Датчик положения ротора трехфазного электродвигателя

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ДАТЧИК ПОЛОЖЕНИЯ РОТОРА ТРЕХФАЗНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ(71) Заявитель Государственное научнопроизводственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(72) Авторы Говор Геннадий Антонович Дубровенский Владимир Михайлович(73) Патентообладатель Государственное научно-производственное объединение Научно-практический центр Национальной академии наук Беларуси по материаловедению(57) Датчик положения ротора трехфазного электродвигателя, содержащий постоянный магнит, установленный на роторе и выполненный в виде, как это изображено на фигуре 1 чертежей, и три индукционных приемника, каждый из которых состоит из плоского магнитопровода из магнитно-мягкого композиционного материала с измерительной обмоткой,причем индукционные приемники установлены на статоре равномерно по окружности с обеспечением возможности при повороте ротора на каждые 120 прохождения постоянного магнита над соответствующим индукционным приемником с обеспечением возникновения в последнем электродвижущей силы индукции и выполнения условия Изобретение относится к области энергомашиностроения и может быть использовано в системах управления электродвигателями. Известен датчик положения ротора, состоящий из датчика Холла, установленного на статоре электродвигателя, и постоянных магнитов, закрепленных на роторе 1. Недостатком известного датчика положения является сложность его настройки и высокая стоимость изделия. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является датчик положения ротора, содержащий постоянный магнит, закрепленный на роторе, и магнитопровод с измерительной обмоткой на статоре 2. Недостатком указанного датчика является возможность его использования только для низкооборотных двигателей и отсутствие возможности контролировать текущее положение ротора. Задачей настоящего изобретения является повышение надежности, снижение его стоимости и расширение частотного диапазона работы. Предложен датчик положения ротора трехфазного электродвигателя, состоящий из постоянного магнита и магнитопровода с измерительной обмоткой. Новым, по мнению авторов, является то, что датчик положения ротора трехфазного электродвигателя, содержащий постоянный магнит, установленный на роторе и выполненный в виде, как это изображено на фиг. 1 чертежей, и три индукционных приемника,каждый из которых состоит из плоского магнитопровода из магнитно-мягкого композиционного материала с измерительной обмоткой, причем индукционные приемники установлены на статоре равномерно по окружности с обеспечением возможности при повороте ротора на каждые 120 прохождения постоянного магнита над соответствующим индукционным приемником с обеспечением возникновения в последнем электродвижущей силы индукции и выполнения условия/,где- элементарная площадь магнита, перекрываемая индукционным приемником. Сущность изобретения поясняется рисунками, где на фиг. 1 показан общий вид датчика для трехфазного двигателя, на фиг. 2 изображена циклограмма сигналов с измерительных обмоток. Датчик положения ротора, например для трехфазного электродвигателя, состоит из 3 индукционных приемников А, В, С, содержащих магнитопровод 3 с измерительной обмоткой 2 и постоянного магнита в виде секторального треугольника 1. Индукционные приемники А, В, С крепятся на статоре, а постоянный магнит установлен на подвижном роторе. Работает датчик следующим образом. При прохождении секторального магнита вблизи плоского индукционного приемника в последнем индуцируется ЭДС, определяемая из выражения-Ф/-/. где Ф - магнитный поток, В - магнитная индукция постоянного магнита - величина постоянная, не зависящая от времени и положения ротора,- элементарная площадь магнита,перекрываемая индукционным приемником,- элементарное время. В частном случае, при выборе секторального магнита треугольной формы приращение площади магнита во времени будет постоянной величиной 14636 1 2011.08.30 В результате в индукционном приемнике датчика во все время прохождения секторального магнита величина индуцируемой ЭДС будет постоянной. На фиг. 1 приведены форма секторального магнита и проекции индукционных приемников для 3 фазной системы управления. При прохождении секторального магнита 1 вблизи индукционного приемника А в последнем при повороте ротора на 120 индуцируется постоянная по значению ЭДС (кривая А). При дальнейшем вращении ротора секторальный магнит 1 будет проходить вблизи индукционного приемника В с созданием в последнем ЭДС на протяжении следующих 120(кривая В). При дальнейшем повороте магнита на 120 включается индукционный приемник С с генерацией ЭДС (кривая С). В данной конструкции датчика положения ротора используется постоянный магнит в виде секторального треугольника и плоские индукционные приемники, состоящие из плоского магнитопровода с измерительной обмоткой, что повышает чувствительность датчика, его помехоустойчивость и качество выходного сигнала, который непосредственно управляет переключением питания обмоток статора, повышает надежность, исключает промежуточные системы управления, уменьшает стоимость датчика, повышает надежность его работы и облегчает его эксплуатацию. Применение магнитно-мягкого композиционного материала в качестве магнитопровода индукционного приемника позволяет расширить частотный диапазон работы датчика. Источники информации 1.2231201, МПК 02 29/00. 2.1673982, МПК 01 3/487, 1991. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3