненные по линии окружности на расстоянии друг от друга, соответствующем углу π/2, и шириной, соответствующей углу π/4, магниточувствительные элементы расположены вдоль этой окружности на равном расстоянии, соответствующем углу π/3, а кольцевые магниты 7 и 8 размещены таким образом, что они плотно прилегают к поверхностям магнитопроводящего диска 6 разноименными полюсами.

Датчик положения ротора электрического двигателя работает следующим образом. Магнитное поле постоянных магнитов 7 и 8 распространяется в магнитопроводящем диске 6. При вращении ротора 5 происходит срабатывание магниточувствительных элементов при попадании их в зоны действия магнитного поля (при прохождении магнитопроводящего участка диска над магниточувствительным элементом) и их выключение при прохождении над датчиком прорези. В результате на выходах трех датчиков формируются три импульсные последовательности, показанные на фиг.2, которые образуют трехразрядный цифровой код, отображающий положение ротора электрического двигателя На фиг.2 символами UА, UB, UC обозначены выходные сигналы трех магниточувствительных элементов 2, 3 и 4.

Предлагаемая конструкция датчика положения ротора электрического двигателя отличается простотой технической реализации и обеспечивает повышение точности датчика. Этот эффект обусловлен тем, что в устройстве используются два общих для всех чувствительных элементов постоянных магнита, жестко закрепленных на валу ротора вместе с магнитопроводящим диском. Поле постоянных магнитов распространяется до чувствительных элементов Холла через магнитопроводящий диск и воздушный зазор, в результате чего снижается чувствительность датчика к смещениям чувствительных элементов относительно магнитов, а также к неоднородности постоянных магнитов.

С целью подтверждения положительного эффекта, достигаемого при использовании предлагаемого технического решения, были проведены экспериментальные исследования датчика положения ротора, реализованного по схеме, изображенной на фиг.1, в составе мехатронной системы с вентильно-индукторным двигателем. Испытания проводились в условиях лаборатории ОАО «НИПТИЭМ», г.Владимир. В результате испытаний установлено, что при упрощенной (по сравнению с известными устройствами) конструкции обеспечивается повышение надежности и точности датчика положения ротора.

Таким образом, использование в датчике положения ротора электрического двигателя, содержащем неподвижный статор в виде диска, на котором размещены магниточувствительные элементы по линии окружности, подвижный ротор, на валу которого закреплены магнитопроводящий диск и намагниченные в аксиальном направлении постоянные магниты, двух постоянных магнитов, выполненных в виде колец и закрепленных на валу ротора с разных сторон магнитопроводящего диска, который имеет четыре прорези, выполненные по линии окружности на расстоянии друг от друга, соответствующем углу π/2, и шириной, соответствующей углу π/4, магниточувствительные элементы расположены вдоль этой окружности на равном расстоянии, соответствующем углу π/3, а кольцевые магниты размещены таким образом, что они плотно прилегают к поверхностям магнитопроводящего диска разноименными полюсами, позволяет упростить конструкцию и повысить точность датчика.

Использование предлагаемого устройства в различных промышленных мехатронных системах позволит улучшить технические характеристики оборудования, оснащенного электроприводами с вентильными и вентильно-индукторными двигателями.

Датчик положения ротора электрического двигателя, содержащий неподвижный статор в виде диска, на котором размещены магниточувствительные элементы по линии окружности, подвижный ротор, на валу которого закреплены магнитопроводящий диск и намагниченные в аксиальном направлении постоянные магниты, отличающийся тем, что два постоянных магнита выполнены в виде колец и закреплены на валу ротора с разных сторон магнитопроводящего диска, который имеет четыре прорези, выполненные по линии окружности на расстоянии друг от друга, соответствующем углу π/2, и шириной, соответствующей углу π/4, магниточувствительные элементы расположены вдоль этой окружности на равном расстоянии, соответствующем углу π/3, а кольцевые магниты размещены таким образом, что они плотно прилегают к поверхностям магнитопроводящего диска разноименными полюсами.

www.findpatent.ru

Схема мест установки датчиков на двигателе с непосредственным впрыском 1,8 л Turbo 4V

Компоненты с A по L на чертеже в разобранном виде не показаны.

  1. Клапан 1 регулирования фаз газораспределения -N205- Место установки Снятие и установка
  2. Электромагнитный клапан для ограничения давления наддува -N75- установлен непосредственно на турбонагнетателе
  3. Перепускной воздушный клапан турбонагнетателя -N249- установлен непосредственно на турбонагнетателе
  4. Катушки зажигания с оконечным каскадомснятие и установка Катушка зажигания 1 с оконечным каскадом -N70- Катушка зажигания 2 с оконечным каскадом -N127- Катушка зажигания 3 с оконечным каскадом -N291- Катушка зажигания 4 с оконечным каскадом -N292- Снимать катушки зажигания с ГБЦ следует при помощи съемника -T40039-
  5. Блок управления двигателя -J623- Место установки снятие и установка
  6. Лямбда-зонд -G39- место установки, буквенное обозначение двигателя CDAA снятие и установка, буквенное обозначение двигателя CDAA место установки, буквенное обозначение двигателя BYT и BZB снятие и установка, буквенное обозначение двигателя BYT и BZB
  7. Механический однопоршневой насос высокого давленияМесто установки снятие и установка
  8. Регулировочный клапан давления топлива -N276- Место установки
  9. штекерный разъём Лямбда-зонда -G39- место установки, буквенное обозначение двигателя CDAA место установки, буквенное обозначение двигателя BYT и BZB
  10. Датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе из радиатора -G83- Место установки
  11. Вакуумный резервуар для регулирующих заслонок наддувочного воздухаМесто установки
  12. Клапан заслонки во впускном коллекторе -N316- Место установки
  13. Датчик числа оборотов двигателя -G28- Место установки 9 Нм
  14. Датчик давления наддува -G31- Место установки
  15. электрический разъем датчика детонации 1 -G61- Место установки Датчик детонации 1 -G61- момент затяжки: 20 Нм
  16. электрический разъем датчика Холла -G40- Место установки
  17. 8-контактный разъем для форсунок Место установки
  18. Блок управления дроссельной заслонки -J338-, электропривод дроссельной заслонки -G186-, Датчик угла поворота 1 электропривода дроссельной заслонки -G187- и датчик угла поворота 2 электропривода дроссельной заслонки -G188- после замены блока управления дроссельной заслонки -J338- или блока управления двигателя необходимо снова адаптировать дроссельную заслонку к блоку управления двигателя -J623-, см.тестер -VAS 5051B-
  19. Электромагнитный клапан 1 абсорбера с активированным углем -N80-
  20. Датчик температуры всасываемого воздуха -G42-
  21. Датчик детонации 1 -G61- 20 Нм
  22. Датчик температуры охлаждающей жидкости -G62- Место установки
  23. Датчик Холла -G40- (позиционный датчик распредвала)Место установки .
  24. Датчик давления топлива -G247- 27 Нм Место установки проверить снятие и установка
  25. Потенциометр заслонки во впускном коллекторе -G336- Места установки При замене впускного коллектора потенциометр клапана впускного коллектора -G336- необходимо заново адаптировать к блоку управления двигателя -J623-. Использовать для этого тестер -VAS 5052- в режиме „Ведомые функции“.
  26. Датчик давления маслабуквенное обозначение двигателя BYT и BZB, датчик давления масла -F1- буквенное обозначение двигателя CDAA, датчик давления масла для пониженного давления -F378-, места установки снятие и установка
  27. Датчик давления масла -F22- только буквенное обозначение двигателя CDAAместа установки снятие и установка
  28. Клапан регулировки давления масла -N428- только буквенное обозначение двигателя CDAAместа установки снятие и установка
  29. Лямбда-зонд после катализатора -G130- и подогрев лямбда-зонда 1 после катализатора -Z29- Место установки .штекерный разъём снятие и установка
  30. Расходомер воздуха -G70- и датчик температуры всасываемого воздуха 2 -G299- Место установки снятие и установка
  31. Блок управления топливного насоса -J538- Место установки
  32. Лямбда-зонд -G39- и нагревательный элемент лямбда-зонда -Z19- Место установки снятие и установка
  33. Выключатель стоп-сигнала — F- и выключатель по положению педали тормоза -F63- Место установки снятие и установка
  34. Датчик положения педали газа -G79- и датчик положения педали газа 2 -G185- Место установки На педали газа (оба датчика находятся в одном корпусе)если была произведена замена электронной педали газа или блока управления двигателя, то на автомобилях с АКП необходимо заново произвести настройку функции «kick-down» снятие и установка
  35. Датчик положения педали сцепления -G476- установлен только на автомобилях с механической КП Место установки снятие и установка: см. Трансмиссия — сцепление
  36. Держатель реле и предохранителей в электрической коробкеРасположение реле и предохранителей см. Схемы электрооборудования, поиск неисправностей системы электрооборудования и месторасположение
  37. Блок управления вентиляторов радиатора -J293- Место установки
  38. ФорсункиВ трубе топливной рампы (Rail)снятие и установка Форсунка цилиндра 1 -N30- Форсунка цилиндра 2 -N31- Форсунка цилиндра 3 -N32- Форсунка цилиндра 4 -N33-

Блок управления двигателя -J623-

Датчик положения педали акселератора -G79- и датчик положения педали акселератора 2 -G185-

  1. электрический разъем электронной педали газа
снятие и установка

ТНВД 1

  1. Регулировочный клапан давления топлива -N276-

Клапан заслонки во впускном коллекторе -N316- 2

  1. Вакуумный резервуар для регулирующих заслонок впускного коллектора

Инструкция

  • Заслонки впускного коллектора — это тоже самое, что и заслонки перемещения порции топлива.

Датчик давления топлива -G247- 1

снятие и установка

Потенциометр заслонки впускного коллектора -G336- 1

Проверка клапана 1 регулирования фаз газораспределения -N205- стрелка

Расходомер воздуха -G70- и датчик температуры всасываемого воздуха 2 -G299- 1

Датчик давления масла

  1. Датчик давления масла для пониженного давления -F378- (буквенное обозначение двигателя CDAA)
  2. штекерный разъем датчика давления масла для пониженного давления -F378- (буквенное обозначение двигателя CDAA)
  3. датчик давления масла -F1- (буквенное обозначение двигателя BYT и BZB)
  4. датчик давления масла -F22- (буквенное обозначение двигателя CDAA)
  5. штекерный разъем датчика давления масла -F1- или датчика давления масла -F22-

Клапан регулировки давления масла -N428- 3 (буквенное обозначение двигателя CDAA)

Блок управления топливного насоса -J538-

  1. Разъем блока управления топливного насоса -J538-
  2. Блок управления топливного насоса -J538-
  3. Подкачивающий топливный насос -G6-

Датчик положения педали сцепления -G476-

снятие и установка: см. Трансмиссия — сцепление

Выключатель стоп-сигнала -F- и выключатель по положению педали тормоза -F63-

снятие и установка

Датчик числа оборотов двигателя -G28- 1

Датчик Холла -G40- 1

Штекерные разъемы

  1. от датчика Холла -G40- и потенциометра заслонки впускного коллектора -G336-
  2. датчика детонации I -G61-
  3. 8-контактный штекерный разъем для форсунок

Датчик температуры охлаждающей жидкости -G62- 1

Инструкция

  • Под впускным коллектором (впускной коллектор на рис. снят).

Датчик температуры охлаждающей жидкости на выходе радиатора -G83- 1

Датчик давления наддува -G31- 1

Блок управления вентиляторов радиатора -J293-

  1. разъем блока управления вентилятора радиатора -J293-

Инструкция

  • Блок управления вентилятора радиатора -J293- встроен в вентилятор радиатора -V7- .

штекерный разъем стрелкалямбда-зонда -G39- (буквенное обозначение двигателя BYT и BZB)

Лямбда-зонд -G39- стрелка (буквенное обозначение двигателя BYT и BZB)

штекерный разъем 1лямбда-зонда -G39- (буквенное обозначение двигателя CDAA)

Лямбда-зонд -G39- 1 (буквенное обозначение двигателя CDAA)

штекерный разъем стрелкалямбда-зонда после катализатора -G130- (буквенное обозначение двигателя CDAA)

Лямбда-зонд после катализатора -G130- (буквенное обозначение двигателя CDAA)

Стрелка обращена в направлении движения.

Детали турбонагнетателя

  1. Снятие и установка турбонагнетателя
  2. Электромагнитный клапан ограничения давления наддува -N75- затянуть моментом 3 Нм
  3. Перепускной воздушный клапан турбонагнетателя -N249- затянуть моментом 7 Нм (соблюдать монтажное положение, следующий рисунок)

Соблюдать монтажное положение перепускного воздушного клапана турбонагнетателя -N249-

etlib.ru

За что отвечает датчик коленвала и как он работает?

Вы уже имеете за спиной пару-тройку тысяч километров, но еще не знаете, за что отвечает датчик коленвала, тогда мы постараемся расширить ваш кругозор за следующие 5 минут. Прежде всего, стоит правильно понимать, что собой представляет эта деталь и какие именно функции она выполняет. Поэтому начнем разбираться.

Устройство датчика положения коленвала – немногочисленность деталей

Этот датчик является электромагнитным по принципу работы. Благодаря ему, производится синхронная работа топливных форсунок в системе впрыскивания топлива и всей системы зажигания. Расположена эта деталь на кронштейне, рядом со шкивом привода генератора. Устанавливая ее, соблюдают зазор между зубчатым шкивом и самим датчиком.

Величина этого зазора должна быть в пределах 1 миллиметра, добиваются этого посредством подбора соответствующих шайб.

На синхродиске находится 60 зубьев, причем 2 из них отсутствуют, а начало двадцатого совпадает с мертвой точкой (верхней) первого или же четвертого цилиндра. Устройство датчика положения коленвала предполагает зазор между его торцевой поверхностью и зубьями диска. А сам же он представлен в виде обмотки из медного провода и намагниченного сердечника, расположенного внутри нее.

За что отвечает датчик коленвала – признаки поломки

Устройство не самое сложное, согласитесь, но и простым его не назовешь. Следующим объяснением постараемся внести ясность, для чего нужен датчик коленвала. А существует он для синхронизации управления форсунок и системы зажигания, поэтому можно смело заявить, что он является одной из наиболее важных деталей всего автомобиля.

Мы определились, на что влияет датчик коленвала автомобиля, и становится вполне понятно, что его поломка приведет, скорей всего, к выходу из строя абсолютно всего механизма. Поэтому в целях безопасности перед длительными поездками сделайте диагностику данной детали, дабы не попасть в неприятную ситуацию.

На неисправность могут указывать следующие признаки:

  • значительно снижается мощность работы двигателя;
  • в некоторых случаях и вовсе происходит остановка работы движка;
  • во время холостого хода обороты мотора не устойчивы;
  • происходит непроизвольное снижение или повышение оборотов.

Таким образом, если неисправность в демпфере, тогда не будет производиться должная синхронизация фаз зажигания и впрыска из-за их смещения относительно друг друга. При малейших признаках неполадок сразу же следует обратиться к специалистам, которые не только знают, как работает датчик положения коленвала, но и могут правильно выявить поломку и устранить ее.

В чем заключаются функции датчика коленвала?

Принцип работы датчика положения коленвала можно выразить в генерации синхроимпульсов напряжения таким образом, чтобы они были синхронны прохождению зубьев мимо торцов датчика. Получаемая форма осциллограммы напряжения близка к синусоиде. Получаемая же амплитуда напряжения, а также частота следования импульсов прямо пропорциональна частоте вращения сердца автомобиля – его двигателя. Поэтому, если двигатель работает на холостом ходу, то амплитуда напряжения должна быть не меньше 6 Вольт. А во время прокрутки движка с помощью стартера это значение должно быть более 5 Вольт.

Функции датчика коленвала заключаются в определении положений газораспределительного механизма и коленчатого вала движка. А информация, поступающая от него на систему управления двигателем, непосредственно влияет на впрыск топлива и зажигание. Конечно, мы не можем постоянно контролировать его работу, однако, зная, как работает датчик коленвала, мы можем периодически проводить его диагностику самостоятельно.

Можно это осуществить не самым быстрым способом, но все же: демонтируем деталь с двигателя и проверяем его сопротивление, которое должно колебаться в пределах 550-750 Ом. Если же это не так, следовательно, деталь неисправна и нуждается в срочном ремонте либо же вовсе замене. Помните, что датчик коленвала играет одну из ведущих ролей, поэтому крайне важно следить за его состоянием.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

carnovato.ru

решения компании IR для управления вентильными двигателями

Известно, что системами электропривода потребляется значительная часть вырабатываемой в мире электроэнергии, поэтому ученые и инженеры во всех странах стремятся максимально повысить потребительские свойства электроприводов. Одним из перспективных классов электрических машин для электроприводов являются вентильные двигатели (ВД) с возбуждением от постоянных магнитов. ВД обладают уникальным сочетанием свойств, недостижимым для других типов электрических машин (асинхронных, коллекторных постоянного тока, индукторных), а именно — высокой энергетической эффективностью, повышенными динамическими свойствами, малыми массой и габаритами, хорошей управляемостью. До недавнего времени основным фактором, препятствующим широкому внедрению ВД, являлась повышенная стоимость изготовления ротора с постоянными магнитами по сравнению с производством роторов для других типов электрических машин. Однако заметный прогресс как в производстве самих магнитов, так и в технологии сборки роторов привел в последнее время к заметному снижению стоимости ВД, а многообразие современных магнитных материалов и магнитных систем позволяет предельно гибко и эффективно проектировать ВД с заданными параметрами. Более того, использование новейших достижений в областях силовой и информационной электроники позволяет реализовывать различные алгоритмы управления ВД для обеспечения регулирования выходных параметров электроприводов. Однако, в состав классических ВД [1] входит узел датчика положения ротора (ДПР), что существенно удорожает конструкцию и предполагает наличие проводной связи этого узла с электронным преобразователем, управляющим работой ВД. Поэтому во всем мире проводятся интенсивные работы по созданию синхронных двигателей с возбуждением от постоянных магнитов без ДПР, в которых определение углового положения ротора осуществляется системой управления. Первоначально системы бездатчикового синхронного электропривода строились на основе цифровых сигнальных процессоров. Были разработаны достаточно сложные программные алгоритмы определения положения ротора, реализация которых требовала дорогих 32-разрядных процессоров, а написание рабочих программ — существенных затрат времени высококвалифицированных программистов.

 

Система iMotion компании International Rectifier

Компания IR также включилась в разработку систем управления бездатчиковыми электрическими машинами, однако в своих исследованиях специалисты компании попытались избежать использования дорогостоящих сигнальных процессоров. При разработке системы iMotion для определения положения ротора был применен алгоритм на жесткой логике — Motion Control Engine (MCE). Участие микроконтроллера заключается лишь в конфигурировании параметров MCE. Это позволяет применять простой и дешевый микроконтроллер без снижения быстродействия и качества работы системы электропривода. В приводах iMotion используется микроконтроллер семейства 8051. Применение такого подхода, по данным разработчика [2] позволяет в 4-5 раз сократить время расчетов и, как следствие, увеличить быстродействие системы, а также освобождает разработчиков электропривода от необходимости составления и отладки алгоритмов определения положения ротора.

Для запуска электродвигателя в платформе iMotion используется трехступенчатый алгоритм (рис. 1), состоящий из этапов:

  • предстартовой установки ротора (park),
  • частотного запуска двигателя в разомкнутой системе (open loop start),
  • работы с использованием определения положения ротора (closed loop run).

 

Алгоритм запуска двигателя с постоянными магнитами

 

Рис. 1. Алгоритм запуска двигателя с постоянными магнитами

На первом этапе в фазы двигателя подается постоянный ток в течение заданного времени. При этом ротор ориентируется по оси созданного магнитного поля. Затем, на втором этапе, начинается частотный разгон двигателя, частота приложенного к двигателю напряжения увеличивается с интенсивностью, определяемой максимальным моментом двигателя и моментом инерции системы. При этом момент, развиваемый двигателем, пропорционален току статора и углу рассогласования его с полем ротора. Если момент, развиваемый двигателем, больше момента сопротивления, ротор двигателя приобретает угловое ускорение. С ростом частоты вращения ротора увеличивается величина ЭДС вращения двигателя, и при определенном значении этой ЭДС контроллер переходит в режим управления с определением положения ротора, начинается третий этап работы.

На рис. 2 приведен алгоритм определения положения ротора.

 

Схема определения положения ротора двигателя с постоянными магнитами без датчика положения ротора

 

Рис. 2. Схема определения положения ротора двигателя с постоянными магнитами без датчика положения ротора

 

С шунта, установленного в звене постоянного тока преобразователя (DC bus current), снимается информация о токе двигателя. Система вычисления токов фаз «Phase Current reconstruction» при двух известных состояниях ключей инвертора, соответствующих двум соседним элементарным положениям вектора напряжения (рис. 3.), определяет токи в двух фазах и рассчитывает ток в третьей фазе. Далее по этим значениям токов фаз рассчитываются эквивалентные токи в двухфазной системе координат a, b.

К пояснению определения положения ротора  К пояснению определения положения ротора

Рис. 3. К пояснению определения положения ротора

Угловое положение ротора определяется в блоке «Rotor Angle Estimator» на основе решения уравнений электрического равновесия:

 

 

 

 

Эта система уравнений с помощью интегрирования преобразуется в систему уравнений с двумя неизвестными Fr и qr , из которой и определяется угол поворота ротора:

  

 

По найденному таким образом углу поворота ротора и имеющимся расчетным значениям напряжений по продольной и поперечной осям Vd и Vq в блоке «Space Vector PWM» формируется алгоритм переключения транзисторов инвертора. Для предотвращения короткого замыкания в стойках инвертора блок «Dead time» вводит временную задержку между сигналом на закрытие первого транзистора и открытие второго.

Помимо осуществления разгона двигателя и работы на заданной скорости у устройств на платформе iMotion имеются дополнительные функции:

  • ослабление магнитного поля машины,
  • изменение угла коммутации.

 

Функция ослабления поля

ЭДС электрической машины пропорциональна частоте вращения ротора и магнитному потоку. Для обеспечения работы двигателя на частотах вращения выше номинальной применяется алгоритм ослабления магнитного поля (field weakening — рис. 4а). Этот алгоритм заключается в целенаправленном увеличении тока по продольной оси (Id) электрической машины. ЭДС самоиндукции Es = wLdґ idнаправлена против ЭДС вращения электрической машины (Er = w ґ k ґ Fm). В результате суммарная ЭДС электрической машины снижается, и появляется возможность увеличения скорости вращения ротора. При таком способе регулирования полный ток электрической машины не должен превышать номинальный уровень. Это приводит к тому, что с ростом тока Idприходится снижать ток Iq, тем самым снижая момент, развиваемый электрической машиной (рис. 4б). Эффективность данного метода управления зависит от соотношения индуктивностей Ldи Lq и может существенно отличаться для различных исполнений электрических машин. Наиболее целесообразно применять алгоритм ослабления поля в машинах с постоянными магнитами, установленными внутри ротора, выполненного из магнитомягкого материала.

Ослабление поля синхронной машины с постоянными магнитами   Ослабление поля синхронной машины с постоянными магнитами

Рис. 4. Ослабление поля синхронной машины с постоянными магнитами

 

Функция изменения угла коммутациив процессе работы

Еще одной важной особенностью платформы iMotion является возможность автоматического изменения угла коммутации в процессе работы. В машинах с постоянными магнитами, установленными внутри ротора (IPM), развиваемый момент складывается из двух составляющих. Первая обусловлена взаимодействием поля постоянного магнита с полем статора, вторая — различием магнитных проводимостей по продольной и поперечной осям (и, соответственно, индуктивностей Ldи Lq). На рис. 5 изображены зависимости моментов этих двух составляющих от угла рассогласования поля статора и ротора и кривые суммарного момента при разных токах. Как видно из рисунка, максимум момента при разных токах достигается при разных углах опережения. Следовательно, для достижения оптимальной работы при различных моментах нагрузки необходимо изменять угол опережения коммутации. Применение алгоритма изменения угла коммутации в платформе iMotion позволяет электроприводам работать с высокими характеристиками.

 

Коррекция угла коммутации

 

Рис. 5. Коррекция угла коммутации

Система iMotion снабжена большим количеством примеров, демонстрирующих работу с доступными операторами и функциональными блоками.

На базе платформы iMotion компания International Rectifier выпускает контроллеры для приводов различного назначения. Контроллер IRMCS3041 предназначен для управления одним синхронным двигателем с постоянными магнитами и выполнен на базе чипсета iMotion, состоящего из ИС цифрового управления IRMCF341 и силового модуля IRAMS10UP60B или IRAMS06UP60B. Основой системы является контроллер IRMCF341, содержащий все средства для точного управления синхронным двигателем на основе шины питания без использования внешних датчиков. Управление синусоидальным током обеспечивает бесшумную работу двигателя и позволяет увеличить КПД по сравнению с управлением по-средством ШИМ. Микросхема содержит входные дифференциальные усилители и 12-битный АЦП, предназначенный для снятия сигнала с цепей питания. Функционирование системы обеспе-чивается программно-аппаратным ядром с функцией контроля движения, очень простым в про-граммировании и настройке благодаря набору готовых шаблонов и примеров. Дополнительная функциональность модуля обеспечивается встроенным периферийным восьмибитным контроллером, работающим независимо от основного ядра системы. Силовой модуль IRAM содержит трех-фазный инвертор и драйвер шины питания, обеспечивающий защиту от короткого замыкания и перегрузки по току. Модуль содержит встроенные измерительные резисторы. Другой контроллер IRMCS3012 предназначен для управления двумя двигателями с постоянными магнитами и корректором коэффициента мощности, что целесообразно, например, для применения в холодильниках и кондиционерах. Контроллер IRMCS3043 предназначен для управления одним двигателем и корректором коэффициента мощности.

 

Практическое использование платформы iMotion

Работа платформы iMotion по управлению ВД была исследована в Учебно-исследовательском центре силовой и информационной электроники, созданном в МЭИ на кафедре электротехнических комплексов автономных объектов (ЭКАО) при поддержке компаний International Rectifier и КОМПЭЛ.

На рис. 6 показан контроллер IRMCS3041 в комплектации с демонстрационным синхронным двигателем с постоянными магнитами GoldenAGE, подключенный к персональному компьютеру с компьютерной средой MCEDesignerTM.

 

Преобразователь IRMCS3041 с подключенным демонстрационным образцом двигателя

 

Рис. 6. Преобразователь IRMCS3041 с подключенным демонстрационным образцом двигателя

 

Вид окна MCEDesigner приведен на рис. 7. Подключение контроллера к компьютеру осуществляется через последовательный порт COM. Стандартная документация содержит файл конфигурации (.irc) контроллера IRMCS3041, который описывает параметры демонстрационного двигателя. Если открыть этот файл в MCEDesignerTM, то пользователю станут доступны стандартные функции: запуск и останов двигателя, вывод двигателя на заданную скорость, включение демонстрационных и тестовых режимов работы.

 

Окно MCEDesigner

 

Рис. 7. Окно MCEDesigner

MCEDesignerTM позволяет отладить алгоритм работы электропривода без написания программного кода. Для этого в окне двигателя (motor1 на рис. 7) в разделе function definitions имеется возможность создания собственной функции. Функция представляет собой набор операций, которые поочередно будут выполняться на персональном компьютере, и их результаты будут переданы в память контроллера и выполнены. Функция может содержать операции записи в регистр 8051, чтение из регистра 8051, формирования временной задержки между выполнением операций и выполнения заданной ранее подфункции. Также возможно формирование циклического выполнения нескольких операций. Многие операции, такие как останов и запуск двигателя в заданном направлении, установление скорости вращения на заданном уровне и др. уже созданы разработчиками и представлены в списке подфункций. Благодаря наличию этих подфункций разработка собственной функции занимает малое время. У разработчика электропривода имеется возможность создавать свои подфункции. Это можно сделать в окне Motor1/Subfunctions library definitions. На рис. 8 представлена созданная тестовая функция, осуществляющая запуск двигателя в заданном направлении, вращение с постоянной скоростью в течение 4 секунд, разгон до большей скорости, вращение в течение 5 секунд с этой скоростью и последующий останов.

 

Вид функции

 

Рис. 8. Вид функции

Для изучения процессов, происходящих в электроприводе, MCEDesignerTM позволяет выводить на экран и сохранять показатели работы электропривода. Доступ к ним осуществляется из окна System/Monitor definitions. На выбор разработчику представлены заранее подготовленные пары показателей, например, токи по продольной и поперечной осям (Id & Iq). Имеется возможность самостоятельно создать группу регистрируемых параметров. Диалоговое окно приведено на рис. 9.

 

Диалоговое окно создания каналов регистрации

 

Рис. 9. Диалоговое окно создания каналов регистрации

 

В зоне Input выбираются каналы, регистрация которых будет производиться и частота выборки значений. В зоне Trigger выбирается и настраивается тип записи данных. Запись может производиться однократно при запуске или при достижении определенного условия, или циклически. Запись информации происходит в буфер емкостью 1024 элемента. В зоне Оutput выбирается путь к файлу, в котором будет сохраняться записанная информация. Созданная группа регистрации параметров доступна для активации в процессе работы двигателя. На рис. 10 представлены графики угла поворота ротора и тока фазы W в процессе запуска двигателя. Полученные данные можно обрабатывать как в графопостроителе MCEDesignerTM, так и в Microsoft Exсel или другой программе, обрабатывающей таблицы.

 

Выведенные на экран каналы угла поворота ротора и тока в фазе W при разгоне двигателя

 

Рис. 10. Выведенные на экран каналы угла поворота ротора и тока в фазе W при разгоне двигателя

Разработку алгоритмов работы электропривода можно осуществить в Matlab Simulink. Модель содержит алгоритмы определения положения ротора двигателя с постоянными магнитами и алгоритмы управления моментом двигателя, алгоритмы контроля скорости вращения, алгоритмы ослабления поля машины, необходимые для разгона двигателя до скорости выше номинальной без превышения номинального напряжения, алгоритмы защиты и формирования сигналов ошибки.

С помощью Simulink имеется возможность изменять модель, добавляя определенные операции. На сайте International Rectifier есть программа Online MCECompiler, которая позволяет сформировать из файла модели bin-файл, который можно загрузить непосредственно в ОЗУ контроллера MCE.

Набор файлов, поставленных в комплекте с контроллером IRMCS3041, позволил быстро настроить работу идущего в комплекте синхронного двигателя GoldenAge. Однако задачей, которая была поставлена, являлось изучение работы контроллера привода со специальными двигателями, не имеющими серийных аналогов.

Первым двигателем являлся синхронный двигатель с постоянными магнитами производства одного из российских заводов (его фото приведено на рис. 11).

 

Контроллер с двигателем

 

Рис. 11. Контроллер с двигателем

Для настройки электропривода на работу с двигателем должны быть определены и записаны в файл конфигурации его основные параметры. К ним относятся: число полюсов, номинальный ток и номинальная частота вращения, сопротивления фазных обмоток, индуктивности фазных обмоток для продольной и поперечной осей, момент инерции ротора, коэффициенты момента и ЭДС. При определении параметров компания-производитель допускает неточность до 10% без существенного изменения показателей в рабочем режиме. Также необходимо знать момент инерции механизма, т.к. в начальный момент времени разгон происходит в разомкнутой системе, при этом контроллер формирует ускорение, исходя из уравнения движения привода. Тут следует отметить, что момент инерции не требует такой высокой точности, как остальные параметры. В нашем случае момент инерции был задан таким же, как момент инерции «стандартного» двигателя. Параметры двигателя приведены в таблице 1.

Таблица 1. Параметры синхронного двигателя  

Параметр Значение
Номинальная скорость вращения, об/мин 4000
Индуктивность Lq, Гн 1,5.10-3
Индуктивность Ld, Гн 1,5.10-3
Сопротивление фазы, Ом 0,7
Номинальный ток, А
Момент инерции, кг/м 8.10-3
Коэффициент момента, Нм/А 0,8
Коэффициент ЭДС, В/1000 об/мин 28
Число полюсов 4

Число полюсов, номинальный ток и номинальная частота вращения были известны. Сопротивления и индуктивности обмоток определялись с помощью мультиметра. Для определения коэффициента ЭДС двигателя его вал был соединен с валом двигателя GoldenAge. В MCEDesignerTM была составлена функция, при выполнении которой двигатель GoldenAge вращался с разными заданными скоростями в течение 10 секунд. В момент выполнения этой функции на фазных выводах испытуемого двигателя измерялась ЭДС. Коэффициент ЭДС определялся как среднее арифметическое коэффициентов, полученных для разных скоростей. Коэффициент момента не был известен, поэтому его определение было проведено по рекомендуемой International Rectifier формуле для неявнополюсных машин. После измерения параметров двигателя, они были внесены в таблицу конфигурации и импортированы в MCEDesignerTM. Для проверки соответствия конфигурации были выполнены стандартные функции: запуск двигателя, вывод на различные скорости вращения. После успешного выполнения стандартных функций была написана функция запуска двигателя и работы на нескольких скоростях вращения с выдержкой времени. Электропривод успешно выполнил эту функцию на холостом ходу и при нагрузке, создаваемой машиной постоянного тока.

После того как был получен положительный опыт работы с определением параметров двигателя и его работой в различных режимах, было принято решение приступить к настройке IRMCS3041 для запуска высокоскоростной электротурбомашины (ЭТМ), разработанной в МЭИ на каф. ЭКАО. В подшипниковых узлах разработанной машины применены лепестковые газодинамические опоры (ЛГО), во многом определяющие особенности работы ЭТМ.

На рис. 12 показан общий вид ЭТМ, а ее параметры приведены в таблице 2.

 

Высокоскоростная электротурбомашина

 

Рис. 12. Высокоскоростная электротурбомашина

 

Таблица 2. Параметры ЭТМ  

Параметр Обозначение Единица измерения Значение Масса
Номинальная частота вращения nном об/мин 100 000
Максимальная частота вращения nmax об/мин 110 000
Номинальная мощность Р2 Вт 1000
Характер нагрузки центробежное колесо на валу
Тип машины с возбуждением от постоянных магнитов
Количество полюсов шт. 2
Номинальный момент Mном Нм 0,1
Номинальный ток Iном А 3,3
Пусковой момент (сухое трение) Mпуск Нм 0,08
Частота всплытия* nвс об/мин 14 000
Допустимый пусковой ток Iпуск А 8,3
Момент инерции ротора 10-4.кг м2 0,305
Число фаз m шт. 3
Схема соединения фаз Звезда
Электрическое сопротивление фазы Ом 0,29
Индуктивность фазы мГн 0,38
Коэффициент крутящего момента Нм/А 0,031
Коэффициент фазной противо-ЭДС В/1000 об/мин 1,08
Постоянная времени нагрева t мин 35
М кг 11
* Частота всплытия соответствует образованию газового слоя в лепестковых газодинамических подшипниках и переходу от режима сухого трения к режиму газовой смазки.

Особенностью ЭТМ является малая электрическая постоянная времени обмоток статора, а также повышенный момент сухого трения в опорах при малых частотах вращения. Ввиду этого при управлении ЭТМ от IRMCS3041 возникли проблемы. Они были связаны с тем, что в режиме первоначального выставления углового положения ротора или при разгоне без обратной связи в фазах электрической машины при частоте ШИМ, ограниченной настройками платформы, возникали прерывистые токи. В результате этого запуск машины оказался невозможным. Для исключения режимов прерывистых токов последовательно с каждой фазой обмотки статора были подключены дроссели. В результате токи в фазах стали непрерывными, что позволило осуществлять режим первоначального выставления положения ротора и разгон в разомкнутой системе. Но при переходе из режима разомкнутой системы в режим с контролем положения ротора проявилась еще одна особенность ЭТМ, связанная с низким коэффициентом ЭДС. При малых частотах вращения ЭДС пренебрежимо мала, и ее влияние на токи фаз ничтожно. Поэтому расчетные алгоритмы, заложенные в контроллер IRMCS3041, оказались неработоспособными. Попытка решить данную проблему путем задания повышенных значений частот вращения, на которых система переходит на работу с определением положения ротора, также не привела к успеху — в разомкнутой системе не удается разогнать ротор электрической машины до требуемой частоты.

По всей видимости, для применения контроллера IRMCS3041 при управлении высокоскоростными синхронными бездатчиковыми электродвигателями необходимо в силовой части инвертора применять транзисторные ключи с максимально высокими частотными свойствами, перестраивать контур задания частоты ШИМ, а также разработать новые алгоритмы настройки контроллера при запуске.

Указанные работы ведутся на кафедре ЭКАО МЭИ.

 

Заключение

Перспективность системы iMotion не вызывает сомнений, т.к. примененное в ней решение позволяет существенно сократить время для расчета положения ротора синхронной машины а также снизить время на разработку программного обеспечения для контроллера электропривода. Сейчас система iMotion позволяет с легкостью работать с большинством двигателей с постоянными магнитами, как серийного, так и опытного производства.

 

Литература

1. Кенио Т., Нагамори С. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами. М.: Энергоатомиздат. 1989 г. 184 с.

2. Берелидзе В. Конфигурируемые контроллеры электропривода серии IRMCK, Новости электроники №18, 2008 г.

3. Murray A. Sensorless Motor Control Simplifies Washer Drives// Power Electronics Technology, June2006. — P.14-21.

4. Документация International Rectifier для среды MCEDesigner.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка — e-mail: power.vesti@compel.ru

AUIRS2191S и AUIRGP50B60PD1 — новые решения для мощных преобразователей энергии

International Rectifier представил новые высоконадежные дискретные решения для энергоэффективных автомобильных DC/DC-приложений: AUIRS2191S — двухканальный 600-вольтовый драйвер и AUIRGP50B60PD1 — 600-вольтовый IGBT, выполненный по NPT-технологии. Данные компоненты демонстрируют исключительно высокую скорость переключения и плотность мощности, идеальным образом подходя для применения в мощных высокочастотных DC/DC-приложениях.

AUIRS2191S — двухканальный драйвер с независимым контролем верхнего и нижнего плеча в полумостовой схеме, обеспечивающий выходной ток до +3,5 А/-3,5 А с очень малым временем задержки распространения сигнала (порядка 90 нс), что позволяет формировать исключительно быстрое управление ключа по команде драйвера. Драйвер обеспечивает блокировку питания при пониженном напряжении, имеет вывод Vss (логическая земля) отдельно от СOM вывода (силовая земля) для обеспечения лучшей помехоустойчивости к переходным режимам.

AUIRGP50B60PD1 — 600-вольтовый NPT IGBT, который корпусирован совместно с 25-амперным ультрабыстрым диодом с мягким восстановлением. Прибор может работать на частотах до 150 кГц в режиме жесткого переключения, что позволяет использовать его в качестве идеальной замены MOSFET в мощных импульсных источниках питания. При изготовлении новых IGBT, сертифицированных согласно автомобильному стандарту, используется уникальный технологический процесс на тонких подложках, позволяющий получить меньшее время обеднения неосновных носителей заряда и, следовательно, более быстрое отключение транзисторов.

Пренебрежительно малые ток затухания и потери при выключении транзистора позволяют разработчикам получить более высокие рабочие частоты. AUIRGP50B60PD1 имеет высокую плотность мощности благодаря улучшенным динамическим и тепловым характеристикам.

Наши информационные каналы

Рубрика: новинки элементной базы Метки: IR, Контроллеры, Управление приводом

О компании Int. Rectifier

В 2015 году компания Infineon приобрела компанию International Rectifier, тем самым значительно усилив свои лидирующие позиции в области силовой электроники. ...читать далее

www.compel.ru

Как проверить датчик коленчатого вала и определить его неисправность

proverka datchika kolenvalaДвигатели современных автомобилей претерпели не так много конструктивных изменений, в сравнении моторами, которые выпускали несколько десятилетий назад. Ключевым этапом в сфере их развития можно назвать переход с карбюраторной системы на инжекторную, которая стала использоваться повсеместно. Работа инжекторного двигателя зависит от электронного блока управления, который является «мозгом» машины. Он собирает информацию со всех ключевых систем, анализирует ее, и на основе полученных данных корректирует работу отдельных агрегатов. За сбор данных для ЭБУ отвечают датчики, расположенные повсеместно в автомобиле. Датчик положения коленчатого вала (он же датчик синхронизации) является одним из важнейших среди них, и от его грамотной работы зависит стабильность мотора.

Зачем нужен датчик положения коленчатого вала

datchik poloshenia kolenvalaДатчик положения коленвала выполняет две важные функции:

  • Фиксация момента прохождения верхних и нижних мертвых точек поршнями двигателя – первым и последним;
  • Замер углового положения коленчатого вала.

На основании данных, полученных от датчика, электронный блок управления корректирует следующие параметры двигателя:

  • Количество поступающего в камеры сгорания топлива;
  • Момент подачи топлива;
  • Момент зажигания;
  • Время и продолжительность включения клапана адсорбера;
  • Угол поворота распределительного вала.

В зависимости от сложности конструкции двигателя, задачи ЭБУ могут меняться. При этом ни один блок управления не будет работать без показаний с датчика коленчатого вала.

Где находится датчик положения коленчатого вала

kolenval_datchik_polozhenija_kolenchatogo_vala-2

Схема работы датчика коленчатого вала

Выполняется датчик синхронизации в стандартном пластмассовом корпусе. Он располагается на кронштейне неподалеку от синхронизацинного диска или шкива генератора. От других датчиков его отличает длинный (около 70 сантиметров) провод с разъемом.

При установке датчика положения коленчатого вала необходимо оставлять зазор между его сердечником и диском синхронизации, чтобы он имел возможность правильно считывать информацию. Величина данного зазора может варьироваться, в зависимости от модели автомобиля. Чаще всего она находится в пределах от 0,5 до 1,5 миллиметров. Регулировка расстояния происходит при помощи шайб, которые располагаются между датчиком и посадочным местом.

Признаки неисправности датчика положения коленчатого вала

На основе информации, поступающей от датчика синхронизации, электронный блок управления регулирует важные параметры зажигания и работы двигателя. Соответственно, при выходе из строя датчика (или сбоях в его работе, при которых неверная информация поступает в ЭБУ), в первую очередь пострадает стабильность функционирования мотора. Характерные симптомы неисправности датчика синхронизации следующие:

  • kolenchatiy_val_kak_proverit_datchik_kolenvala-2Проблемы с пуском двигателя;
  • Неустойчивая работа мотора в различных режимах;
  • Отсутствие искры на свечах;
  • Наличие детонации мотора с увеличением нагрузки;
  • Серьезное снижение мощности двигателя;
  • Горит лампочка Check Engine.

Симптомы, которые возникают из-за неисправности датчика коленчатого вала, типичны и для ряда других проблем. Именно поэтому нельзя однозначно сказать, что проблемы в моторе возникают именно по причине поступления неправильных данных о положении коленвала в электронный блок управления. Чтобы в этом убедиться или опровергнуть данное утверждение, необходимо выполнить проверку датчика.

Обратите внимание: Типичные ошибки датчика положения коленчатого вала: 19 и 35. Если они показываются на контроллере в буфере ошибок, виной тому может являться датчик, либо шкив генератора.

Как проверить датчик коленчатого вала

Перед тем как приступать к проверке датчика синхронизации приборами, необходимо отметить на двигателе его начальное положение. Сняв электронное устройство, осмотрите его на наличие внешних повреждений. Если датчик загрязнен, необходимо его очистить, в том числе и удалить коррозию с контактов, если таковая имеется, при помощи бензина или спирта. При отсутствии внешних повреждений датчика, можно приступать к его диагностике при помощи приборов.

Проверка датчика коленвала на сопротивление

proverka datchika kolenvalaСамым простым, но и наименее надежным, способом проверки датчика коленчатого вала является замер его сопротивления. Проверка проводится при помощи омметра, который имеется в современном мультиметре. По результатам проверки удается выяснить сопротивление катушки индуктивности датчика.

Чтобы провести проверку мультиметром, необходимо его щупы подключить к выводам датчика. Замерив подобным образом сопротивление катушки индуктивности, надо сравнить его с идеальными показателями для датчика конкретной марки автомобиля. Если такие данные обнаружить не удалось, принято считать, что датчик исправен, если его сопротивление находится в диапазоне от 550 до 750 Ом.

Проверка ключевых параметров датчика коленчатого вала

kolenchatiy_val_kak_proverit_datchik_kolenvala

Второй способ диагностики датчика коленчатого вала предполагает замер сразу нескольких его параметров при помощи ряда приборов:

  • Омметр. Замер сопротивления производится так же, как описано в инструкции выше, и полученный результат должен находиться в диапазоне от 550 до 750 Ом;
  • Измеритель индуктивности. С его помощью потребуется проверить индуктивность датчика, которая на работоспособном устройстве должна находиться на уровне от 200 до 400 мГн;
  • Вольтметр и мегаомметр. С их помощью замеряется сопротивление изоляции, которое при напряжении в 500 Вольт не должно превышать 20 МОм.

Обратите внимание, что для снятия идеальных показаний, необходимо проводить процедуру в помещении, температура в котором находится в диапазоне от 20 до 22 градусов.

Важно: Если в процессе ремонта или диагностики датчика был случайно намагничен диск синхронизации, его можно размагнитить с помощью сетевого трансформатора.

Проверка датчика коленвала осциллографом

В сервисных центрах для диагностики параметров датчика синхронизации используют осциллограф, который позволяет замерить стабильность характеристик. На итоговых диаграммах можно четко видеть провалы в получении сигнала, которые указывают на проблемы работы датчика или поломку зубцов синхродиска.

proverka datchika kolenvala

При установке датчика после диагностики, важно пользоваться метками, которые были сняты при его демонтаже. Также следует помнить о расстоянии в 0,5-1,5 мм между его сердечником и диском синхронизации.

Загрузка...

okeydrive.ru

датчик положения ротора электрического двигателя - патент РФ 2357348

Изобретение относится к области электротехники, предназначено для использования в мехатронных системах с вентильными и вентильно-индукторными двигателями. Согласно изобретению датчик положения ротора электрического двигателя содержит неподвижный статор (1), жестко соединенный со статором электрического двигателя, магниточувствительные элементы (2), (3), (4), в качестве которых используются, например, датчики Холла или магниторезисторы, ротор (5), выполненный из магнитоизолирующего материала и кинематически соединенный с ротором электрического двигателя, ферромагнитный диск (6) с прорезями и кольцевые постоянные магниты (7) и (8), намагниченные аксиально. В данной конструкции датчика используются два общих для всех чувствительных элементов постоянных магнита, жестко закрепленных на валу ротора вместе с магнитопроводящим диском. Поле постоянных магнитов распространяется до чувствительных элементов Холла через магнитопроводящий диск и воздушный зазор, в результате чего снижается чувствительность датчика к смещениям чувствительных элементов относительно магнитов, а также к неоднородности постоянных магнитов. Технический результат, достигаемый при использовании данного изобретения, состоит в упрощении конструкции и повышении точности датчика положения ротора электрического двигателя. 2 ил. датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348

Рисунки к патенту РФ 2357348

Предлагаемое изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в мехатронных исполнительных системах с вентильными, вентильно-индукторными и другими двигателями.

Известны датчики положения ротора электрического двигателя, содержащие неподвижный статор в виде диска, на котором размещены чувствительные элементы по линии окружности, и подвижный ротор, на валу которого закреплен диск с прорезями, выполненными по линии окружности на равном расстоянии друг от друга и расположенными напротив чувствительных элементов (DiRenzo M.T., Switched reluctance motor control-basic operation and example using the TMS320F240, Application report, 2000, p.13. Fig. 8; Патент РФ № 2066085, МКИ Н02К 29/14; Н02К 24/00, 1996 г.). В качестве чувствительных элементов используются оптические или магнитные датчики.

Недостатками известных датчиков положения ротора являются сложность конструкции и недостаточная точность, обусловленная высокой чувствительностью датчика к смещениям чувствительных элементов друг относительно друга и относительно задающего диска, которые имеют место при биениях ротора электрического двигателя. При использовании в качестве чувствительных элементов датчиков Холла со встроенными постоянными магнитами возникает погрешность измерения положения из-за разнородности постоянных магнитов, а также из-за вибрации задающего диска вследствие притяжения его к магнитам.

Из известных технических решений наиболее близким по достигаемому результату к предполагаемому изобретению является датчик положения ротора электрического двигателя, содержащий неподвижный статор в виде диска, на котором размещены магниточувствительные элементы по линии окружности, подвижный ротор, на валу которого закреплены магнитопроводящий диск и намагниченные в аксиальном направлении постоянные магниты, которые размещены в пазу магнитопроводящего диска в виде кольца напротив магниточувствительных элементов, количество пар полюсов кольца из постоянных магнитов совпадает с количеством пар полюсов постоянных магнитов ротора электрического двигателя (Патент РФ № 2115208, МПК Н02К 29/08. - Опубл. 10.07.98).

Недостатками известного датчика положения ротора являются сложность конструкции и недостаточная точность, обусловленная высокой чувствительностью датчика к смещениям чувствительных элементов друг относительно друга и относительно задающего диска, которые возникают при биениях ротора электрического двигателя. При использовании в качестве чувствительных элементов датчиков Холла со встроенными постоянными магнитами возникает погрешность измерения положения из-за разнородности постоянных магнитов, а также из-за вибрации задающего диска вследствие притяжения его к магнитам.

Цель предлагаемого изобретения - упрощение конструкции и повышение точности датчика положения ротора электрического двигателя.

Поставленная цель достигается тем, что в известном датчике положения ротора электрического двигателя, содержащем неподвижный статор в виде диска, на котором размещены магниточувствительные элементы по линии окружности, подвижный ротор, на валу которого закреплены магнитопроводящий диск и намагниченные в аксиальном направлении постоянные магниты, два постоянных магнита выполнены в виде колец и закреплены на валу ротора с разных сторон магнитопроводящего диска, который имеет четыре прорези, выполненные по линии окружности на расстоянии друг от друга, соответствующем углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /2, и шириной, соответствующей углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /4, магниточувствительные элементы расположены вдоль этой окружности на равном расстоянии, соответствующем углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /3, а кольцевые магниты размещены таким образом, что они плотно прилегают к поверхностям магнитопроводящего диска разноименными полюсами.

По сравнению с наиболее близким аналогичным техническим решением предлагаемое устройство имеет следующие новые признаки:

- два постоянных магнита выполнены в виде колец и закреплены на валу ротора с разных сторон магнитопроводящего диска;

- магнитопроводящий диск имеет четыре прорези, выполненные по линии окружности на расстоянии друг от друга, соответствующем углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /2, и шириной, соответствующей углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /4;

- магниточувствительные элементы расположены вдоль этой окружности на равном расстоянии, соответствующем углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /3;

- кольцевые магниты размещены таким образом, что они плотно прилегают к поверхностям магнитопроводящего диска разноименными полюсами.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию «новизна».

При реализации предлагаемого изобретения упрощается конструкция датчика положения ротора электрического двигателя и повышается его точность. Этот эффект обусловлен тем, что в устройстве используются два общих для всех чувствительных элементов постоянных магнита, жестко закрепленных на валу ротора вместе с магнитопроводящим диском. Поле постоянных магнитов распространяется до чувствительных элементов Холла через магнитопроводящий диск и воздушный зазор, в результате чего снижается чувствительность датчика к смещениям чувствительных элементов относительно магнитов, а также к неоднородности постоянных магнитов.

Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует требованию «положительный эффект».

По каждому отличительному признаку проведен поиск известных технических решений в области электротехники, автоматики и электропривода.

Датчиков положения ротора электрического двигателя, содержащих неподвижный статор в виде диска, на котором размещены магниточувствительные элементы по линии окружности, подвижный ротор, на валу которого закреплены магнитопроводящий диск и намагниченные в аксиальном направлении постоянные магниты, в которых два постоянных магнита выполнены в виде колец и закреплены на валу ротора с разных сторон магнитопроводящего диска, который имеет четыре прорези, выполненные по линии окружности на расстоянии друг от друга, соответствующем углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /2, и шириной, соответствующей углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /4, магниточувствительные элементы расположены вдоль этой окружности на равном расстоянии, соответствующем углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /3, а кольцевые магниты размещены таким образом, что они плотно прилегают к поверхностям магнитопроводящего диска разноименными полюсами, в известных технических решениях аналогичного назначения не обнаружены.

Таким образом, указанные признаки обеспечивают заявляемому техническому решению соответствие требованию «существенные отличия».

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами. На фиг.1,а показана конструкция датчика положения ротора электрического двигателя, на фиг.1,б показано поперечное сечение датчика положения ротора электрического двигателя, на фиг.2 показана временная диаграмма работы датчика.

Датчик положения ротора электрического двигателя содержит неподвижный статор 1, который жестко соединяется со статором электрического двигателя, магниточувствительные элементы 2, 3 и 4, в качестве которых используются, например, датчики Холла или магниторезисторы; ротор 5, выполненный из магнитоизолирующего материала и кинематически соединенный с ротором электрического двигателя; ферромагнитный диск 6 с прорезями и кольцевые постоянные магниты 7 и 8, намагниченные аксиально.

В датчике положения ротора электрического двигателя на неподвижном статоре 1, выполненном в виде диска, размещены магниточувствительные элементы 2, 3 и 4 по линии окружности, на валу подвижного ротора 5 закреплены магнитопроводящий диск и намагниченные в аксиальном направлении постоянные магниты 7 и 8, выполненные в виде колец и закрепленные на валу ротора 5 с разных сторон магнитопроводящего диска 6, который имеет четыре прорези, выполненные по линии окружности на расстоянии друг от друга, соответствующем углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /2, и шириной, соответствующей углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /4, магниточувствительные элементы расположены вдоль этой окружности на равном расстоянии, соответствующем углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /3, а кольцевые магниты 7 и 8 размещены таким образом, что они плотно прилегают к поверхностям магнитопроводящего диска 6 разноименными полюсами.

Датчик положения ротора электрического двигателя работает следующим образом. Магнитное поле постоянных магнитов 7 и 8 распространяется в магнитопроводящем диске 6. При вращении ротора 5 происходит срабатывание магниточувствительных элементов при попадании их в зоны действия магнитного поля (при прохождении магнитопроводящего участка диска над магниточувствительным элементом) и их выключение при прохождении над датчиком прорези. В результате на выходах трех датчиков формируются три импульсные последовательности, показанные на фиг.2, которые образуют трехразрядный цифровой код, отображающий положение ротора электрического двигателя На фиг.2 символами UА, UB, UC обозначены выходные сигналы трех магниточувствительных элементов 2, 3 и 4.

Предлагаемая конструкция датчика положения ротора электрического двигателя отличается простотой технической реализации и обеспечивает повышение точности датчика. Этот эффект обусловлен тем, что в устройстве используются два общих для всех чувствительных элементов постоянных магнита, жестко закрепленных на валу ротора вместе с магнитопроводящим диском. Поле постоянных магнитов распространяется до чувствительных элементов Холла через магнитопроводящий диск и воздушный зазор, в результате чего снижается чувствительность датчика к смещениям чувствительных элементов относительно магнитов, а также к неоднородности постоянных магнитов.

С целью подтверждения положительного эффекта, достигаемого при использовании предлагаемого технического решения, были проведены экспериментальные исследования датчика положения ротора, реализованного по схеме, изображенной на фиг.1, в составе мехатронной системы с вентильно-индукторным двигателем. Испытания проводились в условиях лаборатории ОАО «НИПТИЭМ», г.Владимир. В результате испытаний установлено, что при упрощенной (по сравнению с известными устройствами) конструкции обеспечивается повышение надежности и точности датчика положения ротора.

Таким образом, использование в датчике положения ротора электрического двигателя, содержащем неподвижный статор в виде диска, на котором размещены магниточувствительные элементы по линии окружности, подвижный ротор, на валу которого закреплены магнитопроводящий диск и намагниченные в аксиальном направлении постоянные магниты, двух постоянных магнитов, выполненных в виде колец и закрепленных на валу ротора с разных сторон магнитопроводящего диска, который имеет четыре прорези, выполненные по линии окружности на расстоянии друг от друга, соответствующем углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /2, и шириной, соответствующей углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /4, магниточувствительные элементы расположены вдоль этой окружности на равном расстоянии, соответствующем углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /3, а кольцевые магниты размещены таким образом, что они плотно прилегают к поверхностям магнитопроводящего диска разноименными полюсами, позволяет упростить конструкцию и повысить точность датчика.

Использование предлагаемого устройства в различных промышленных мехатронных системах позволит улучшить технические характеристики оборудования, оснащенного электроприводами с вентильными и вентильно-индукторными двигателями.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Датчик положения ротора электрического двигателя, содержащий неподвижный статор в виде диска, на котором размещены магниточувствительные элементы по линии окружности, подвижный ротор, на валу которого закреплены магнитопроводящий диск и намагниченные в аксиальном направлении постоянные магниты, отличающийся тем, что два постоянных магнита выполнены в виде колец и закреплены на валу ротора с разных сторон магнитопроводящего диска, который имеет четыре прорези, выполненные по линии окружности на расстоянии друг от друга, соответствующем углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /2, и шириной, соответствующей углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /4, магниточувствительные элементы расположены вдоль этой окружности на равном расстоянии, соответствующем углу датчик положения ротора электрического двигателя, патент № 2357348 /3, а кольцевые магниты размещены таким образом, что они плотно прилегают к поверхностям магнитопроводящего диска разноименными полюсами.

www.freepatent.ru