RU2677690C1 - Control system of electric engine of rotation of radar antenna - Google Patents

Control system of electric engine of rotation of radar antenna Download PDF

Info

Publication number
RU2677690C1
RU2677690C1 RU2018108333A RU2018108333A RU2677690C1 RU 2677690 C1 RU2677690 C1 RU 2677690C1 RU 2018108333 A RU2018108333 A RU 2018108333A RU 2018108333 A RU2018108333 A RU 2018108333A RU 2677690 C1 RU2677690 C1 RU 2677690C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
output
calculator
power
speed
Prior art date
Application number
RU2018108333A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Федорович Стрелков
Максим Владимирович Андрюхин
Валерий Владимирович Ваняев
Игорь Владимирович Бобылев
Original Assignee
Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" filed Critical Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники"
Priority to RU2018108333A priority Critical patent/RU2677690C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2677690C1 publication Critical patent/RU2677690C1/en

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/26—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture
    • H01Q3/30—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array
    • H01Q3/34—Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the relative phase or relative amplitude of energisation between two or more active radiating elements; varying the distribution of energy across a radiating aperture varying the relative phase between the radiating elements of an array by electrical means
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using supply voltage with constant frequency and variable amplitude
    • H02P27/026—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using supply voltage with constant frequency and variable amplitude whereby the speed is regulated by measuring the motor speed and comparing it with a given physical value

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: radio equipment; electronics.SUBSTANCE: invention relates to electric engine control for rotation of radar antennas (RD) and can be used in adjustable electric drives (AED). In the motor control system having input terminals of rectifier and rectifier, inverter, driver unit, inverter control unit, torque correction device, current sensor, power calculator, calculator of power ripple coefficient, electric motor, speed sensor, calculator of rotational speed parameters and speed pulsation coefficient calculator with corresponding connections, mode switch, flash memory, transceiver modules, beamforming system and anemometer.EFFECT: technical result is to expand the range of allowable changes in rotation speed of antenna.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к управлению электродвигателями вращения антенн радиолокационных станций (РЛС) и может быть использовано в регулируемых электроприводах (РЭП).The invention relates to the control of electric motors for rotating antennas of radar stations and can be used in controlled electric drives (REP).

В настоящее время, в связи с появлением новых средств воздушного нападения, возросли требования к системам воздушно-космической обороны по обнаружению маневренных и высокоскоростных объектов. Поэтому современные РЛС все чаще проектируются с активными фазированными антенными решетками (АФАР), обеспечивающими электрическое горизонтальное и вертикальное сканирование диаграммы направленности антенны (ДНА).Currently, in connection with the advent of new air attack systems, requirements have increased for aerospace defense systems for detecting maneuverable and high-speed targets. Therefore, modern radars are increasingly being designed with active phased array antennas (AFAR), providing electrical horizontal and vertical scanning of the antenna radiation pattern (BOTTOM).

Особенностью современных РЛС является то, что в ее автономной системе электроснабжения одной из самых мощных нагрузок является РЭП вращения антенны. Его потребляемая мощность составляет 20-25% от мощности дизель-генератора. Технико-эксплуатационные показатели РЭП оказывают влияние на тактико-технические характеристики (ТТХ) РЛС.A feature of modern radars is that in its autonomous power supply system, one of the most powerful loads is the antenna rotation REB. Its power consumption is 20-25% of the power of a diesel generator. Technical and operational indicators of the REP affect the tactical and technical characteristics (TTX) of the radar.

РЛС является автономным объектом с первичным источником питания - генератором ограниченной мощности. В связи с чем, крайне важно найти рациональный вариант управления режимами работы РЭП, от качественной работы которого зависит эффективность работы всей РЛС.The radar is an autonomous object with a primary power source - a limited power generator. In this connection, it is extremely important to find a rational option for controlling the operational modes of the REP, on the quality of which depends on the efficiency of the entire radar.

Из уровня техники известно несколько аналогов предлагаемой системы управления.The prior art several analogues of the proposed control system.

Первым аналогом является система управления РЭП, которая обеспечивает постоянство скорости вращения антенно-мачтового устройства (АМУ). Эта система реализуется на базе РЭП РЛС [1], состоящей из дизель-генератора, автотрансформатора (АТР), асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором (АД КЗ), электромашинного усилителя (ЭМУ), двигателя постоянного тока (ДПТ).The first analogue is the REP control system, which provides a constant rotation speed of the antenna mast device (AMU). This system is implemented on the basis of the REP radar [1], which consists of a diesel generator, an autotransformer (ATR), a squirrel-cage induction motor (HELL KZ), an electric machine amplifier (EMU), and a direct current motor (DCT).

В этой системе к генератору электропривод подключен «гонным» для ЭМУ асинхронным двигателем, у которого при пуске ток в обмотках статора превышает номинальный в 5-7 раз. При подключении АД КЗ к генератору ограниченной мощности наблюдается провал напряжения и сети, что снижает электромагнитную совместимость электропривода.In this system, the electric drive is connected to the generator by a “chasing” asynchronous motor for the EMU, in which the current in the stator windings is 5-7 times higher than the nominal one at start-up. When the short-circuit AD is connected to a limited-power generator, a voltage and network failure occurs, which reduces the electromagnetic compatibility of the electric drive.

Для обеспечения пуска АД КЗ необходимо устанавливать токоограничивающие элементы: резисторы, дроссели, автотрансформаторы, что приводит к возрастанию массы и габаритов электропривода. Происходит снижение надежности, так как для коммутации токоограничивающих элементов применяются электромеханические устройства: реле, контакторы.To ensure the start-up of the short circuit AD, it is necessary to install current-limiting elements: resistors, chokes, autotransformers, which leads to an increase in the mass and dimensions of the electric drive. Reliability decreases because electromechanical devices are used for switching current-limiting elements: relays, contactors.

Недостатки такого РЭП заключаются в следующем:The disadvantages of such a REP are as follows:

- исполнительным является коллекторный двигатель постоянного тока (ДПТ), ненадежно работающий в сложных климатических условиях;- Executive is a direct current collector motor (DCT), unreliably working in difficult climatic conditions;

- применяются токоограничивающие и электромеханические элементы, осуществляющие пуск «гонного» для ЭМУ АД КЗ, что ухудшает массогабаритные показатели и снижает надежность.- current-limiting and electromechanical elements are used, which launch the “chasing” for the EM HELL KZ, which worsens the overall dimensions and reduces reliability.

Вторым аналогом является система управления вентильным электродвигателем вращения антенны РЛС [2], которая также обеспечивает постоянство скорости вращения антенны, а при управлении электродвигателем вращения антенны РЛС используется сигнал, пропорциональный току статора электродвигателя, и сигнал, пропорциональный скорости вращения электродвигателя, воздействующие на инвертор для обеспечения постоянной скорости вращения ротора электродвигателя и отключение его при превышении током статора допустимой величины.The second analogue is the radar antenna rotational motor control system [2], which also provides a constant antenna rotation speed, and when controlling the radar antenna rotation motor, a signal proportional to the stator current of the electric motor and a signal proportional to the rotational speed of the electric motor are applied to the inverter to provide constant rotational speed of the rotor of the electric motor and turning it off when the stator current exceeds the permissible value.

Эта система, содержит входные клеммы, выпрямитель, фильтр (дроссель, конденсатор), датчики тока, датчик напряжения, схему торможения, инвертор, блок драйверов, устройство управления, датчик угла поворота ротора, являющийся датчиком скорости, электродвигатель.This system contains input terminals, a rectifier, a filter (inductor, capacitor), current sensors, voltage sensor, braking circuit, inverter, driver unit, control device, rotor angle sensor, which is a speed sensor, an electric motor.

Обычно РЛС в которых используются системы управления подобного типа имеют три угловые скорости вращения антенны, например, 12, 6, 3 об/мин. Это связано с режимами работы РЛС и ветровыми нагрузками на полотно антенны.Typically, radars that use control systems of this type have three angular rotational speeds of the antenna, for example, 12, 6, 3 rpm. This is due to the radar operating modes and wind loads on the antenna sheet.

В статье [3] приведены графики зависимости момента на валу двигателя от угла поворота антенны, скорости ветра и скорости вращения антенны. Из графиков следует, что момент на валу электродвигателя имеет большую переменную составляющую. Номинальная мощность электродвигателя выбирается исходя из эквивалентного (среднеквадратичного) момента на его валу [3]. Наименьшая величина эквивалентного момента на валу электродвигателя имеет место при минимальной величине его переменной составляющей. В этом случае среднеквадратичное значение момента равно его среднему значению, а среднеквадратичная мощность на валу электродвигателя равна величине его средней мощности.The article [3] shows graphs of the dependence of the moment on the motor shaft on the angle of rotation of the antenna, wind speed and antenna rotation speed. From the graphs it follows that the moment on the motor shaft has a large variable component. The rated power of the electric motor is selected based on the equivalent (mean square) moment on its shaft [3]. The smallest value of the equivalent moment on the motor shaft occurs at the minimum value of its variable component. In this case, the rms value of the moment is equal to its average value, and the rms power on the motor shaft is equal to its average power.

Поскольку выбор электродвигателя осуществляется по величине его среднеквадратичного момента на валу, то из-за ветровой нагрузки запас по номинальной мощности электродвигателя составляет 25-30%. Таким образом, приходится применять более дорогой электродвигатель, имеющий большие массу и габариты. Следует также отметить, что электродвигатель имеет максимальный КПД и коэффициент мощности при номинальной нагрузке на валу. Следовательно, электродвигатель завышенной мощности эксплуатируется не в оптимальном режиме.Since the choice of the electric motor is carried out according to the value of its root mean square moment on the shaft, because of the wind load, the margin in the rated power of the electric motor is 25-30%. Thus, it is necessary to use a more expensive electric motor having large mass and dimensions. It should also be noted that the electric motor has maximum efficiency and power factor at rated shaft load. Therefore, an overpowered electric motor is not operated in the optimal mode.

Если выбор электродвигателя осуществляется по величине его среднеквадратичного момента на валу, то генератор также должен иметь увеличенное значение номинального тока и определенный запас по мощности. Следовательно, он также будет иметь большую стоимость, массу и габариты.If the choice of the electric motor is carried out according to the value of its rms torque on the shaft, then the generator must also have an increased value of the rated current and a certain power margin. Therefore, it will also have a large cost, weight and dimensions.

Наличие большой переменной составляющей мощности на валу электродвигателя обуславливает большую переменную составляющую мощности, потребляемой им от дизель-генератора.The presence of a large variable component of power on the shaft of the electric motor causes a large variable component of the power consumed by it from the diesel generator.

Переменная составляющая потребляемой электродвигателем мощности вызывает перегрузки дизель-генератора ограниченной мощности и обуславливает его неустойчивую работу. Снижается электромагнитная совместимость РЭП. Ухудшается тактическая характеристика РЛС -функциональная надежность [4].The variable component of the power consumed by the electric motor causes an overload of the diesel generator of limited power and causes its unstable operation. The electromagnetic compatibility of the REP is reduced. Deteriorating tactical characteristics of the radar - functional reliability [4].

Отмеченные недостатки имеются в системе [2]. В целом ухудшается технико-экономические характеристики РЛС: надежность, электромагнитная совместимость, масса, габариты, стоимость, что и ограничивает область применения системы управления электродвигателем вращения антенны РЛС.The noted drawbacks are in the system [2]. In general, the technical and economic characteristics of the radar are deteriorating: reliability, electromagnetic compatibility, weight, dimensions, cost, which limits the scope of the radar antenna rotation motor control system.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является техническое решение, описанное в патенте на изобретение «Способ и система управления вентильным электродвигателем вращения антенны РЛС» [5].The closest analogue adopted for the prototype is the technical solution described in the patent for the invention “Method and control system of a radar antenna motor of rotation of the radar antenna” [5].

При таком способе управления электродвигателем допускают отклонение скорости вращения антенны РЛС в пределах, определенных как 10% от номинального значения.With this method of controlling the electric motor, the radar antenna rotational speed is allowed to deviate within the limits defined as 10% of the nominal value.

Как было установлено, отклонение скорости вращения антенны на 10%, позволяет уменьшить пульсации мощности на валу электродвигателя в 2,25 раза и, следовательно, уменьшить номинальную мощность электродвигателя на 26% [6].It was found that the deviation of the antenna rotation speed by 10%, allows to reduce power ripple on the motor shaft by 2.25 times and, therefore, reduce the rated motor power by 26% [6].

Этот способ реализуется системой управления электродвигателем вращения антенны РЛС, включающей в себя входные клеммы выпрямителя, выпрямитель, инвертор, электродвигатель, датчик тока, датчик скорости, блок управления инвертором и блок драйверов, в которую введены устройство коррекции момента и вычислители: мощности, коэффициента пульсаций мощности, параметров скорости вращения (ее среднего значения и амплитуды переменной составляющей), коэффициента пульсаций скорости с соответствующими связями.This method is implemented by the radar antenna rotation motor control system, which includes the rectifier input terminals, rectifier, inverter, electric motor, current sensor, speed sensor, inverter control unit and driver block, into which the moment correction device and calculators: power, power ripple coefficient are introduced , parameters of the rotation speed (its average value and the amplitude of the variable component), the coefficient of ripple of the speed with the corresponding relationships.

При постоянной скорости вращения антенны положение полотна антенны и положение ДНА совпадают. Изменение скорости вращения антенны в допустимых пределах не отражается на работе РЛС, однако изменение скорости вращения антенны больше допустимого ведет за собой появление рассогласование между ожидаемым положением ДНА в пространстве и фактическим положением антенны.At a constant speed of rotation of the antenna, the position of the antenna sheet and the position of the bottom are the same. A change in the antenna rotation speed within the permissible limits does not affect the radar operation, however, a change in the antenna rotation speed is more than acceptable leads to a mismatch between the expected position of the BOTTOM in space and the actual position of the antenna.

Превышение допустимого диапазона изменения скорости вращения, которое необходимо для уменьшения пульсаций мощности, возросших например, из-за увеличения ветровой нагрузки на антенное полотно, приводит к снижению ТТХ РЛС, в частности, скорости обзора и вероятности правильного обнаружения цели.Exceeding the permissible range of rotation speed changes, which is necessary to reduce power ripples, increased, for example, due to an increase in the wind load on the antenna sheet, leads to a decrease in the TTX of the radar, in particular, the viewing speed and the probability of correct target detection.

Таким образом, существенным недостатком прототипа является узкий, не превышающий 10% от номинального значения, диапазон допустимого изменения скорости вращения антенны.Thus, a significant disadvantage of the prototype is a narrow, not exceeding 10% of the nominal value, the range of permissible changes in the speed of rotation of the antenna.

Кроме того, узкий диапазон допустимого изменения скорости вращения антенны не позволяет в должной степени:In addition, the narrow range of permissible changes in the speed of rotation of the antenna does not allow to the proper degree:

- уменьшить номинальную мощность электродвигателя, инвертора РЭП и генератора;- reduce the rated power of the electric motor, inverter REP and generator;

- обеспечить высокий КПД и коэффициент мощности электродвигателя;- provide high efficiency and power factor of the electric motor;

- уменьшить стоимость, массу и габариты РЭП и генератора;- reduce the cost, weight and dimensions of the REP and the generator;

- повысить электромагнитную совместимость РЭП;- increase the electromagnetic compatibility of REP;

Техническим результатом изобретения является расширение диапазона допустимого изменения скорости вращения антенны.The technical result of the invention is to expand the range of permissible changes in the speed of rotation of the antenna.

Это позволяет при большой ветровой нагрузке на антенну, т.е. высокой скорости ветра, высокой скорости вращения антенны и ограниченном угле электрического сканирования ДНА обеспечить постоянство скорости вращения ДНА в пространстве и потребляемой от сети мощности, а также значительно уменьшить пульсации момента на валу электродвигателя.This allows for high wind load on the antenna, i.e. high wind speed, high speed of rotation of the antenna and a limited angle of electrical scanning of the BOTTOM to ensure the constancy of the speed of rotation of the BOTTOM in space and power consumed from the network, as well as significantly reduce torque ripple on the motor shaft.

Следствием этого является улучшение технико-экономических характеристик РЭП, а именно электромагнитной совместимости [4], снижение массы, габаритов, стоимости, за счет появления возможности использовать электродвигатель меньшей мощности из-за уменьшения переменной составляющей мощности на валу электродвигателя (переменной составляющей тока статора, момента на валу электродвигателя), повышение функциональной надежности [4].The consequence of this is the improvement of the technical and economic characteristics of the REP, namely electromagnetic compatibility [4], the reduction of mass, size, cost, due to the possibility of using an electric motor of lower power due to a decrease in the variable component of power on the motor shaft (variable component of stator current, torque on the motor shaft), increasing the functional reliability [4].

В предлагаемом решении среднеквадратичное значение мощности на валу электродвигателя приближается к среднему значению этой мощности, что снижает номинальную мощность электродвигателя. При номинальной нагрузке на валу, электродвигатель имеет максимальный КПД и коэффициент мощности. Следовательно, электродвигатель эксплуатируется в оптимальном режиме.In the proposed solution, the rms value of the power on the motor shaft approaches the average value of this power, which reduces the rated power of the electric motor. At a rated load on the shaft, the electric motor has maximum efficiency and power factor. Therefore, the electric motor is operating in an optimum mode.

Также уменьшается мощность, потребляемая от дизель-генератора, что приводит к снижению его номинальной мощности. Происходит снижение массы, габаритов и стоимости дизель-генератора.Also, the power consumed from the diesel generator is reduced, which leads to a decrease in its rated power. There is a decrease in the mass, dimensions and cost of the diesel generator.

В режиме переменной скорости вращения вала электродвигателя при увеличении ветровой нагрузки не происходит увеличение момента сопротивления на валу электродвигателя, и нет необходимости переходить на пониженную скорость вращения антенны.In the regime of variable speed of rotation of the motor shaft with an increase in wind load, there is no increase in the moment of resistance on the motor shaft, and there is no need to switch to a lower speed of rotation of the antenna.

При воздействии ветровой нагрузки на антенное полотно скорость его вращения изменяется в противофазе с его моментом сопротивления, однако происходит компенсация электрическим вращением диаграммы направленности, в результате темп обновления информации остается постоянным. Вследствие вышесказанного, происходит увеличение ТТХ РЛС: скорости обзора, вероятности правильного обнаружения цели.When a wind load acts on the antenna sheet, its rotation speed changes in antiphase with its moment of resistance, however, compensation is made by electric rotation of the radiation pattern, as a result, the rate of updating information remains constant. As a result of the above, there is an increase in the technical characteristics of the radar: the speed of the survey, the probability of correct detection of the target.

Технический результат достигается за счет того, что в прототип, содержащий входные клеммы выпрямителя и выпрямитель, инвертор, блок драйверов, блок управления инвертором, устройство коррекции момента, датчик тока, вычислитель мощности, вычислитель коэффициента пульсаций мощности, электродвигатель, датчик скорости, вычислитель параметров скорости вращения и вычислитель коэффициента пульсаций скорости с соответствующими связями дополнительно введены вычислитель угла электрического сканирования, переключатель режимов работы, флэш-память, приемо-передающие модули, диаграммо-образующая система и анемометр.The technical result is achieved due to the fact that in the prototype, which contains the input terminals of the rectifier and rectifier, inverter, driver unit, inverter control unit, torque correction device, current sensor, power computer, power ripple factor computer, electric motor, speed sensor, speed parameter computer rotations and a calculator of the coefficient of ripples of the velocity with corresponding connections; an additional calculator of the angle of electric scanning, a switch of operating modes, and a flash yat, transceiver modules, for beam forming system and anemometer.

При этом третий выход вычислителя параметров скорости вращения подключен к входу вычислителя угла электрического сканирования, выход которого подключен к первому входу переключателя режимов работы, который в свою очередь, подключен первым выходом к четвертому входу вычислителя мощности.The third output of the rotational speed parameter calculator is connected to the input of the electric scan angle calculator, the output of which is connected to the first input of the operation mode switch, which, in turn, is connected by the first output to the fourth input of the power calculator.

Выход флэш-памяти подсоединен ко второму входу переключателя режимов работы.The flash output is connected to the second input of the mode selector switch.

Выход анемометра подключен к третьему входу переключателя режимов работы, второй выход которого присоединен к входу диаграммо-образующей системы, выходы которой подключены к входам приемо-передающих модулей. Выходы приемо-передающих модулей подключены к излучателям антенны.The anemometer output is connected to the third input of the operating mode switch, the second output of which is connected to the input of the diagram-forming system, the outputs of which are connected to the inputs of the transceiver modules. The outputs of the transceiver modules are connected to the antenna emitters.

На фигуре представлена структурная схема системы управления электродвигателем вращения антенны РЛС и приняты следующие обозначения:The figure shows a structural diagram of a control system for the electric motor of rotation of the radar antenna and the following notation:

Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000002
Figure 00000002

Система управления электродвигателем вращения антенны РЛС, содержит: входные клеммы выпрямителя 1, выпрямитель 2, инвертор 3, электродвигатель 10, датчик тока 7, датчик скорости 11, блок управления инвертором 5, блок драйверов 4, устройство коррекции момента 6, переключатель режимов работы 15, флэш-память 16, приемо-передающие модули 17, диаграммо-образующую систему 18, анемометр 19, вычислители: мощности 8, коэффициента пульсаций мощности 9, параметров скорости вращения 12, коэффициента пульсаций скорости 13, угла электрического сканирования 14.The radar antenna rotation motor control system contains: input terminals of rectifier 1, rectifier 2, inverter 3, electric motor 10, current sensor 7, speed sensor 11, inverter 5 control unit, driver block 4, torque correction device 6, operating mode switch 15, flash memory 16, transceiver modules 17, diagram-forming system 18, anemometer 19, calculators: power 8, power ripple factor 9, rotation speed parameters 12, speed ripple coefficient 13, electric scan angle 14.

В качестве электродвигателя 10 может быть, использован вентильный электродвигатель или АД КЗ [7]. При этом выход генератора (на фигуре не изображен) подключен к входным клеммам 1 выпрямителя 2. Выход выпрямителя 2 подключен к первому входу инвертора 3. Выход инвертора 3 соединен с входом датчика тока 7, второй выход датчика тока 7, подключен к электродвигателю 10. Вал электродвигателя 10 механически соединен с датчиком скорости 11, и с редуктором, который, в свою очередь, механически соединен с антенной (на фигуре не изображены).As the electric motor 10 can be used a valve motor or HELL KZ [7]. The output of the generator (not shown in the figure) is connected to the input terminals 1 of the rectifier 2. The output of the rectifier 2 is connected to the first input of the inverter 3. The output of the inverter 3 is connected to the input of the current sensor 7, the second output of the current sensor 7 is connected to the electric motor 10. Shaft the electric motor 10 is mechanically connected to the speed sensor 11, and to the gearbox, which, in turn, is mechanically connected to the antenna (not shown in the figure).

Первый выход датчика тока 7 подключен ко второму входу блока управления инвертором 5 и к первому входу вычислителя мощности 8, первый выход которого соединен со вторым входом устройства коррекции момента 6. Второй и третий выходы вычислителя мощности 8 соединены с первым и вторым входами вычислителя коэффициента пульсаций мощности 9, соответственно, выход которого соединен с третьим входом вычислителя коэффициента пульсаций скорости 13.The first output of the current sensor 7 is connected to the second input of the inverter control unit 5 and to the first input of the power calculator 8, the first output of which is connected to the second input of the torque correction device 6. The second and third outputs of the power calculator 8 are connected to the first and second inputs of the power ripple factor calculator 9, respectively, the output of which is connected to the third input of the speed pulsation factor calculator 13.

На валу электродвигателя 10 установлен датчик скорости 11. При этом выход датчика скорости 11 одновременно подсоединен к третьему входу блока управления инвертором 5, к первому входу устройства коррекции момента 6 и к входу вычислителя параметров скорости вращения 12. Выход устройства коррекции момента 6 присоединен к первому входу блока управления инвертором 5, выход которого соединен с входом блока драйверов 4. Выход блока драйверов 4 подключен ко второму входу инвертора 3.A speed sensor 11 is installed on the shaft of the electric motor 10. The output of the speed sensor 11 is simultaneously connected to the third input of the inverter 5 control unit, to the first input of the torque correction device 6 and to the input of the rotational speed parameters calculator 12. The output of the torque correction device 6 is connected to the first input the control unit of the inverter 5, the output of which is connected to the input of the driver unit 4. The output of the driver unit 4 is connected to the second input of the inverter 3.

Первый выход вычислителя параметров скорости вращения 12 соединен со вторым входом вычислителя мощности 8. Второй и третий выходы вычислителя параметров скорости вращения 12 соединены соответственно с первым и вторым входами вычислителя коэффициента пульсаций скорости 13, кроме того, третий выход вычислителя параметров скорости 12 подключен также к входу вычислителя угла электрического сканирования 14. Выход вычислителя коэффициента пульсаций скорости 13 подключен к третьему входу вычислителя мощности 8. Выход вычислителя угла электрического сканирования 14 подключен к первому входу переключателя режимов работы 15, второй вход которого подключен к выходу флэш-памяти 16, а третий вход - к выходу анемометра 19, второй выход переключателя режимов работы 15 подключен к входу диаграммо-образующей системы 18, ее выходы - к входам приемо-передающих модулей 17, выходы которых - к входам излучателей антенны. Первый выход переключателя режимов работы 15 подключен к четвертому входу вычислителя мощности 8.The first output of the rotational speed parameter calculator 12 is connected to the second input of the power calculator 8. The second and third outputs of the rotational speed parameter calculator 12 are connected to the first and second inputs of the velocity pulsation factor calculator 13, in addition, the third output of the speed parameter calculator 12 is also connected to the input electric scan angle calculator 14. The output of the ripple velocity calculator 13 is connected to the third input of the power calculator 8. The output of the electric angle calculator scan 14 is connected to the first input of the operating mode switch 15, the second input of which is connected to the output of the flash memory 16, and the third input to the output of the anemometer 19, the second output of the operating mode switch 15 is connected to the input of the beam-forming system 18, its outputs are to the inputs of the transceiver modules 17, the outputs of which are to the inputs of the antenna emitters. The first output of the mode switch 15 is connected to the fourth input of the power calculator 8.

Система управления электродвигателем антенны РЛС работает следующим образом.The radar antenna motor control system operates as follows.

Включают дизель, и начинается вращение ротора генератора (на фигуре не изображены), на выходе которого появляется трехфазное напряжение 380 В, 50 Гц, которое подают на входные клеммы 1 выпрямителя 2. Одновременно требуемые напряжения питания подаются на другие блоки и устройства системы управления (на фигуре не изображены).The diesel is turned on, and the rotation of the generator rotor begins (not shown in the figure), at the output of which a three-phase voltage of 380 V, 50 Hz appears, which is supplied to the input terminals 1 of rectifier 2. At the same time, the required supply voltages are supplied to other blocks and devices of the control system (on figure not shown).

С выхода выпрямителя 2 постоянное напряжение подают на первый вход инвертора 3.From the output of the rectifier 2, a constant voltage is supplied to the first input of the inverter 3.

С блока управления инвертором 5 сигналы подают на вход блока драйверов 4, которые формируют импульсы для управления транзисторами инвертора 3 и подают их на второй вход инвертора 3.From the control unit of the inverter 5, the signals are fed to the input of the driver unit 4, which form pulses for controlling the transistors of the inverter 3 and feed them to the second input of the inverter 3.

Трехфазное напряжение с выхода инвертора 3 подают через датчик тока 7 на вход электродвигателя 10. Начинается плавный разгон электродвигателя 10 и через редуктор - антенны.The three-phase voltage from the output of the inverter 3 is fed through a current sensor 7 to the input of the electric motor 10. The smooth acceleration of the electric motor 10 begins and, through the gearbox, the antenna.

Разгон электродвигателя 10 и, следовательно, антенны осуществляют до заданной величины угловой скорости антенны, которую определяют с помощью датчика скорости 11. Сигнал с выхода датчика скорости 11 поступает на третий вход блока управления инвертором 5, и далее через блок драйверов 4 и инвертор 3 осуществляет соответствующее воздействие на электродвигатель 10.Acceleration of the electric motor 10 and, therefore, the antenna is carried out to a predetermined value of the angular velocity of the antenna, which is determined using the speed sensor 11. The signal from the output of the speed sensor 11 is fed to the third input of the control unit of inverter 5, and then through the driver block 4 and inverter 3 carries out the corresponding impact on the electric motor 10.

В процессе вращения антенны при возрастании момента на валу электродвигателя 10 происходит увеличение тока его статора. С первого выхода датчика тока 7 соответствующий сигнал поступает на второй вход блока управления инвертором 5, далее через блок драйверов 4 осуществляет соответствующее воздействие на инвертор 3, скорость вращения электродвигателя 10 уменьшается, что приводит к уменьшению момента на его валу и снижению величины тока статора. При снижении момента на валу электродвигателя 10 происходит уменьшение тока его статора. С первого выхода датчика тока 7 соответствующий сигнал поступает на второй вход блока управления инвертором 5, который через блок драйверов 4 осуществляет соответствующее воздействие на инвертор 3, скорость вращения электродвигателя 10 увеличивается, что приводит к увеличению момента на его валу и возрастанию величины тока статора.In the process of rotation of the antenna with increasing moment on the shaft of the electric motor 10 there is an increase in the current of its stator. From the first output of the current sensor 7, the corresponding signal is supplied to the second input of the control unit of the inverter 5, then through the driver block 4 it carries out a corresponding effect on the inverter 3, the rotation speed of the electric motor 10 decreases, which leads to a decrease in the torque on its shaft and a decrease in the value of the stator current. When the torque decreases on the shaft of the electric motor 10, the current of its stator decreases. From the first output of the current sensor 7, the corresponding signal is supplied to the second input of the control unit of the inverter 5, which, through the driver unit 4, has a corresponding effect on the inverter 3, the rotation speed of the electric motor 10 increases, which leads to an increase in the moment on its shaft and an increase in the stator current.

При достижении требуемой величины скорости вращения антенны, происходит регулирование коэффициента пульсаций мощности и коэффициента пульсаций скорости вращения электродвигателя.When the desired value of the antenna rotation speed is reached, the power ripple factor and the motor ripple coefficient are adjusted.

Сигнал с выхода датчика скорости 11 поступает на вход вычислителя параметров скорости вращения 12 вала электродвигателя 10, который вырабатывает выходные сигналы, один из которых пропорционален средней скорости вращения вала электродвигателя 10, а другой пропорционален амплитуде переменной составляющей этой скорости.The signal from the output of the speed sensor 11 is input to the calculator of the parameters of the rotation speed 12 of the shaft of the electric motor 10, which generates output signals, one of which is proportional to the average speed of rotation of the shaft of the electric motor 10, and the other is proportional to the amplitude of the variable component of this speed.

С первого выхода вычислителя параметров скорости вращения 12 сигнал скорости вращения вала электродвигателя 10 и сигнал, пропорциональный средней скорости вращения вала электродвигателя 10, подают на вторые входы вычислителя мощности 8 и вычислителя коэффициента пульсаций скорости 13, и на вход вычислителя угла электрического сканирования 14.From the first output of the rotational speed parameters calculator 12, the rotational speed signal of the motor shaft 10 and a signal proportional to the average rotational speed of the motor shaft 10 are fed to the second inputs of the power calculator 8 and the ripple velocity calculator 13, and to the input of the calculator of the electric scan angle 14.

Со второго выхода вычислителя параметров скорости вращения 12 сигнал, пропорциональный амплитуде переменной составляющей скорости вращения вала электродвигателя 10, подают на первый вход вычислителя коэффициента пульсаций скорости 13.From the second output of the calculator of the parameters of the rotation speed 12, a signal proportional to the amplitude of the variable component of the rotational speed of the shaft of the electric motor 10 is fed to the first input of the calculator of the coefficient of pulsation of the speed 13.

С выхода вычислителя коэффициента пульсаций скорости 13 сигнал, пропорциональный коэффициенту пульсаций скорости вращения вала электродвигателя 10, поступает на третий вход вычислителя мощности 8.From the output of the calculator of the coefficient of ripple of speed 13, a signal proportional to the coefficient of ripple of the speed of rotation of the shaft of the motor 10 is fed to the third input of the calculator of power 8.

С первого выхода датчика тока 7 подают сигнал на первый вход вычислителя мощности 8, где его преобразуют в сигнал, пропорциональный моменту на валу электродвигателя 10.From the first output of the current sensor 7, a signal is supplied to the first input of the power calculator 8, where it is converted into a signal proportional to the moment on the shaft of the electric motor 10.

В вычислителе мощности 8 происходят следующие вычисления:In power calculator 8, the following calculations occur:

- исходя из величины сигнала момента на валу электродвигателя 10 и сигнала скорости вращения вала электродвигателя 10 определяют момент сопротивления на валу;- based on the magnitude of the signal of the moment on the shaft of the electric motor 10 and the signal of the speed of rotation of the shaft of the electric motor 10 determine the moment of resistance on the shaft;

- исходя из величины сигнала момента сопротивления определяют его переменную составляющую и среднее значение;- based on the magnitude of the signal of the moment of resistance determine its variable component and the average value;

- сигнал средней скорости вращения вала электродвигателя 10 и сигнал среднего значения его момента сопротивления на валу преобразуют в сигнал среднего значения мощности на валу электродвигателя 10;- the signal of the average speed of rotation of the shaft of the electric motor 10 and the signal of the average value of its moment of resistance on the shaft is converted into a signal of the average value of the power on the shaft of the electric motor 10;

- сигналы коэффициента пульсаций скорости вращения вала и переменной составляющей момента сопротивления на валу электродвигателя преобразуют в сигнал, соответствующий переменной составляющей его мощности;- the signals of the pulsation coefficient of the shaft rotation speed and the variable component of the resistance moment on the motor shaft are converted into a signal corresponding to the variable component of its power;

- по сигналам среднего значения и переменной составляющей мощности на валу электродвигателя вычисляют сигнал мгновенной мощности на валу электродвигателя 10.- the signals of the average value and the variable component of the power on the shaft of the electric motor calculate the signal of instantaneous power on the shaft of the electric motor 10.

Сигнал мгновенной мощности с первого выхода вычислителя мощности 8 подают на второй вход устройства коррекции момента 6.The instantaneous power signal from the first output of the power calculator 8 is fed to the second input of the torque correction device 6.

Со второго выхода вычислителя мощности 8 сигнал пропорциональный средней мощности на валу электродвигателя 10 подают на первый вход вычислителя коэффициента пульсаций мощности 9.From the second output of the power calculator 8, a signal proportional to the average power on the shaft of the electric motor 10 is fed to the first input of the calculator of the power ripple factor 9.

С третьего выхода вычислителя мощности 8 сигнал пропорциональный среднеквадратичной составляющей мощности на валу электродвигателя 10 подают на второй вход вычислителя коэффициента пульсаций мощности 9.From the third output of the power calculator 8, a signal proportional to the rms component of the power on the shaft of the electric motor 10 is fed to the second input of the calculator of the power ripple factor 9.

На первый вход устройства коррекции момента на валу электродвигателя 6 подают сигнал скорости вращения электродвигателя 10 с выхода датчика скорости 11. Устройство коррекции момента 6 вычисляет сигнал коррекции момента на валу электродвигателя 10, и подает его на первый вход блока управления инвертором 5. С блока управления инвертором 5 через блок драйверов 4 происходит управление транзисторами инвертора 3 и соответствующее изменение скорости вращения электродвигателя 10. В результате, коэффициент пульсаций мощности на валу электродвигателя 10 уменьшается. Переменная составляющая мощности на валу, практически, отсутствует.At the first input of the moment correction device on the shaft of the electric motor 6, a rotation speed signal of the electric motor 10 is supplied from the output of the speed sensor 11. The torque correction device 6 calculates a moment correction signal on the shaft of the electric motor 10 and feeds it to the first input of the inverter control unit 5. From the inverter control unit 5 through the driver unit 4, the transistors of the inverter 3 are controlled and the rotation speed of the electric motor 10 is correspondingly changed. As a result, the ripple factor of the power on the motor shaft I am 10 decreasing. The variable component of power on the shaft is practically absent.

При изменении скорости ветра, соответственно, изменяется момент на валу электродвигателя 10, ток статора, мощность на валу электродвигателя 10, коэффициент пульсаций мощности на валу электродвигателя 10.When the wind speed changes, accordingly, the moment on the shaft of the electric motor 10 changes, the stator current, the power on the shaft of the electric motor 10, the ripple coefficient of the power on the shaft of the electric motor 10.

Сигнал с выхода вычислителя коэффициента пульсаций мощности 9 подают на третий вход вычислителя коэффициента пульсаций скорости 13.The signal from the output of the calculator of the coefficient of ripple power 9 is fed to the third input of the calculator of the coefficient of ripple rate 13.

Происходит изменение сигнала коэффициента пульсаций скорости. С выхода вычислителя коэффициента пульсаций скорости 13 измененный сигнал подают на третий вход вычислителя мощности 8. Происходит изменение сигнала мгновенной мощности на валу электродвигателя 10, который подают с первого выхода вычислителя мощности 8 на второй вход устройства коррекции момента 6.There is a change in the signal of the ripple coefficient of speed. From the output of the calculator of the rate fluctuation coefficient 13, the changed signal is fed to the third input of the power calculator 8. The instantaneous power signal changes on the shaft of the electric motor 10, which is fed from the first output of the power calculator 8 to the second input of the moment correction device 6.

Далее сигнал проходит по цепи: устройство коррекции момента 6, блок управления инвертором 5, блок драйверов 4, транзисторы инвертора 3. Происходит изменение скорости вращения электродвигателя 10 и соответствующее изменение коэффициента пульсаций скорости, что вызывает соответствующее изменение коэффициента пульсаций мощности.Further, the signal passes through the circuit: a moment correction device 6, an inverter 5 control unit, a driver unit 4, inverter 3 transistors. There is a change in the rotation speed of the electric motor 10 and a corresponding change in the ripple coefficient of speed, which causes a corresponding change in the ripple coefficient of the power.

Обратная связь по коэффициенту пульсаций мощности на валу электродвигателя 10 и коэффициенту пульсаций скорости вращения электродвигателя 10 обеспечивает получение минимального коэффициента пульсаций мощности статора при соответствующем изменении коэффициента пульсаций скорости вращения вала электродвигателя 10.Feedback on the coefficient of ripple power on the shaft of the motor 10 and the ripple rate of the rotational speed of the motor 10 provides the minimum ripple factor of the stator power with a corresponding change in the ripple factor of the rotational speed of the shaft of the motor 10.

При уменьшении ветровой нагрузки на антенну коэффициент пульсаций мощности на валу электродвигателя 10 уменьшается, также уменьшается коэффициент пульсаций скорости вращения электродвигателя 10.When reducing the wind load on the antenna, the coefficient of ripple power on the shaft of the electric motor 10 decreases, and the ripple coefficient of the rotational speed of the electric motor 10 also decreases.

При увеличении ветровой нагрузки на антенну коэффициент пульсаций мощности на валу электродвигателя 10 практически не изменяется, а коэффициент пульсаций скорости вращения электродвигателя 10 увеличивается.With an increase in the wind load on the antenna, the ripple coefficient of the power on the shaft of the electric motor 10 remains practically unchanged, and the ripple coefficient of the rotational speed of the electric motor 10 increases.

Вместе с увеличением коэффициента пульсаций скорости вращения электродвигателя 10 увеличивается и коэффициент пульсаций скорости вращения ДНА. Ухудшается тактико-техническая характеристика РЛС - вероятность правильного обнаружения цели.Together with an increase in the ripple coefficient of the rotation speed of the electric motor 10, the ripple coefficient of the DND rotation speed also increases. The tactical and technical characteristic of the radar is deteriorating - the probability of correct target detection.

Указанное противоречие в РЛС с АФАР может быть устранено путем одновременной реализации механического и электрического сканирования, т.е. совмещенным сканированием ДНА.This contradiction in radar with AFAR can be eliminated by the simultaneous implementation of mechanical and electrical scanning, i.e. combined scanning of DNA.

Авторами предложена система управления РЭП антенны РЛС, реализующая в условиях ветровой нагрузки электромеханическое сканирование с постоянной скоростью вращения ДНА, что обеспечивает сохранение характеристик направленности в секторе сканирования и тем самым позволяет повысить тактико-техническую характеристику РЛС - вероятность правильного обнаружения цели.The authors proposed a control system for the REP of the radar antenna, which implements electromechanical scanning at a constant speed of rotation of the BOTTOM under conditions of wind load, which ensures the preservation of directivity characteristics in the scanning sector and thereby improves the tactical and technical characteristics of the radar - the probability of correct target detection.

Для этого величину коэффициента пульсаций скорости вращения вала электродвигателя и антенны δω* поддерживают на уровне, при котором коэффициент пульсаций мощности δР* ≈ 0, для чего в систему управления РЭП, ранее в прототипе было введено устройство коррекции момента 6 на валу электродвигателя. Устройство коррекции момента 6 формирует сигнал, воздействующий на инвертор РЭП, который пропорционален переменной составляющей момента С ДИМ и находится в противофазе с сигналом, пропорциональным переменной составляющей момента сопротивления на его валу.For this, the value of the ripple coefficient of the rotational speed of the motor shaft and the antenna δω * is maintained at a level at which the ripple coefficient of the power is δР * ≈ 0, for which a torque correction device 6 on the motor shaft was previously introduced into the REP control system in the prototype. The moment correction device 6 generates a signal acting on the REP inverter, which is proportional to the variable component of the moment C DIM and is in antiphase with a signal proportional to the variable component of the resistance moment on its shaft.

Одновременно, в предложенной системе, вычислитель угла электрического сканирования 14, формирует сигнал, пропорциональный углу электрического сканирования, подаваемый на первый вход переключателя режимов работы 15, а переключатель режимов работы в свою очередь со второго выхода подает сигнал необходимого угла электрического сканирования на диаграммо-образующую систему 18, которая, через приемопередающие модули 17 и излучатели антенны, реализует электронное сканирование ДНА с переменной скоростью в противофазе с изменением скорости вращения АФАР.At the same time, in the proposed system, the electric scan angle calculator 14 generates a signal proportional to the electric scan angle supplied to the first input of the operating mode switch 15, and the operating mode switch, in turn, from the second output supplies a signal of the required electric scanning angle to the diagram-forming system 18, which, through transceiver modules 17 and antenna emitters, implements electronic scanning of the bottom of the beam with a variable speed in antiphase with a change in rotational speed eniya AFAR.

При малой скорости ветра и, следовательно, небольшой ветровой нагрузке на антенну ЭП работает в режиме постоянной скорости вращения антенны.At a low wind speed and, consequently, a small wind load on the antenna, the EF operates in a constant antenna rotation speed mode.

При резком возрастании в неизвестный заранее момент времени нагрузки ЭП происходит переход РЭП из режима постоянной скорости вращения (ω~) в режим переменной скорости вращения (ω=). Вычислитель коэффициента пульсаций скорости 13 производит вычисление коэффициента пульсаций скорости δω*, при котором коэффициент δР* пульсаций мощности принимает значение δР* ≈ 0.With a sharp increase in the load of electromagnetism at a point unknown in advance, the transition of the REB from the regime of constant rotation speed (ω ~ ) to the regime of variable rotation speed (ω = ) occurs. Pulsation speed ratio calculator 13 calculates the speed ratio fluctuation δω *, where Dp power ripple factor * takes the value? P * ≈ 0.

Коэффициенты пульсаций скорости вала δω* со и пульсаций мощности δР* в стационарном режиме работы рассчитываются, в общем случае, по формуле коэффициента пульсаций сложной периодической функции f(t)The ripple coefficients of the shaft velocity δω * co and the ripple power δР * in the stationary mode of operation are calculated, in the General case, by the formula of the ripple coefficient of the complex periodic function f (t)

Figure 00000003
Figure 00000003

где FRMS, FMEAN - соответственно, среднеквадратичное и среднее на периоде повторяемости, значения периодической функции f(t).where F RMS , F MEAN - respectively, the root mean square and average over the repetition period, the values of the periodic function f (t).

Максимальный допустимый угол Θmax электрического сканирования РЛС равен Θmax = 45°. Требуемый угол электрического сканирования ДНА в горизонтальной плоскости определяется по формулеThe maximum allowable angle Θ max of electric radar scanning is Θ max = 45 °. The required angle of electric scanning of the bottom in the horizontal plane is determined by the formula

Figure 00000004
Figure 00000004

где γ=, γ~ - углы механического сканирования ДНА при постоянной и переменной скорости вращения антенны, соответственно.where γ = , γ ~ are the angles of mechanical scanning of the BOTTOM at a constant and variable rotation speed of the antenna, respectively.

Для обеспечения постоянной скорости сканирования ДНА сигнал, пропорциональный требуемому углу электрического сканирования ΘЭ, подается на диаграммо-образующую систему 18.To ensure a constant scanning speed of the BOTTOM, a signal proportional to the required angle of electric scanning Θ O is supplied to the diagram-forming system 18.

При этом величина ΘЭ не должна превышать значение Θmax электрического сканирования ДНА, обеспечиваемого РЛС.In this case, the value of Θ E should not exceed the value of Θ max of the electric scanning of the bottom provided by the radar.

В результате исследований установлено, что вычислитель мощности 8 отрабатывает возникшее изменение режима работы, примерно, за 2-3 оборота антенны, что связано с относительно длительным вычислением величины среднего значения момента сопротивления Мс=. При этом угол ΘЭ превышает максимально допустимое значение Θmax. В итоге, электрическое сканирование не обеспечивает требуемую ориентацию ДНА, и на протяжении 2-3-х оборотов антенны РЛС не в состоянии обеспечить обнаружение и сопровождение целей находящихся в зоне ее действия.As a result of the studies, it was found that the power calculator 8 fulfills the resulting change in the operating mode for approximately 2-3 antenna turns, which is associated with a relatively long calculation of the average value of the resistance moment Mc =. Moreover, the angle ΘE exceeds the maximum permissible value Θmax. As a result, the electric scan does not provide the required orientation of the BOTTOM, and for 2-3 revolutions the radar antennas are not able to provide detection and tracking of targets located in its area of operation.

Данный недостаток устраняют за счет записи установившихся значений Мс= при различных скоростях V ветра во флэш-память 16. Также во флэш-память 16 вводят, заранее определенные величины коэффициента пульсаций скорости δω*, соответствующие различным скоростям ветра, при которых δР* ≈ 0.This drawback is eliminated by recording the steady-state values of M c = at various wind speeds V into flash memory 16. Also, predetermined values of the velocity fluctuation coefficient δω * corresponding to different wind speeds at which δР * ≈ 0 are entered into flash memory 16 .

Значения Мс= и δω* определяются по результатам моделирования.The values of M c = and δω * are determined by the simulation results.

При резком изменении скорости ветра, измеряемой анемометром 19, переключатель режимов работы 15 совместно с флэш-памятью 16 задает для вычислителя мощности 8, как необходимый коэффициент пульсацийWith a sharp change in the wind speed measured by the anemometer 19, the mode switch 15 together with the flash memory 16 sets the power calculator 8 as the necessary ripple factor

скорости δω*, так и необходимое начальное значение, Mc=, а для диаграммо-образующей системы 18 задает необходимый угол коррекции. Это позволяет в нестационарном режиме работы обеспечить значения угла ΘЭ не превышающие, практически, его величину в стационарном режиме. За счет этого РЛС осуществляет непрерывное обнаружение и сопровождение целей.velocity δω * , and the required initial value, M c = , and for the diagram-forming system 18 sets the necessary correction angle. This allows in an unsteady mode of operation to ensure the values of the angle Θ O not exceeding, in practice, its value in the stationary mode. Due to this, the radar provides continuous detection and tracking of targets.

Таким образом, применение предлагаемой системы, обуславливает с введением новых элементов: вычислителя угла электрического сканирования, переключателя режимов работы, флэш-памяти, анемометра, приемо-передающих модулей, диаграммо-образующей системы ведет к расширению диапазона допустимого изменения скорости вращения антенны.Thus, the application of the proposed system leads to the introduction of new elements: an electric scan angle calculator, an operating mode switch, a flash memory, an anemometer, transceiver modules, and a diagram-forming system that expand the range of permissible changes in the antenna rotation speed.

Что позволяет при большой ветровой нагрузке на антенну, т.е. высокой скорости ветра и скорости вращения антенны и ограниченном угле электрического сканирования ДНА улучшить технико-экономические показатели РЭП и ТТХ РЛС:That allows for a large wind load on the antenna, i.e. high wind speed and antenna rotation speed and a limited angle of electric scanning of the bottom of the beam to improve the technical and economic indicators of REP and TTX radar:

- уменьшить номинальную мощность электродвигателя и инвертора РЭП, а также генератора;- reduce the rated power of the electric motor and inverter of the REP, as well as the generator;

- обеспечить высокий КПД и коэффициент мощности электродвигателя;- provide high efficiency and power factor of the electric motor;

- уменьшить стоимость, массу и габариты РЭП и генератора;- reduce the cost, weight and dimensions of the REP and the generator;

- повысить электромагнитную совместимость РЭП;- increase the electromagnetic compatibility of REP;

- повысить функциональную надежность;- increase functional reliability;

- повысить скорость обзора,- increase the speed of the review,

- повысить вероятность правильного обнаружения цели.- increase the probability of correct target detection.

Источники информацииInformation sources

1. Подвижная радиолокационная станция П-18, Военное издательство Министерства обороны СССР, М.: 1978. - 320 с.1. Mobile radar station P-18, Military Publishing House of the Ministry of Defense of the USSR, M .: 1978. - 320 p.

2. Кириенко В.П., Стрелков В.Ф., Тетенькин Л.В. Система электропитания радиолокационного комплекса /Сборник докладов 1-ой Всероссийской конференции по средствам электропитания, Санкт - Петербург, 2007, С. 21-27.2. Kirienko V.P., Strelkov V.F., Tetenkin L.V. Power supply system for the radar complex / Collection of reports of the 1st All-Russian Conference on Power Supply, St. Petersburg, 2007, pp. 21-27.

3. Хватов С.В., Стрелков В.Ф., Тетенькин Л.В., Оптимизация режимов работы электроприводов вращения антенно - мачтовых устройств РЛС // Известия ТулГУ., Технические науки., Вып. 3: в 5 ч. Ч. 3, 2010, С. 186-190.3. Khvatov SV, Strelkov VF, Tetenkin LV, Optimization of operation modes of electric drives of rotation of antenna - mast devices of the radar // Izvestiya TulGU., Engineering., Issue. 3: in 5 hours, Part 3, 2010, S. 186-190.

4. Радиотехнические системы. Под редакцией проф. Ю.М. Казаринова. - М., «Высшая школа», 1990, 496 с.4. Radio engineering systems. Edited by prof. Yu.M. Kazarinova. - M., "Higher School", 1990, 496 p.

5. Патент РФ на изобретение №2554107 «Способ и система управления электродвигателем вращения антенны РЛС» Стрелков В.Ф., Ваняев В.В., Андрюхин М.В., Бобылев И.В., МПК H01Q 3/34, Н02Р 27/06, опубл. 27.06.2015, Бюл. №18.5. RF patent for the invention No. 2554107 "Method and control system for the radar antenna rotation motor" Strelkov VF, Vanyaev VV, Andryukhin MV, Bobylev IV, IPC H01Q 3/34, Н02Р 27 / 06, publ. 06/27/2015, Bull. Number 18.

6. Стрелков В.Ф., Андрюхин М В, Ваняев В.В. Электропривод вращения антенны РЛС с переменной скоростью. //Вестник Концерна ПВО «Алмаз-Антей». // №3, М., 2015. - С. 78-84.6. Strelkov V.F., Andryukhin M.V., Vanyaev V.V. Variable speed radar antenna electric drive. // Bulletin of the Concern air defense "Almaz-Antey." // No. 3, M., 2015. - S. 78-84.

7. Соколовский Г.Г. Электроприводы переменного тока с частотным регулированием. М. «AKADEMA», 2006, 265 с.7. Sokolovsky G.G. Electric drives of alternating current with frequency regulation. M. "AKADEMA", 2006, 265 S.

Claims (1)

Система управления электродвигателем вращения антенны РЛС, включающая входные клеммы выпрямителя и выпрямитель, выход которого подключен к первому входу инвертора, при этом выход инвертора подключен к входу датчика тока, второй выход которого подключен к входу электродвигателя, первый выход датчика тока соединен со вторым входом блока управления инвертором, выход которого соединен с входом блока драйверов, выход которого подключен ко второму входу инвертора, на валу ротора электродвигателя установлен датчик скорости, выход которого подключен к третьему входу блока управления инвертором, устройство коррекции момента, вычислители: мощности на валу электродвигателя, коэффициента пульсаций мощности, параметров скорости вращения вала электродвигателя, коэффициента пульсаций скорости вращения вала электродвигателя, причем первый выход датчика тока подключен к первому входу вычислителя мощности, первый выход вычислителя мощности соединен со вторым входом устройства коррекции момента, а второй и третий выходы - с первым и вторым входами вычислителя коэффициента пульсаций мощности, выход которого соединен с третьим входом вычислителя коэффициента пульсаций скорости, выход датчика скорости подключен к первому входу устройства коррекции момента и к входу вычислителя параметров скорости вращения, первый выход которого подключен ко второму входу вычислителя мощности, а второй и третий выходы соответственно подключены к первому и второму входам вычислителя коэффициента пульсаций скорости, выход которого - к третьему входу вычислителя мощности, выход устройства коррекции момента подключен к первому входу блока управления инвертором, отличающаяся тем, что вновь введены вычислитель угла электрического сканирования, переключатель режимов работы, флэш-память, приемо-передающие модули, диаграммообразующая система, анемометр, причем, вход вычислителя угла электрического сканирования подключен к третьему выходу вычислителя параметров скорости вращения, выход вычислителя угла электрического сканирования подключен к первому входу переключателя режимов работы, второй вход которого подключен к выходу флэш-памяти, третий вход - к выходу анемометра, а первый выход - к четвертому входу вычислителя мощности, выход переключателя режимов работы подключен к входу диаграммообразующей системы, ее выходы - к входам приемо-передающих модулей, выходы которых - к входам излучателей антенны.Radar antenna rotation motor control system including rectifier input terminals and rectifier, the output of which is connected to the first input of the inverter, while the inverter output is connected to the input of the current sensor, the second output of which is connected to the input of the electric motor, the first output of the current sensor is connected to the second input of the control unit an inverter, the output of which is connected to the input of the driver unit, the output of which is connected to the second input of the inverter, a speed sensor is installed on the rotor shaft of the electric motor, the output of which connected to the third input of the inverter control unit, torque correction device, calculators: power on the motor shaft, power ripple coefficient, parameters of the motor shaft rotation speed, ripple coefficient of the motor shaft rotation, the first output of the current sensor connected to the first input of the power calculator, the first output the power calculator is connected to the second input of the moment correction device, and the second and third outputs are connected to the first and second inputs of the pulse coefficient calculator power output, the output of which is connected to the third input of the velocity pulsation factor calculator, the output of the speed sensor is connected to the first input of the torque correction device and to the input of the rotational speed calculator, the first output of which is connected to the second input of the power calculator, and the second and third outputs are respectively connected to the first and second inputs of the velocity pulsation factor calculator, the output of which is to the third input of the power calculator, the output of the torque correction device is connected to the first input to the inverter control unit, characterized in that the electric scan angle calculator, the operating mode switch, flash memory, transceiver modules, a beam-forming system, anemometer are newly introduced, and the input of the electric scan angle calculator is connected to the third output of the rotational speed parameter calculator, the output of the electric scan angle calculator is connected to the first input of the operating mode switch, the second input of which is connected to the output of the flash memory, the third input to the output of the anem meter, and the first output is to the fourth input of the power calculator, the output of the mode switch is connected to the input of the beam-forming system, its outputs to the inputs of the transceiver modules, the outputs of which are to the inputs of the antenna emitters.
RU2018108333A 2018-03-06 2018-03-06 Control system of electric engine of rotation of radar antenna RU2677690C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108333A RU2677690C1 (en) 2018-03-06 2018-03-06 Control system of electric engine of rotation of radar antenna

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018108333A RU2677690C1 (en) 2018-03-06 2018-03-06 Control system of electric engine of rotation of radar antenna

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2677690C1 true RU2677690C1 (en) 2019-01-21

Family

ID=65084986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018108333A RU2677690C1 (en) 2018-03-06 2018-03-06 Control system of electric engine of rotation of radar antenna

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2677690C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003060536A1 (en) * 2002-01-15 2003-07-24 University Court Of Glasgow Caledonian University Electric motor monitoring system
EP1638200A2 (en) * 2004-09-21 2006-03-22 Motorola, Inc. Torque ripple reduction for a voltage mode motor controller
RU74217U1 (en) * 2008-03-17 2008-06-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" COMPLEX FOR VERIFICATION OF A SHIP RADAR SYSTEM
RU2450394C1 (en) * 2011-04-11 2012-05-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" System of ac electronic motor control for radar antenna rotation
RU2541151C2 (en) * 2013-05-06 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" System for controlling brushless dc electric motor for rotating radar antenna
RU2554107C1 (en) * 2014-04-01 2015-06-27 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (АО "ФНПЦ ИИРТ") Radar antenna rotation motor control system and method

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003060536A1 (en) * 2002-01-15 2003-07-24 University Court Of Glasgow Caledonian University Electric motor monitoring system
EP1638200A2 (en) * 2004-09-21 2006-03-22 Motorola, Inc. Torque ripple reduction for a voltage mode motor controller
RU74217U1 (en) * 2008-03-17 2008-06-20 Открытое акционерное общество "Концерн "Гранит-Электрон" COMPLEX FOR VERIFICATION OF A SHIP RADAR SYSTEM
RU2450394C1 (en) * 2011-04-11 2012-05-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" System of ac electronic motor control for radar antenna rotation
RU2541151C2 (en) * 2013-05-06 2015-02-10 Открытое акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" System for controlling brushless dc electric motor for rotating radar antenna
RU2554107C1 (en) * 2014-04-01 2015-06-27 Акционерное общество "Федеральный научно-производственный центр "Нижегородский научно-исследовательский институт радиотехники" (АО "ФНПЦ ИИРТ") Radar antenna rotation motor control system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7982326B2 (en) System and method for controlling torque ripples in synchronous machines
KR102169131B1 (en) Motor vector control method, device and aircraft
CN102904517B (en) Maximum power tracking control method for excitation synchronous generator
US20130020973A1 (en) Motor driving circuit and motor driving system
US10907613B2 (en) Damping mechanical oscillations of a wind turbine
US7768227B2 (en) Efficiency maximization control and variable speed drive of single phase induction motors
JP5636412B2 (en) Wind power generation system and excitation synchronous generator control method thereof
CN110034577A (en) Wind power plant is controlled by changing rotary speed parameter
RU2677690C1 (en) Control system of electric engine of rotation of radar antenna
CN110855197B (en) Adaptive hold-on for an electrically commutated motor
US8873256B2 (en) Wind turbine with a controller configured to manage resonant effects
EP2908004A1 (en) Wind power generation facility, method for operating same, and wind farm control device
CN107896083B (en) Motor speed adjusting method and device
US20110254478A1 (en) Motor System and Method for Operating a Motor System
RU2450394C1 (en) System of ac electronic motor control for radar antenna rotation
RU2554107C1 (en) Radar antenna rotation motor control system and method
WO2020067939A1 (en) A vehicle radar system comprising an auxiliary power source
RU2241950C1 (en) Method for control of missile and missile guidance system for its realization
CN112290849A (en) Excitation synchronous motor variable frequency speed control system based on improved particle swarm optimization
CN112653146A (en) Harmonic compensation method and device, power supply system and air conditioner
Elbeji et al. Modeling and control of a variable speed wind turbine
RU2541151C2 (en) System for controlling brushless dc electric motor for rotating radar antenna
Strelkov et al. Peculiarities of Operation of Radar Antenna Variable Speed Electric Drive
RU2794200C1 (en) Guidance station antenna drive control system
US20200340451A1 (en) Upper limit for a wind park controller