SU1374391A1 - Вентильный электродвигатель - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электротехнике . Целью изобретени   вл етс  повышение точности стабилизации вращающего момента вентильного электродвигател . Указанна  цель достигаетс  введением в вентильный электродвигатель формировател  14 импульсов, запоминающего элемента 15 и резистор- ной оптронной пары 16. В результате на выходе сумматора 13 в межкоммутационный интервал формируетс  дополнительный управл ющий сигнал, измен ющийс  во времени по экспоненте и вводимый в основной закон управлени  выпр мителем 3 преобразовател  частоты 2 синхронной машины 1. Это обеспечивает расщирение диапазона регулировани  частоты вращени  в область низких значений и повьш1ение точности ос-, танова электромехнического оборудовани . 1 ил. i сл

Description

73

зс

САЭ. 4

00

ЗтС

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к электрическим машинам, и может быть использовано дл  создани  вентильных двигателей с повышенной плавностью вращени .

Целью изобретени   вл етс  повьппе ние точности стабилизации вращающего момента вентильного электродвигател 

На чертеже изображена функциональ на  схема вентильного электродвигател .

Вентильный электродвигатель содержит синхронную машину 1, подключенную к источнику питани  через тири- сторный преобразователь 2 частоты со звеном посто нного .тока, включающий управл емые вьтр митель 3 и инвертор 4, соединенные через датчик 5 тока, датчик 6 положени  ротора, выход которого подключен к входу системы 7 управлени  инвертором, тахогенератор 8, выход которого подключен к первому входу регул тора 9 частоты вращени . Второй вход регул тора 9  вл етс  входом задани  частоты вращени , а выход подключен к первому входу регу- л: тора 10 тока, второй вход которого подключен к выходу датчика 5 тока,а выход соединен с входом системы 11 управлени  выпр мителем. Вентильный электродвигатель содержит также последовательно соединенные интегратор 12 с входом Сброс и сумматор 13 и, кроме того, формирователь 14 импуль- сов, запоминающий элемент 15, резис- торную оптронную пару 16. Вход формировател  14 импульсов подключен к выходу датчика 6 положени  ротора,а выход - к входу Сброс интегратора 12 и к первому входу запоминающего элемента 15. Второй вход запоминающего элемента 15 соединен с датчиком 5 тока, а выход - с вторьм входом

сумматора и первым резисторным входом резисторной оптронной пары 16.Второй резисторный вход оптронной пары 16 подключен к выходу интегратора 12, вход которого подключен к объединенным первому и второму выходам резист торной оптронной пары 16, управл ющий вход которой подключен к тахогенера- тору 8. Выход сумматора 13 подключен к третьему входу регул тора 10 тока. Вентильный электродвигатель работает следующим образом.

Развиваемый двигателем электромагнитный момент  вл етс  функцией вьш- р мленного тока, протекающего в фазах

 корной обмотки синхронной мащины 1, величина которого определ етс  выходным напр жением вьтр мител  3, проти- воЭДС инвертора 4 и угла поворота между коммутируемьми обмотками и обмоткой возбуждени  электрической машины 1. Дл  не вно полюсной синхронной машины вьфажение электромагнитного момента в межкоммутационный период записываетс  следующим образом:

Vd sinCoC- l -pj,

где К - коэффициент момента двигател ;

Ij - выпр мленный ток; o.|codt - угол поворота ротора;

СО - частота вращени  ротора двигател ; t - врем ;

5и - угол коммутации. Така  зависимость электромагнитного момента приводит к тому, что при числе фаз га 3 в кривой электромагнитного момента .присутствует переменна  составл юща , величина которой зависит от угла опережени  управлени  инвертором. Минимальна  частота переменной составл ющей равна частоте коммутаций тока в обмотках  кор  синхронной машины.

Дл  стабилизации электромагнитного момента необходимо изменение тока в функции угла поворота (или времени при известной частоте вращени ):

М

сг

Ij(t) -

К s-in U+ -/iu), I где статический-момент.

Величина тока в начальный момент межкоммутационного интервала

ld.

Мет

-pu)

В конце межкоммутационного интервала

dK

М

ст

2 K sinC-y -/iu)

ци 

Обратна  тригонометрическа  функ- - наиболее точsin (Q t 3 / но описываетс  спадающей экспонентой.

Реализаци  этой функции достигаетс  ; помощью цепи, включающей апериодическое звено с посто нным коэффициентом усилени  и зависимой от частоты вращени  посто нной времени, вьтол- ненной на базе интегратора 12, резис- торной опт.ронной пары 16 и сумматора 13. В результате на выходе сумматора в межкоммутационный интервал формиру- :етс  дополнительный управл ющий сиг- :нал, измен ющийс  во времени по экс- ;поненциальному закону:

(f--fio) .И

;

Uj(t)

Kj,- К,()

где R - активное суммарное сопротивление силовой цепи; коэффициент передачи преобразовател  2; Крт коэффициент усилени  регул тора 10 тока;

(G)- посто нна  времени апериодического звена, зависима  от частоты вращени ;

Uj - напр жение не выходе датчика 5 тока, пропорциональное току в звене посто нного тока в момент коммутации, за-- - поминаемое с помощью элемента 15 на врем  всего межком- мутационного интервала; К - коэффициент передачи датчика

5 тока. При повороте на угол рад датчик

6 положени  ротора через систему 7 уравнени  инвертора переключает обмотки синхронной машины 1, через формирователь 14 импульсов обнул ет ин- тегра тор 12 и дает разрешение на запоминание элементу 15. Работа схемы

повтор етс  через-каждые -г- рад поворота ротора.синхронной машины 1.

Таким образом, за счет формировани  дополнительного сигнала управлени  на межкоммутационном интервале стабилизируетс  вращающий момент вентильного электродвигател  и расшир етс  диапазон регулировани  частоты

, Q

5

о

5 «

5 0

5

0

вращени  в область низких значений, что позвол ет повысить точность остановки рабочих органов электромеханического оборудовани .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Вентильный электродвигатель, содержащий синхронную машину, подключенную к источнику питани  через ти- ристорный преобразователь частоты со звеном посто нного тока, включающий управл емые выпр митель и инвертор , соединенные через датчик тока, датчик положени  ротора, выход которого подключен к входу системы управлени  инвертором, тахогенератор, выход которого подключен к первому входу регул тора частоты вращени , второй вход которого  вл етс  входом задани  частоты вращени , а выход подключен к первому входу регул тора тока, второй вход которого подключен к выходу датчика тока, а выход соединен с входом системы управлени  I выпр мителем, последовательно соединенные интегратор с входом Сброс и сумматор, отличающийс  тем, что, с целью повьшени  точности стабилизации вращающего момента, в него дополнительно введены формирователь импульсов, запоминающий элемент и резисторна  оптронна  пара, причем вход формировател  импульсов подключен к выходу датчика положени  ротора, а выход - к входу Сброс интегратора и к первому входу запоминающего элемента, второй вход которого соединен с датчиком тока, а выход - с вторым входом сумматора и первьм резисторным входом резистор- ной оптронной пары, второй резистор- ный вход которой подключен к выходу , интегратора, вход которого подключен к объединенным первому и второму выходу резистсрной оптронной пары, управл ющий вход которой подключен к тахогенератору, а выход сумматора подключен к третьему входу регул тора тока.