RU1818675C

RU1818675C - Способ управлени вентильным электродвигателем

Info

Publication number: RU1818675C
Authority: RU
Inventors: Леонид Жан-Леопольдович Верт; Андрей Викторович Медведев; Михаил Валентинович Петухов
Original assignee: Научно-производственное объединение "Аврора"
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1993-05-30

Abstract

Использование. В системах управлени вентильными электродвигател ми. Сущность изобретени . Введение дополнительного блока пам ти, генератора синхронизирующих импульсов позвол ет формировать дополнительные сигналы, устанавливающие , где происходит сбой в системе , т. е. улучшает работу устройства, уменьшаетс веро тность сбоев из-за, помех в канале датчика положени ротора. 1 табл. 3 ил.

Description

Изобретение относитс к электротехнике , а именно, к вентильным электродвигател м .

Целью изобретени вл етс уменьшение пульсаций механического момента вентильного электродвигател .

Дл достижени указанной цели при управлении вентильным двигателем путем дискретного изменени пространственного расположени магнитодвижущей силы статора дополнительно производитс изменение величин магнитодвижущей силы статора обратно пропорционально функции f (о)угла поворота ротора ав пределах межкоммутационного интервала, таким образом , за вл емый способ управлени вентильным двигателем соответствует критерию Новизна.

При таком способе управлени величина магнитодвижущей силы статора определ етс выражением

с с 1 Рс Рст Т(а)

где FCT - амплитудное значение магнитодвижущей силы статора.

С учетом (1) механический момент М, создаваемый вентильным электродвигателем при таком способе управлени , определ етс выражением

М К - Ррт FCT и не зависит от угла поворота ротора.

Модул ци величины магнитодвижущей силы статора обратно пропорционально функции угла поворота ротора позвол ет уменьшит пульсацию механического момен00

со

о

VI

ел

та, создаваемого вентильным электродвигателем .

Управление вентильным двигателем по за вл емому способу производитс следующим образом,

В вентильном электродвигателе, содержащем синхронную машину, электронный коммутатор, силовые ключи которого подключают обмотки синхронной машины к источнику питани и датчик положени ротора, представл ющий собой вращающийс трансформатор (или сельсин), запи- тывают обмотку возбуждени датчика положени ротора периодическим сигналом (гармоническим или импульсным) с по- сто нной амплитудой. На основе информации о фазе напр жений сигнальных обмотках датчика положени ротора коммутатор вырабатывает сигналы включени силовых ключей (количество силовых ключей и последовательность их включени определ етс количеством обмоток синхронной машины и схемой их подключени ). При этом обмотки синхронной машины в той или иной комбинации подключаютс к источнику питани . Чередование комбинаций подключени производитс на каждом интервале коммутации, что создает дискретное с посто нным угловым шагом изменение пространственного расположени магнитодвижущей силы статора, увлекающее за собой ротор синхронной машины.

Одновременно на основе информации о текущем значении угла поворота ротора а, получаемого из анализа амплитуд нзпр же- ний на сигнальных обмотках датчика положени ротора вычисл етс функци распределени магнитной индукции в воздушном зазоре синхронной машины f(o:), Например, дл двухфазной четырехсекцм- он ой синхронной машины с синусоидальным распределением индукции в воздушном зазоре, в пределах межкоммутационного интервала О Ј эта функци имеет вид: f (о) 4р (sina + cosa ).

Далее производ т модул цию величины магнитодвижущей силы статора обратно пропорционально функции f(a) путем модул ции величины фазных напр жений, например , с помощью широтно-импульсной модул ции.

На фмг. 1 представлена структурна схема устройства, реализующего за вл емый способ; на фиг. 2 - функциональна схема устройства; на фиг. 3 - временные диаграммы процесса управлени вентильным электродвигателем.

Вентильный электродвигатель содержит обмотки статора ,, ротор 2, датчик положени ротора 3, блок вычислени функции от угла поворота ротора 4, блок делени 5, модул тор 6 и коммутатор 7.

Вентильный электродвигатель работает следующим образом:

сигнал с датчика положени ротора 3, содержащий информацию об угле поворота ротора а , поступает на блок вычислени функции 4, на выходе которого формируетс сигнал, пропорциональный функции f(a), который поступает на блок делени 5. На выходе блока делени формируетс сигнал, пропорциональный Uex/ f(a), который поступает на вход модул тора 6 и далее на управл ющий вход коммутатора 7, на коммутатор поступает также сигнал от датчика положени ротора. Коммутатор формирует токи об- моток статора, при этом возникает магнитодвижуща сила статора, величина которой измен етс обратно пропорционально функции от угла поворота ротора f (о). Величина механического момента при этом пропорциональна входному сигналу (Uex) и не зависит от угла поворота ротора.

На фиг. 2 приведена функциональна схема конкретного примера вентильного двигател с синусоидальным распределением магнитной индукции в воздушном зазоре , реализующа за вл емый способ.

Вентильный двигатель содержит обмотки статора 8, ротор в виде посто нного магнита 9, датчик положени ротора 10, представл ющий собой вращающийс трансформатор, возбуждаемый генератором 11, блок вычислени функции угла поворота 12, состо щий из фазочувствительных преобразователей 13,14, выпр мителей 15, 16 и сумматора 17, блок делени 18, широт- но-импульсный модул тор 19, состо щий из генератора пилообразного напр жени 20 и компаратора 21, и коммутатор 22, в состав которого вход т компараторы 23, 24, распределитель импульсов 25, стробируемый сигналом от модул тора, и силовые ключи 26.

Блок вычислени функции угла поворота ротора формирует сигнал

Ui2 ( lsln«l+ Icosa 0 Ur.Ki, где Ur - напр жение возбуждени датчика положени ротора; ; Ki - коэффициент пропорциональности.

На фиг. 3 приведены временные диаграммы напр жений в характерных точках схемы вентильного двигател , токов обмоток статора ш механического момента (М),

создаваемого вентильным электродвигателем .

Таким образом, реализаци вентильного двигател по за вл емому способу обеспечивает уменьшение пульсаций механического момента, обусловленных скачкообразным (дискретным) изменением пространственного расположени магнитодвижущей силы ротора.

Claims

Формула изобретени Способ управлени вентильным электродвигателем , выполненным на базе синхронной машины, при котором по командам 15

0

датчика положени ротора коммутируют обмотки кор синхронной машины, дискретно с посто нным угловым шагом измен пространственное расположение магнитодвижущей силы статора, отличающий- с тем, что, с целью повышени равномерности вращени путем уменьшени пульсации механического момента, осуществл ют модул цию величины магнитодвижущей силы статора в пределах межкоммутационного интервала обратно пропорционально функции распределени магнитной индукции в воздушном зазоре синхронной машины .

Блок

деле- ни

Модул тор

В лак Счислени (рункцЦУ- отугла подо- рота ротора

Статор

(о5моп1 ги)

Х

Фие. /

25

&

Фие 2