SU1577059A1 - Method of controlling two-phase electric motor and device for effecting same - Google Patents

Method of controlling two-phase electric motor and device for effecting same Download PDF

Info

Publication number
SU1577059A1
SU1577059A1 SU874316398A SU4316398A SU1577059A1 SU 1577059 A1 SU1577059 A1 SU 1577059A1 SU 874316398 A SU874316398 A SU 874316398A SU 4316398 A SU4316398 A SU 4316398A SU 1577059 A1 SU1577059 A1 SU 1577059A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
rotor
control
winding
input
output
Prior art date
Application number
SU874316398A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Евгеньевич Зеленин
Георгий Георгиевич Сихарулидзе
Ших-Саид Омаржанович Абдулаев
Сергей Аркадьевич Власюк
Original Assignee
Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов АН СССР
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 Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов АН СССР filed Critical Институт проблем технологии микроэлектроники и особочистых материалов АН СССР
Priority to SU874316398A priority Critical patent/SU1577059A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU1577059A1 publication Critical patent/SU1577059A1/en

Links

Landscapes

  • Control Of Motors That Do Not Use Commutators (AREA)

Abstract

Изобретение относитс  к автоматизации и может быть использовано дл  управлени  двухфазным двигателем с  внополюсным ротором, выполн ющим позиционирование рабочих органов любой технологической установки. Целью изобретени   вл етс  повышение точности позиционировани . Способ включает формирование напр жени , подаваемых на обмотку возбуждени  U в и обмотку управлени  U у по законам U в = U о SINPϕ/2 SIN ΩT, U у = U о COS Pϕ/2 SIN ΩT, где ϕ - заданный угол поворота ротора, P - число полюсов ротора, T - врем , ω - углова  частота синусоидального напр жени  сети. Устройство содержит регистр. Информационные выходы регистра подключены к информационным входам "а" широтно-импульсного модул тора (ШИМ). Выход генератора 3 опорной частоты подключен к счетному входу "б" ШИМ и к счетному входу делител  4 частоты. Выход переполнени  счетчика делител  соединен с входом "в" ШИМ. Выход ШИМ  вл етс  выходом устройства и подключен к обмоткам возбуждени  и управлени  двигател . 2 с.п.ф-лы, 3 ил.The invention relates to automation and can be used to control a two-phase motor with a pole-pole rotor that performs the positioning of the working elements of any technological installation. The aim of the invention is to improve positioning accuracy. The method includes the formation of a voltage applied to the excitation winding U in and the control winding U y according to the laws U в = U о SINPϕ / 2 SIN ΩT, U у = U о COS Pϕ / 2 SIN ΩT, where ϕ is the specified angle of rotation of the rotor, P is the number of poles of the rotor, T is the time, ω is the angular frequency of the sinusoidal voltage of the network. The device contains a register. The information outputs of the register are connected to the information inputs "a" of the pulse-width modulator (PWM). The output of the generator 3 reference frequency is connected to the counting input "b" of PWM and to the counting input of the divider 4 frequencies. The output of the overflow counter divider is connected to the input "in" PWM. The PWM output is the output of the device and is connected to the motor winding and control windings. 2 sp.f-ly, 3 Il.

Description

yi viyi vi

jj

о yi &about yi &

p i к sin Ј sinwt, Up i to sin Ј sinwt, U

у U0COS 2У sinfc/t,for U0COS 2U sinfc / t,

где ip - заданный угол поворота ротора; р - число полюсов ротора; t - врем ; to - углова  частота синусоидального напр жени  сети. Устройство содержит регистр. Информационные выходы регистра подключены к информа- where ip is the specified angle of rotation of the rotor; p is the number of poles of the rotor; t is time; to is the angular frequency of the sinusoidal network voltage. The device contains a register. Information outputs of the register are connected to information

ционным входам а широтно-импульсного модул тора (ШШ) . Выход генератора 3 опорной частоты подключен к счетному входу S ШИМ и к счетному входу делител  4 частоты. Выход переполнени  счетчика делител  соединен с входом В ШИМ. Выход ШИМ  вл етс  выходом устройства и подключен к обмоткам возбуждени  и управлени  двигател . 2 с.п.ф-лы, 3 ил.pulse-width modulator (SH) modulation inputs. The output of the generator 3 reference frequency is connected to the counting input S of the PWM and to the counting input of the divider 4 frequency. The output of the overflow counter divider is connected to the input B of the PWM. The PWM output is the output of the device and is connected to the motor winding and control windings. 2 sp.f-ly, 3 Il.

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано дл  управлени  двухфазными двигател ми в системах автоматики дл  позиционировани  рабочих органов технологических установок.Целью изобретени   вл етс  повышение точности позиционировани ,The invention relates to electrical engineering and can be used to control two-phase motors in automation systems for positioning the working bodies of process plants. The purpose of the invention is to improve the positioning accuracy,

На фиг, 1 показана схема двухфазного электродвигател  с числом полю сов р 2; на фиг. 2 .- диаграммы на- пр жений на обмотках управлени  иFig, 1 shows a diagram of a two-phase electric motor with a number of field sov p 2; in fig. 2 .- diagrams of the stresses on the control windings and

возбуждени ; на фиг. 3 - структурна  схема устройства, реализующего способ управлени  двухфазным двигателем.arousal; in fig. 3 is a block diagram of a device implementing a two-phase motor control method.

Двигатель содержит статор 1 и ро- тор 2 с короткозамкнутыми обмотками. На статоре двигател  расположены две обмотки; обмотка возбуждени , на которую подаетс  напр жение Ua, и обмотка управлени , на которую подаетс  напр жение Uy. Обмотки сдвинуты в пространстве на 90°, с/ - фактический угод поворота ротора.The motor contains a stator 1 and a rotor 2 with short-circuited windings. On the stator of the engine there are two windings; an excitation winding to which the voltage Ua is applied, and a control winding to which the voltage Uy is applied. The windings are shifted in space by 90 °, with / - the actual need to rotate the rotor.

Способ управлени  двигателем за ключаетс  в следующем.The motor control method is as follows.

На обмотки статора подают напр же ни The stator windings are fed for example

UB U0-sin ™ sin cut; и„ « U0-cos --siniot;UB U0-sin ™ sin cut; and „“ U0-cos --siniot;

Коэффициент св зи обмотки возбуждени  с короткозамкнутой обмоткой ротора пропорционален cos 9 а The coupling coefficient of the excitation winding with the short-circuited rotor winding is proportional to cos 9 a

. W ки управлени  sin -«. Wi control sin - "

Ток обмотки ротора:Rotor winding current:

1рот К (U0 sinEf cos Јf -551rot K (U0 sinEf cosЈf -55

р t . р о( - U0 cos Јr- sin -г)1 costo t p t. p o (- U0 cos Јr-sin-g) 1 costo t

KU0.sin ( - E|-) coswt, KU0.sin (- E | -) coswt,

$$

- -

5five

5five

00

5five

где К - коэффициент пропорциональноети;where K - coefficient proportional to the net;

I рот 0 при q о( , т.е. положение ротора (оО определено заданной величиной if .I mouth 0 at q о (i.e., the position of the rotor (oO is determined by the given value of if.

Величина крут щего момента, возникающего при отклонении ротора от этого положени  ( (|- d - 0), пропорциональна sin p(if-o(),The magnitude of the torque that occurs when the rotor deviates from this position ((| - d - 0) is proportional to sin p (if-o (),

На обмотки статора двигател  может быть подано напр жение пр моугольной формы, изображенной на фиг, 2, Разложение этих функций в р д Фурье показывает, что амплитуда первой гармоники на фиг. 2а пропорциональна sin Ц , а на фиг. 26 cos If.The stator windings of the motor can be applied to a rectangular shape shown in FIG. 2. The decomposition of these functions in the Fourier series indicates that the amplitude of the first harmonic in FIG. 2a is proportional to sin C, and in FIG. 26 cos If.

Формирование напр жений такой формы выполн етс  цифровыми методами.The formation of stresses of this form is performed by digital methods.

Устройство дл  реализации способа содержит регистр 3, выход которого соединен с информационным входом широтно-импульсного модул тора 4, тактовый вход которого соединен с выходом задающего генератора 5 тактовой частоты и с входом делител  6 частоты, выход которого соединен с входом записи широтно-импульсного модул тора.4, выходы которого предназначены дл  подключени  к зажимам обмоток управлени  и возбуждени  двухфазного электродвигател  7. The device for implementing the method includes a register 3, the output of which is connected to the information input of a pulse-width modulator 4, the clock input of which is connected to the output of a master oscillator 5 of the clock frequency and to the input of a frequency divider 6, the output of which is connected to the recording input of a pulse-width modulator .4, the outputs of which are intended for connection to the terminals of the control windings and the excitation of a two-phase electric motor 7.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Генератор 5 опорной частоты вырабатывает импульсы напр жени , которые подаютс  на делитель 6 частоты. Делитель частоты делит частоту генератора на N, определ   этим частоту напр жени  питани  обмоток двигател .The reference frequency generator 5 produces voltage pulses that are applied to frequency divider 6. The frequency divider divides the frequency of the generator by N, thereby determining the frequency of the supply voltage of the motor windings.

Емкость регистра 3 и счетчиков ШИМ 4 равна N, дискретность задани  вращени  ротора равна 2/N.p оборота.The capacity of the register 3 and the PWM counters 4 is equal to N, the resolution of the rotation setting of the rotor is 2 / N.p revolutions.

Управление двигателем выполн етс  следующим образом.Motor control is performed as follows.

В регистр с помощью ЭВМ записываетс  число, определ ющее заданное положение ротора по отношению к статору . Делитель частоты вырабатывает сигчал перезаписи содержимого регистра в счетчики ШИМ. ШИМ формирует напр жение питани  обмоток возбуждени  и управлени  двигател , амплитуды которых пропорциональны соответстРЦ Р f -венно sin ™- и cos A number is written to the register using a computer that determines the specified position of the rotor relative to the stator. The frequency divider generates a register overwrite signal to PWM counters. PWM generates the supply voltage of the excitation and control windings of the engine, the amplitudes of which are proportional to the corresponding RTC P f –since sin ™ - and cos

Если действительное положение ротора d не соответствует заданному if , то в ко- роткозамкнутых обмотках ротора двигател  создаетс  ток, привод щий к по влению вращающего момента, величина которого пропорциональна sin р((/-оО перемещающего ротор в новое положение , при котором ток в короткозамк- нутых обмотках ротора равен нулю.If the actual position of the rotor d does not correspond to the given if, then in the short-circuited windings of the rotor of the engine, a current is created leading to the appearance of a torque, the magnitude of which is proportional to sin p ((/ oo moves the rotor to a new position where the short-circuit current is - The rotor windings are zero.

Занесение в регистр нового числа, отличающегос  от предыдущего на посто нную величину, через равные промежутки времени вызовет вращение ротора с посто нной скоростью, равной заданной. Несоответствие фактической скорости вращени  заданной приведет к по влению вращающего момента и к ускорению или замедлению скорости вращени .Entering into the register a new number, differing from the previous one by a constant value, at equal intervals of time will cause the rotor to rotate at a constant speed equal to the given one. The discrepancy between the actual rotational speed and the specified rotational speed will result in a torque and accelerate or decelerate the rotational speed.

Таким образом способ управлени  двухфазным электродвигателем и устройство дл  его реализации позвол ют обеспечить позиционирование ротора двигател  относительно статора с любым заданным углом, а также обеспечить вращение ротора двигател  с заданной частотой вращени .Thus, the two-phase electric motor control method and device for its realization allow positioning of the motor rotor relative to the stator with any given angle, as well as ensuring rotation of the motor rotor with a given rotation frequency.

Claims (2)

Формула изобретен И  Formula invented and 1 . Способ управлени  двухфазным электродвигателем с обмотками управ- лени  и возбуждени  на статоре и  внополюсным ротором с равными чис . t.one . The control method is a two-phase electric motor with control and excitation windings on the stator and a pole-pole rotor with equal numbers. t. лами полюсов обмотки управлени , обмотки возбуждени  и ротора, при котором измен ют подаваемое на обмоткуthe control poles, the field winding and the rotor, at which the feed to the winding is changed к to возбуждени  и обмотку управлени  напр жение , отличающийс  тем, что, с целью повышени  точности позиционировани , изменение напр жени  на обмотке возбуждени  осущест excitation and control voltage winding, characterized in that, in order to improve positioning accuracy, the voltage variation on the excitation winding вл ют по законуare legally из uo sinwt sin (p(), а на обмотке управлени  - по законуfrom uo sinwt sin (p (), and on the control winding - according to the law Uy U0 sinwt -cos (pc//2),Uy U0 sinwt -cos (pc // 2), где U0 - амплитуда синусоидального напр жени ;where U0 is the amplitude of the sinusoidal voltage; Lf - заданный угол поворота ротора по отношению к статору;Lf is the specified angle of rotation of the rotor with respect to the stator; Р - число полюсов;P is the number of poles; t - врем ;t is time; ш углова  частота синусоидального напр жени  сети.W angular frequency of the sinusoidal voltage network. 2. Устройство дл  управлени  двухфазным электродвигателем, содержащее задающий генератор тактовой частоты, выходом соединенный с входом делите- л  частоты, отличающеес 2. A device for controlling a two-phase electric motor, comprising a master clock oscillator, an output connected to the input of a frequency divider, characterized by тем, что, с целью повышени  точности позиционировани , в него введены регистр , широтно-импульсный модул тор с информационным, тактовым входами и входом записи и четырьм  выходами,by the fact that, in order to improve positioning accuracy, a register, a pulse-width modulator with information, clock inputs and a recording input and four outputs, are entered into it, вход регистра предназначен дл  подачи сигнала задани , выход регистра соединен с информационным входом широт- но-импульсного модул тора, счетный вход и вход записи которого соединеныthe register input is intended to supply a reference signal, the register output is connected to the information input of a pulse-width modulator, the counting input and the recording input of which are connected соответственно с выходами задающего генератора тактовой частоты и выходом делител  частоты, выходы широтно-им- пульсного модул тора предназначены дл  подключени  к зажимам обмотокrespectively, with the outputs of the master clock frequency generator and the output of the frequency divider, the outputs of the pulse-width modulator are designed to be connected to the terminals of the windings управлени  и возбуждени  двухфазного электродвигател .control and excitation of a two-phase electric motor. P«.LP ".L Редактор С.ПекарьEditor S.Pekar Составитель С.Позднухов Техр ед М.ДидыкCompiled by S.Pozdnukhov Techr ed M.Didyk Заказ 1855Order 1855 Тираж 457Circulation 457 ВОДИЛИ Государственного комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5VODIL of the State Committee for Inventions and Discoveries at the State Committee on Science and Technology of the USSR 4/5, Moscow, Zh-35, Raushsk nab. 113035 I, I I I, , , I III I II III II I -LI .Tf III Г1 I . . . -I ГL .I IТ - - Г ,I, I I I,,, I III I II II II I -LI .Tf III G1 I. . . -I GL .I IT - - G, Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул. Гагарина, 101Production and Publishing Combine Patent, Uzhgorod, st. Gagarin, 101 Фиг. гFIG. g Корректор н.Ревска Proofreader N. Revska ПодписноеSubscription
SU874316398A 1987-09-18 1987-09-18 Method of controlling two-phase electric motor and device for effecting same SU1577059A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874316398A SU1577059A1 (en) 1987-09-18 1987-09-18 Method of controlling two-phase electric motor and device for effecting same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU874316398A SU1577059A1 (en) 1987-09-18 1987-09-18 Method of controlling two-phase electric motor and device for effecting same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU1577059A1 true SU1577059A1 (en) 1990-07-07

Family

ID=21331750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU874316398A SU1577059A1 (en) 1987-09-18 1987-09-18 Method of controlling two-phase electric motor and device for effecting same

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU1577059A1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Хрущев В.В. Электрические машины систем автоматики. - Л.: Энергоатом- иэдат, 1985, с. 282. Герман-Галкин С.Г. и др. Цифровые электроприводы с транзисторными преобразовател ми. -Л.: Энергоатомиздат, 1986, с. 14, рис. 1-96. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4310790A (en) Device for position control
US4772815A (en) Variable refluctance position transducer
CA1057352A (en) Brushless phase locked servo drive
US4584512A (en) Microstepping drives with waveform tuning and microprocessor control
KR860001999B1 (en) System for detecting position or speed
US4484126A (en) Induction motor controller
SU1577059A1 (en) Method of controlling two-phase electric motor and device for effecting same
Anuchin et al. Speed measurement for incremental position encoder using period-based method with Sinc3 filtering
Murray et al. A digital tracking R/D converter with hardware error calculation using a TMS320C14
RU2656999C1 (en) Swivel platform multi-motor drive
SU562845A1 (en) The converter of an angle of rotation of a shaft in a code
SU1577062A1 (en) Frequency-current-controlled electric drive
SU1061229A1 (en) Reference signal former for control of synchronous motor
SU840812A1 (en) Drive programme-control device
SU1453569A1 (en) Electric drive
Low et al. A microprocessor based fully digital AC servo drive
SU693416A1 (en) Code-to-angle converter
SU1700736A1 (en) Ac electrical drive unit
RU1830598C (en) Contactless regulable electric drive
SU1282333A1 (en) Shaft turn angle-to-digital converter
SU1390764A1 (en) Rectifier drive
SU847479A1 (en) Active current setting device for induction machine
SU1249704A1 (en) Shaft turn angle-to-digital converter
SU736333A1 (en) Device for control of stepping motor
RU2101845C1 (en) Electric drive with current-frequency control