RU2123753C1 - D c electric machine with former of commutation field - Google Patents
D c electric machine with former of commutation field Download PDFInfo
- Publication number
- RU2123753C1 RU2123753C1 RU96108104A RU96108104A RU2123753C1 RU 2123753 C1 RU2123753 C1 RU 2123753C1 RU 96108104 A RU96108104 A RU 96108104A RU 96108104 A RU96108104 A RU 96108104A RU 2123753 C1 RU2123753 C1 RU 2123753C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current
- output
- outputs
- armature
- poles
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических машинах постоянного тока с дополнительными полюсами и компенсационной обмоткой. The invention relates to electrical engineering and can be used in electric DC machines with additional poles and a compensation winding.
Известна электрическая машина постоянного тока с устройством формирования коммутирующего поля [1], содержащая главные полюсы, дополнительные полюсы, наконечники которых выполнены со скосом в тангенциальном направлении, а обмотки возбуждения дополнительных полюсов получают подпитку от усилителей, управляемых специальной системой управления, датчик скорости изменения тока якоря, датчики скорости изменения коммутирующего и главного потоков и датчик частоты вращения якоря. Known electric DC machine with a device for forming a commuting field [1], containing the main poles, additional poles, the tips of which are beveled in the tangential direction, and the excitation windings of the additional poles are fed from amplifiers controlled by a special control system, an armature current rate sensor , speed sensors for switching and main flows and an anchor speed sensor.
Устройство формирования коммутирующего поля коллекторной машины [1] позволяет, увеличивая ток, протекающий по обмоткам возбуждения группы дополнительных полюсов одной полярности (сбегающий край наконечников которых имеет меньший воздушный зазор, а набегающий край - больший воздушный зазор), и уменьшая ток, протекающий по обмоткам возбуждения группы дополнительных полюсов другой полярности (сбегающий край наконечников которых имеет больший, а набегающий край - меньший воздушный зазор), компенсировать несимметрию реактивной ЭДС относительно середины коммутационной зоны, вызванной коммутационными вихревыми токами. The commutator field forming device of the collector machine [1] allows, by increasing the current flowing through the field windings of a group of additional poles of the same polarity (the leading edge of the tips of which has a smaller air gap, and the moving edge a larger air gap), and decreasing the current flowing through the field windings groups of additional poles of a different polarity (the leading edge of the tips of which has a larger, and the leading edge of the - a smaller air gap) compensates for the asymmetry of the reactive EMF flax middle switching zone caused by switching the eddy currents.
Известная машина [1] имеет следующий недостаток. The known machine [1] has the following disadvantage.
Обмотки возбуждения дополнительных полюсов названной коллекторной электрической машины с устройством формирования коммутирующего поля соединены последовательно с обмоткой якоря. При этом коммутирующая ЭДС пропорциональна току якоря и частоте вращения якоря и компенсирует реактивную ЭДС, тогда как в режимах, близких к холостому ходу (ток якоря незначителен), коммутирующая ЭДС и реактивная ЭДС незначительны и характер коммутации практически полностью определяется ЭДС, наводимой полем главных полюсов. Влияние поля главных полюсов на коммутацию оказывается столь значительным, что может возникнуть необходимость уже в процессе наладки готовой машины уменьшать зону коммутации при соответствующей корректировке воздушного зазора под дополнительными полюсами [2] . Сужение коммутационной зоны ухудшает технико-экономические показатели машины (уменьшается коэффициент полюсного перекрытия, следовательно, ухудшается использование окружности якоря, при тех же геометрических размерах мощность машины уменьшается). Кроме того, корректировка воздушного зазора под дополнительными полюсами без разборки машины возможна только в случае применения специальных технических решений [3,4]. The excitation windings of the additional poles of the named collector electric machine with the device for forming the commuting field are connected in series with the armature winding. In this case, the switching EMF is proportional to the armature current and the armature speed and compensates for the reactive EMF, whereas in the modes close to idle (the armature current is insignificant), the switching EMF and reactive EMF are insignificant and the nature of the switching is almost completely determined by the EMF induced by the field of the main poles. The influence of the field of the main poles on the switching turns out to be so significant that it may be necessary already in the process of setting up the finished machine to reduce the switching zone with the corresponding adjustment of the air gap under the additional poles [2]. The narrowing of the switching zone worsens the technical and economic performance of the machine (the coefficient of pole overlap decreases, therefore, the use of the circle of the armature worsens, with the same geometric dimensions, the power of the machine decreases). In addition, the adjustment of the air gap under the additional poles without disassembling the machine is possible only if special technical solutions are used [3,4].
Наиболее близким по технической сущности к заявляемой электрической машине постоянного тока с устройством формирования коммутирующего поля является выбранная в качестве прототипа электрическая машина постоянного тока с устройством формирования коммутирующего поля [5], содержащая главные полюсы, дополнительные полюсы, наконечники которых выполнены со скосом в тангенциальном направлении, с обмотками, подключенными к выходам усилителей, входы которых соединены с выходами блока расчета; датчик частоты вращения якоря, соединенный с первым входом блока расчета; датчик тока возбуждения, блок синхронизации и датчик наличия тока в цепи возбуждения главных полюсов, выход которого соединен со входом блока синхронизации, три выхода которого соединены со вторым, третьим и четвертым входами блока расчета, пятый и шестой входы которого соединены с выходами датчиков тока возбуждения главных полюсов и тока якоря. The closest in technical essence to the claimed electric DC machine with a device for forming a commuting field is a prototype electric machine of DC with a device for forming a commuting field [5], containing main poles, additional poles, the tips of which are made with a bevel in the tangential direction, with windings connected to the outputs of the amplifiers, the inputs of which are connected to the outputs of the calculation unit; an anchor speed sensor connected to the first input of the calculation unit; excitation current sensor, synchronization unit and a current presence sensor in the excitation circuit of the main poles, the output of which is connected to the input of the synchronization unit, three outputs of which are connected to the second, third and fourth inputs of the calculation unit, the fifth and sixth inputs of which are connected to the outputs of the main current sensors poles and current anchors.
Устройство формирования коммутирующего поля известной электрической машины [5] позволяет в любом режиме работы компенсировать ЭДС, eг, наводимую в коммутационной зоне полем главных полюсов и реактивную ЭДС ep путем создания коммутирующего поля нужной формы за счет подбора коэффициентов усиления q1 и q2 для усилителей, питающих обмотки возбуждения групп дополнительных полюсов, точечным способом наименьших квадратов, который обеспечивает оптимальную компенсацию (ep+eг) в зоне коммутации.The device for generating a switching field of a known electric machine [5] allows you to compensate for the EMF, e g induced in the switching zone by the field of the main poles and the reactive EMF e p in any mode of operation by creating a commuting field of the desired shape by selecting gain factors q 1 and q 2 for amplifiers supplying the field windings of the groups of additional poles using the least-squares method, which ensures optimal compensation (e p + e g ) in the switching zone.
Известная машина [5] имеет следующий недостаток. The known machine [5] has the following disadvantage.
При расчете коэффициентов усиления q1 и q2 используется модель реактивной ЭДС базового режима при прямолинейном законе изменения тока в коммутируемой секции, которая необходима для получения реактивной ЭДС произвольного режима с учетом текущих значений тока якоря 1, частоты вращения якоря Ω и тока возбуждения главных полюсов i. Нелинейность изменения реактивной ЭДС в зависимости от частоты вращения якоря [6,7] реализуется на сложном функциональном преобразователе.When calculating the gains q 1 and q 2, we use the basic mode reactive EMF model with the rectilinear law of current change in the switched section, which is necessary to obtain an arbitrary arbitrary reactive EMF taking into account the current values of
Целью изобретения является улучшение коммутации в любом режиме работы машины постоянного тока за счет настройки на оптимально ускоренную коммутацию и формирования посредством метода экстраполяции упреждающих значений коэффициентов усиления на основе предыдущей информации о параметрах режима, адекватных произведениям относительных величин тока якоря и частоты вращения якоря, частоты вращения якоря и потока возбуждения главных полюсов. The aim of the invention is to improve switching in any mode of operation of a DC machine by tuning to optimally accelerated switching and generating, using the extrapolation method, forward values of gain factors based on previous information about the mode parameters that are adequate to the products of the relative values of the armature current and armature speed, armature speed and the excitation flux of the main poles.
Указанная цель достигается тем, что электрическая машина постоянного тока с устройством формирования коммутирующего поля, содержащая главные полюсы, дополнительные полюсы, наконечники которых выполнены со скосом в тангенциальном направлении, с обмотками, подключенными к выходам усилителей; датчик частоты вращения якоря; датчик тока якоря; датчик тока возбуждения; датчик наличия тока в цепи возбуждения главных полюсов, снабжена блоком синхронизации и блоком расчета упреждения, первый, второй и третий входы которого соединены с выходами датчика тока главных полюсов, датчика частоты вращения якоря, датчик тока якоря; шестой, седьмой, восьмой входы блока расчета управляющих сигналов с учетом упреждения соединены с тремя выходами блока синхронизации, выходы блока расчета управляющих сигналов с учетом упреждения соединены с сигнальными входами усилителей, подающих питание на обмотки возбуждения дополнительных полюсов, а блок синхронизации дополнительно снабжен двумя выходами, соединенными с четвертым и пятым входами блока расчета управляющих сигналов с учетом упреждения. This goal is achieved by the fact that the electric DC machine with a device for forming a commuting field, containing the main poles, additional poles, the tips of which are beveled in the tangential direction, with windings connected to the outputs of the amplifiers; anchor speed sensor; armature current sensor; field current sensor; a sensor for the presence of current in the excitation circuit of the main poles, is equipped with a synchronization unit and a lead calculation unit, the first, second and third inputs of which are connected to the outputs of the current sensor of the main poles, sensor of rotation speed of the armature, current sensor of the armature; the sixth, seventh, eighth inputs of the control signal calculation unit taking into account lead are connected to three outputs of the synchronization block, the outputs of the control signal calculation block taking into account lead are connected to the signal inputs of amplifiers supplying excitation windings of additional poles, and the synchronization block is additionally equipped with two outputs, connected to the fourth and fifth inputs of the control signal calculation unit taking into account anticipation.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявляемая электрическая машина постоянного тока с устройством формирования коммутирующего поля отличается наличием нового блока расчета управляющих сигналов с учетом упреждения, заменившего блок расчета прототипа, и наличием двух дополнительных выходов блока синхронизации, что позволяет обеспечить выдачу сигналов, разрешающих фиксацию данных о параметрах режима машины постоянного тока в четырех циклах работы регулятора и хранение упреждаемых параметров режима работы машины. Comparative analysis with the prototype shows that the inventive electric DC machine with a commutator field shaping device is distinguished by the presence of a new control signal calculation block taking into account the lead that replaced the prototype calculation block, and by the presence of two additional outputs of the synchronization block, which ensures the issuance of signals allowing data fixation about the parameters of the mode of the DC machine in four cycles of the controller and the storage of anticipated parameters of the mode of operation of the machine.
Таким образом, заявляемая электрическая машина с устройством формирования коммутирующего поля соответствует критерию изобретения "новизна". Thus, the inventive electric machine with a device for forming a switching field meets the criteria of the invention of "novelty."
Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "существенные отличия". Signs that distinguish the claimed technical solution from the prototype are not identified in other technical solutions, therefore, provide the claimed solution meets the criterion of "significant differences".
На фиг. 1 показана схема подключения машины к управляющим элементам; на фиг. 2 - базовые кривые реактивной ЭДС (1), соответствующие оптимально ускоренной коммутации, ЭДС, наводимой полем главных полюсов (2), ЭДС, наводимой под каждым дополнительным полюсом одной (3) и другой (4) полярности, результирующая коммутирующая ЭДС (5); на фиг. 3 - блок-схема блока расчета упреждения; на фиг. 4 - цикл работы устройства формирования коммутирующего поля предлагаемой машины; на фиг. 5 - блок-схема блока экстраполяции на примере блока экстраполяции одного из параметров режима; на фиг. 6 - графики реактивной ЭДС (1), ЭДС, наводимой полем главных полюсов (2), коммутирующей (3) и нескомпенсированной (4) ЭДС для номинального режима предлагаемой машины. In FIG. 1 shows a diagram of a machine connecting to control elements; in FIG. 2 - basic curves of reactive EMF (1), corresponding to optimally accelerated switching, EMF induced by the field of the main poles (2), EMF induced under each additional pole of one (3) and another (4) polarity, resulting commuting EMF (5); in FIG. 3 is a block diagram of a lead calculation unit; in FIG. 4 - cycle of the device for forming the switching field of the proposed machine; in FIG. 5 is a block diagram of an extrapolation unit using the example of an extrapolation unit of one of the mode parameters; in FIG. 6 - graphs of reactive EMF (1), EMF induced by the field of the main poles (2), commuting (3) and uncompensated (4) EMF for the nominal mode of the proposed machine.
Устройство формирования коммутирующего поля предлагаемой электрической машины постоянного тока (фиг. 1) содержит датчик 1 тока якоря 2, датчик 3 частоты вращения якоря, датчик 4 тока возбуждения главных полюсов, выходы которых подключены к первому, второму и третьему входам блока 5 расчета упреждения. Кроме того, устройство содержит датчик 6 наличия тока в цепи возбуждения главных полюсов, выход которого соединен со входом блока 7 синхронизации, пять выходов которого соединены с четвертым, пятым, шестым, седьмым и восьмым входами блока 5 расчета упреждения, выходы которого соединены с сигнальными входами линейных тиристорных усилителей 8 и 9, подающих питание на независимые обмотки возбуждения дополнительных полюсов 10 и 11. A device for forming a switching field of the proposed electric DC machine (Fig. 1) contains an armature
Задачей устройства формирования коммутирующего поля предлагаемой машины постоянного тока является обеспечение коэффициентов усиления q1 и q2 для усилителей 8 и 9 такой величины, чтобы коммутирующие ЭДС
ek(ωt) = q1•e
как можно лучше компенсировала суммарную ЭДС [ep(ωt)+eг(ωt)] для режима, соответствующего упреждающим сигналам параметров упреждаемого режима R1 и R2, рассчитываемых методом экстраполяции величин Φ
e
e k (ωt) = q 1 • e
as best as possible compensated the total EMF [e p (ωt) + e g (ωt)] for the mode corresponding to the anticipatory signals of the parameters of the anticipated mode R1 and R2 calculated by the extrapolation of Φ
e
Методика расчета коэффициентов усиления для усилителей предлагаемой машины аналогична соответствующей методике расчета прототипа, но в устройстве формирования коммутирующего поля предлагаемой машины расчет производится на основе иной информации. Если у прототипа параметры режима задаются сигналами, поступающими непосредственно с датчиков, то в предлагаемой машине устройство сначала производит расчет упреждающих значений параметров режима, адекватных произведениям этих сигналов: R1 соответствует Φ*Ω*, R2 - Ω*I* прототипа, где Ф*, I* и Ω* - относительные значения потока главных полюсов, тока якоря и частота вращения якоря прототипа. А после этого методом экстраполяции производится расчет соответствующих упреждаемому режиму значений коэффициентов q1 и q2.The method for calculating the gain for the amplifiers of the proposed machine is similar to the corresponding method for calculating the prototype, but in the device for generating the switching field of the proposed machine, the calculation is based on other information. If the prototype mode parameters are set by signals coming directly from the sensors, then in the proposed machine, the device first calculates the anticipatory values of the mode parameters that are adequate to the products of these signals: R1 corresponds to Φ * Ω * , R2 - Ω * I * of the prototype, where Ф * , I * and Ω * are the relative values of the flow of the main poles, the armature current and the rotation frequency of the prototype armature. After that, the extrapolation method calculates the coefficients q 1 and q 2 corresponding to the anticipated mode.
Иными словами, нужно рассчитывать такие q1 и q2, чтобы ЭДС ek(ωt) = q1•e
Поставленная задача решается путем точечного квадратичного аппроксимирования [10] заданной функции f(ωt) = ep(ωt)+eг(ωt)] полиномом Q = q1•e
The problem posed is solved by a point quadratic approximation [10] of a given function f (ωt) = e p (ωt) + e g (ωt)] by the polynomial Q = q 1 • e
По точечному методу наименьших квадратов за меру отклонения полинома Q(ωt) от функции f(ωt) принимают величину
равную сумме квадратов отклонений полинома Q(ωt) от функции f(ωt) на заданной системе точек. Очевидно, задача сводится к минимизации S методом подбора q1 и q2, удовлетворяющих этому условию, для чего найдем частные производные dS/dq1 и dS/dq2. Приравнивая эти частные производные нулю, получим систему уравнений с двумя неизвестными q1 и q2:
Здесь значения функций e
equal to the sum of the squared deviations of the polynomial Q (ωt) from the function f (ωt) on a given system of points. Obviously, the problem reduces to minimizing S by the selection of q 1 and q 2 satisfying this condition, for which we find the partial derivatives dS / dq 1 and dS / dq 2 . Equating these partial derivatives to zero, we obtain a system of equations with two unknowns q 1 and q 2 :
Here values of the functions e
После раскрытия скобок и перенесения свободных членов в правые части уравнение (1) преобразуется к виду:
Таким образом, расчет коэффициентов усиления сводится к решению системы уравнений вида:
где
- постоянные величины для данной машины, а
и
коэффициенты, зависящие от режима работы
Главный определитель системы (3)
D =
также является постоянной величиной для данной машины, а вспомогательные определители
это коэффициенты, зависящие от режима ее работы. Коэффициенты q1 и q2 рассчитываются по формулам:
q1=D1/D, q2-D2/D.After opening the brackets and transferring the free terms to the right-hand sides, equation (1) is transformed to:
Thus, the calculation of the gain is reduced to solving a system of equations of the form:
Where
- constant values for a given machine, and
and
operating mode factors
The main determinant of the system (3)
D =
is also a constant for this machine, and auxiliary determinants
these are coefficients depending on the mode of its operation. The coefficients q 1 and q 2 are calculated by the formulas:
q 1 = D 1 / D, q 2 -D 2 / D.
Блок 5 упреждения и расчета (фиг. 3) включает в себя блоки деления 12, 13 и 14, первые входы которых соединены с выходами датчиков 4, 3 и 1 соответственно, а на вторые входы поступают сигналы, соответствующие номинальным значениям тока возбуждения главных полюсов iн, частоты вращения якоря Ωн и тока якоря Iн соответственно.
С выхода блока 12 деления сигнал, соответствующий текущему значению тока возбуждения главных полюсов в относительных единицах i
С выхода блока 16 умножения сигнал, соответствующий произведению Ω
From the output of the
С выхода блока 14 сигнал, соответствующий текущему значению тока якоря в относительных единицах I
Выходы блоков 17 и 19 экстраполяции соединены с первым и вторым входами блока 20 хранения параметров упреждаемого режима, третий вход которого подключен ко второму выходу блока 7 синхронизации. The outputs of the
Первый выход блока 20 соединен с первым входом блока 21 умножения, на второй вход которого поступает сигнал, соответствующий базовой ЭДС e
Выходы блоков 21 и 23 соединены с первым и вторым входами сумматора 24, с выхода которого сигнал, соответствующий сумме (e
Здесь e
С выходов блоков 25 и 26 умножения сигналы, соответствующие произведениям (epj+eгj)•e
Выход блока умножения 31 соединен с первым входом сумматора 36, на второй вход которого поступает сигнал с выхода блока умножения 32, а выход соединен с первым входом блока деления 37, на второй вход которого поступает сигнал, соответствующий коэффициенту D (8). The output of the
Выходы блоков деления 35 и 37 подключены соответственно к первому и второму входам блока 38 хранения коэффициентов усиления q1 и q2, на третий вход которого поступает сигнал с пятого выхода блока 7 синхронизации. Первый выход блока 38 соединен с сигнальным входом линейного тиристорного усилителя 8 (фиг. 1); второй выход блока 38 соединен с сигнальным входом линейного тиристорного усилителя 9 (фиг. 1).The outputs of the division blocks 35 and 37 are connected respectively to the first and second inputs of the
Блоки экстраполяции 17 и 19 производят расчет параметров R1 и R2 на основе информации четырех предыдущих циклов. Методика главного расчета излагается на примере экстраполяции параметра R1. The
Расчет упреждающего сигнала R1 производится путем вычисления многочлена в форме Ньютона [10] на основе информации об относительных значениях этого параметра R0, R1, R2 и R3, поступающей с блока умножения 16 в четырех предыдущих циклах работы устройства формирования коммутирующего поля предлагаемой машины:
R1 = K0 + K1 (t-t0) + K2(t-t1)(t-t0) + K3(t-t2)(t-t1)(t-t0)
где
t0, t1, t2, t3 - время начала предыдущих циклов работы устройства; t - время упреждения, рассчитываемое как t = t3 +Tу,
где
Tу = t1-t0= t2-t1=t3-t2 - период цикла работы устройства формирования коммутирующего поля предлагаемой машины, величина которого определяется временем экстраполяции параметров упреждаемого режима Tэ, временем Тц расчета коэффициентов усиления q1 и q2 и инерционностью силовой цепи возбуждения дополнительных полюсов TДП (фиг. 4).The calculation of the pre-emptive signal R1 is carried out by calculating the polynomial in the Newton form [10] based on the information on the relative values of this parameter R 0 , R 1 , R 2 and R 3 received from the
R 1 = K 0 + K 1 (tt 0 ) + K 2 (tt 1 ) (tt 0 ) + K 3 (tt 2 ) (tt 1 ) (tt 0 )
Where
t 0 , t 1 , t 2 , t 3 - the start time of the previous cycles of the device; t is the lead time, calculated as t = t 3 + T y ,
Where
T y = t 1 -t 0 = t 2 -t 1 = t 3 -t 2 is the cycle period of the device for forming the switching field of the proposed machine, the value of which is determined by the extrapolation time of the parameters of the anticipated mode T e , the time T c calculation of the gain q 1 and q 2 and the inertia of the power circuit of the excitation of additional poles T DP (Fig. 4).
K0, K1, K2 и K3 - коэффициенты многочлена Ньютона, рассчитываемые по разностной схеме. При расчете используются следующие зависимости:
а) разделенные разности 1 порядка:
б) разделенные разности 2 порядка:
в) разделенная разность 3 порядка:
Коэффициенты многочлена Ньютона рассчитываются следующим образом:
K0=R0;
K1=[R0R1];
K2=[R0R1R2];
K3=[R0R1R2R3],
а сам многочлен имеет вид:
R1 = K0+ K1•4Ty+ K2•12T
Для упреждающего значения параметра R2 зависимости (14)-(24) аналогичны.K 0 , K 1 , K 2 and K 3 are the coefficients of the Newton polynomial, calculated by the difference scheme. The following dependencies are used in the calculation:
a) divided differences of the 1st order:
b) divided differences of 2 orders:
c) the divided difference of 3 orders:
The coefficients of the Newton polynomial are calculated as follows:
K 0 = R 0 ;
K 1 = [R 0 R 1 ];
K 2 = [R 0 R 1 R 2 ];
K 3 = [R 0 R 1 R 2 R 3 ],
and the polynomial itself has the form:
R1 = K 0 + K 1 • 4T y + K 2 • 12T
For the anticipatory value of the parameter R2, dependences (14) - (24) are similar.
Блоки 17 и 19 экстраполяции имеют одинаковую структуру, показанную на фиг. 5 для блока 17. The
Выход блока 12 (фиг. 3) соединен со входом блока 39 хранения четырех текущих значений R0, R1, R2, R3 относительной величины параметра режима R1 получаемых в четырех предыдущих циклах работы устройства; ко второму входу блока 39 подключен первый выход блока 7 синхронизации.The output of block 12 (Fig. 3) is connected to the input of
Первый и второй выходы блока 39 соединены с первым и вторым входами сумматора 30, с выхода которого сигнал, соответствующий разности (R1-R0), поступает на первый вход блока деления 41, на второй вход которого подается постоянный сигнал, соответствующий величине Tу.The first and second outputs of
Второй и третий выходы блока 39 соединены с первым и вторым входами сумматора 42, с выхода которого сигнал, соответствующий разности (R2-R1), поступает на первый вход блока деления 43, на второй вход которого подается постоянный сигнал, соответствующий Ту.The second and third outputs of
Третий и четвертый выходы блока 39 соединены с первым и вторым входами сумматора 44, с выхода которого сигнал, соответствующий разности (R3-R2), поступает на первый вход блока деления 45, на второй вход которого подается постоянный сигнал, соответствующий Ту.The third and fourth outputs of
С выхода блока деления 41 сигнал, соответствующий разделенной разности первого порядка (14), поступает на первый вход сумматора 46, на второй вход которого с выхода блока деления 43 поступает сигнал, соответствующий разделенной разности порядка (15). Выход сумматора 46 соединен с первым входом блока деления 47, на второй вход которого подается постоянный сигнал, соответствующий константе 2Ту, а на выходе формируется сигнал, соответствующий разделенной разности второго порядка (17).From the output of the
С выхода блока деления 43 сигнал, соответствующий разделенной разности первого порядка (15), поступает на первый вход сумматора 48, на второй вход которого с выхода блока деления 45 поступает сигнал, соответствующий разделенной разности первого порядка (16). Выход сумматора 48 соединен с первым входом блока деления 50, на второй вход которого подается постоянный сигнал, соответствующий константе 2Ту, а на выходе формируется сигнал, соответствующий разделенной разности второго порядка (18).From the output of the
Выходы блоков деления 47 и 49 соединены с первым и вторым входами сумматора 50, выход которого подключен к первому входу блока деления 51, на второй вход которого подается постоянный сигнал, соответствующий константе 3Ту, а на выходе формируется сигнал, соответствующий разделенной разности третьего порядка (19).The outputs of the division blocks 47 and 49 are connected to the first and second inputs of the
Таким образом, на первом выходе блока 39 и на выходах блоков 41, 47 и 51 формируются сигналы, соответствующие коэффициентам многочлена Ньютона (20), (21) и (23). Thus, at the first output of
Блоки 52-57 реализуют формулу (24) расчета экстраполированного значения упреждающего сигнала параметра R1. Выход блока деления 41 соединен с первым входом блока умножения 52, на второй вход которого поступает постоянный сигнал, соответствующий константе 4Ту, а выход соединен с первым входом сумматора 53, на второй вход которого поступает сигнал с первого блока 39, а выход соединен с первым входом сумматора 54.Blocks 52-57 implement the formula (24) for calculating the extrapolated value of the pre-emptive signal of parameter R1. The output of the
Выход блока деления 47 соединен с первым входом блока умножения 55, на второй вход которого подается постоянный сигнал, соответствующий константе 12T
Выход блока деления 51 соединен с первым входом блока умножения 57, на второй вход которого подается постоянный сигнал, соответствующий константе 24T
С выхода сумматора 54 сигнал, соответствующий экстраполированному упреждающему значению относительной величины параметра R1 (24), поступает на первый вход блока 20 хранения параметров упреждаемого режима (фиг. 3). From the output of the
Предлагаемая электрическая машина постоянного тока с устройством формирования коммутирующего поля работает следующим образом. При наличии тока в цепи обмотки возбуждения главных полюсов блок 7 синхронизации выдает управляющие сигналы в соответствии с временной диаграммой фиг. 4. По импульсу последовательности φ1, получаемой на первом выходе блока 7, относительные значения Φ
По импульсу последовательности φ2 они фиксируются в блоке 20 хранения параметров режима.By the pulse of the sequence φ 2 they are fixed in the
С приходом j-го импульса последовательности φ3 на вход блока 22, на соответствующих выходах этого блока появляются сигналы, соответствующие e
Конец цикла Ту работы устройства формирования коммутирующего поля предлагаемой машины определяется инерционностью обмоток возбуждения дополнительных полюсов (ТДП на фиг. 4).The end of the cycle T at the operation of the device for forming the switching field of the proposed machine is determined by the inertia of the excitation windings of the additional poles (T DP in Fig. 4).
Блок расчета упреждения вместе с блоком 7 синхронизации может быть реализован на базе управляющей вычислительной машины. При этом сигналы с датчиков поступают в управляющую вычислительную машину через аналого-цифровые преобразователи. Блок задания моделирования базового режима реализован в виде совокупности массивов чисел, размерностью n каждый, в памяти управляющей вычислительной машины. Там же хранятся коэффициенты iн, Ωн, Iн, A, B и D. Рассчитанные в управляющей вычислительной машине коды сигналов q1 и q2 подаются на цифро-аналоговые преобразователи. Соответствующие этим кодам аналоговые сигналы поступают на входы линейных тиристорных усилителей, подающих питание на независимые обмотки возбуждения дополнительных полюсов. При этом управляющая вычислительная машина работает только при наличии сигнала с датчика наличия тока в цепи возбуждения главных полюсов, который может быть реализован с оптронной парой.The lead calculation unit together with the
Предлагаемая машина обеспечивает в номинальном режиме величину нескомпенсированной ЭДС в диапазоне от +1 В до -1,3 В (фиг. 6). При этом за счет упреждения компенсируется запаздывание, вносимое в тракт управления инерционностью обмотки возбуждения дополнительных полюсов. The proposed machine provides in nominal mode the value of uncompensated EMF in the range from +1 V to -1.3 V (Fig. 6). In this case, due to pre-emptive delay is compensated for, introduced into the path of control of the inertia of the excitation winding of the additional poles.
В случае многополюсной машины тиристорные усилители, подающие питание на обмотки возбуждения дополнительных полюсов, подключаются параллельно каждой группе катушек дополнительных полюсов, соединенных последовательно друг с другом, аналогичной группе катушек дополнительных полюсов прототипа. In the case of a multi-pole machine, thyristor amplifiers supplying the excitation windings of the additional poles are connected in parallel to each group of coils of additional poles connected in series with each other, similar to the group of coils of additional poles of the prototype.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96108104A RU2123753C1 (en) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | D c electric machine with former of commutation field |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU96108104A RU2123753C1 (en) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | D c electric machine with former of commutation field |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU96108104A RU96108104A (en) | 1998-10-27 |
RU2123753C1 true RU2123753C1 (en) | 1998-12-20 |
Family
ID=20179780
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU96108104A RU2123753C1 (en) | 1996-04-18 | 1996-04-18 | D c electric machine with former of commutation field |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2123753C1 (en) |
-
1996
- 1996-04-18 RU RU96108104A patent/RU2123753C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2808275B2 (en) | Electromagnetic actuator device | |
Jahns et al. | Pulsating torque minimization techniques for permanent magnet AC motor drives-a review | |
EP2232695B1 (en) | Control of electrical machines | |
CN112970189B (en) | Position observer of motor | |
EP0321473B1 (en) | A system useful for controlling multiple synchronous secondaries of a linear motor along an elongated path | |
JPH0919184A (en) | Brushless motor | |
JPH04229093A (en) | Control circuit for switchable reluctance motor | |
US5619114A (en) | Signal averager for use with motor controller | |
JP3473178B2 (en) | Control device for rotating electric machine | |
US4629958A (en) | Synchronous motor control system | |
US5742136A (en) | Linear motor drive system | |
EP0104909B1 (en) | Servomotor control method and apparatus therefor | |
KR100745007B1 (en) | Brushless machine control | |
RU2123753C1 (en) | D c electric machine with former of commutation field | |
EP1250608A1 (en) | Load angle determination for electrical motors | |
US7425783B2 (en) | Linear motor | |
RU2119224C1 (en) | Dc electrical machine with commutating field shaping device | |
RU2119225C1 (en) | Dc electrical machine with commutating field shaping device | |
SU1758779A1 (en) | D c electric machine with device for formation of commutating | |
Panda et al. | Accurate position estimation in switched reluctance motor with smooth starting | |
JP2529297B2 (en) | Servo device | |
JPH0683585B2 (en) | Induction Motor Servo Control System Improves Transient Response by Excitation Angle Control | |
JPH09149672A (en) | Multiphase linear motor controller | |
JPH01308184A (en) | Controlling method for speed of moving body | |
RU2251780C2 (en) | Device for shaping commutating field of commutator machine |