RU2747105C1 - Способ управления процессом движения дискретной вторичной частью в электромеханическом преобразователе - Google Patents
Способ управления процессом движения дискретной вторичной частью в электромеханическом преобразователе Download PDFInfo
- Publication number
- RU2747105C1 RU2747105C1 RU2020136354A RU2020136354A RU2747105C1 RU 2747105 C1 RU2747105 C1 RU 2747105C1 RU 2020136354 A RU2020136354 A RU 2020136354A RU 2020136354 A RU2020136354 A RU 2020136354A RU 2747105 C1 RU2747105 C1 RU 2747105C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- inductor
- phases
- working chamber
- secondary part
- excited
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F33/00—Other mixers; Mixing plants; Combinations of mixers
- B01F33/45—Magnetic mixers; Mixers with magnetically driven stirrers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/03—Synchronous motors; Motors moving step by step; Reluctance motors
-
- 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
- H02P25/00—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details
- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/08—Reluctance motors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Linear Motors (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электромеханике, а именно – к способу управления процессом движения вторичной дискретной части в электромеханическом преобразователе с дискретной вторичной частью, который является относительно новым типом устройств с дискретной вторичной частью, сочетающий в себе свойства активаторов вихревого слоя и индукторных машин. Технический результат заключается в исключении «мертвых» зон 1-го и 2-го порядка, что повышает эффективность обработки жидких материалов за счет увеличения единовременно обрабатываемого объема вещества. Технический результат при осуществлении изобретения достигается за счет того, что по способу управления электромеханическим преобразователем с дискретной вторичной частью сначала возбуждают последовательно по направлению движения часовой стрелки две близлежащие фазы индуктора для осуществления движения ферромагнитных элементов по окружности вдоль рабочей камеры без залипания в области углов зубцов индуктора. Затем включают комбинации катушек для осуществления движения ферромагнитных элементов через центр рабочей камеры, для этого возбуждают фазы 2, 4, 6 индуктора в момент нахождения элементов на стороне рабочей камеры, противоположной фазе 2, а в момент прохождения элементов через центральную ось рабочей камеры отключают данные фазы и возбуждают фазы 3, 5, 7; затем возбуждают фазы 3, 4, 5 и отключают фазы 7 для ускорения движения элементов при приближении к противоположной стороне индуктора. 1 ил.
Description
Изобретение относится к электромеханике, а именно – к способу управления процессом движения вторичной дискретной части в электромеханическом преобразователе с дискретной вторичной частью, который является относительно новым типом устройств с дискретной вторичной частью, сочетающий в себе свойства активаторов вихревого слоя и индукторных машин.
Электромеханический преобразователь с дискретной вторичной частью реализован на базе индукторной машины без ротора и тем самым обладает способностью к управлению коммутациями фаз, что обеспечивает возможность управления большой совокупностью ферромагнитных частиц по заранее спроектированной траектории движения.
Известен способ (Асташев М.Г. Панфилов Д.И. Буренков К.Э. Особенности построения преобразователей для вентильно- индукторных двигателей автомобильных систем. Электроника и электрооборудование транспорта. 2009. №5-6. С.14-18), включающий в себя уменьшение числа силовых полупроводниковых ключей, входящих в систему управления индукторной машины. С этой целью фазные обмотки индуктора соединяют по схеме «звезда». Однако в данном случае и без того сложное управление движением вторичной дискретной частью, усложняется тем, что в каждый момент времени ток протекает одновременно по нескольким электрически связанным друг с другом фазам.
Известен способ (RU 2 694 364 C1 H02P 25/08, H02P 25/083, H02P 25/092) управления индукторной машиной, применяемый на транспортных машинах и тракторах с электрической трансмиссией и в промышленных приводах. Техническим результатом данного изобретения является уменьшение пульсаций крутящего момента без использования дорогостоящего конвертера. Статор управляемой индукторной машины содержит q фазных обмоток, соединенных «звездой», причем конвертер индукторной машины состоит из одного общего полумоста с входом управления и q фазных полумостов с входами управления.
Недостатком данного способа, предполагающее невозможность применения способа для управления процессом движения электромеханическим преобразователем с дискретной вторичной частью является обязательное применение в указанном выше изобретении датчика положения ротора, создающего обратную связь и передающее угол положения ротора, относительно которого происходит коммутация соотетствующих фаз индуктора.
Известно, что в условиях отсутствия монолитного внутреннего магнитного сердечника, между ферромагнитным элементом и токовой областью, создающей электромагнитное поле, возникает большой немагнитный зазор, в наихудшем случае равный половине диаметра рабочей камеры. В результате значения магнитной индукции вдоль зубцов индуктора превышают аналогичный показатель в центральной части рабочей камеры в 3-4 раза.
Особенности распределения электромагнитного поля создают условия, когда значение магнитной индукции вдоль расточки индуктора существенно превышает аналогичный показатель в центральной области рабочей камеры, что неизбежно влечет за собой существенные проблемы при реализации процесса обработки сырья.
В процессе работы распределение ферромагнитных элементов, в соответствии с электромагнитным полем, также оказывается неоднородным. В результате, интенсивное движение рабочих элементов осуществляется только в достаточно узкой области пространства рабочей камеры, когда первая часть элементов «залипает» вдоль расточки индуктора, а вторая осуществляет движение, не проходя через центральную область. В работе подобные области с отсутствием механохимического воздействия со стороны ферромагнитных элементов на обрабатываемое сырье получили название «мертвых» зон. Таких зон в существующих устройствах с дискретной вторичной частью две. «Мертвая» зона 1-го порядка в области углов зубцов индуктора обусловлена залипанием ферромагнитных элементов ввиду больших значений магнитной индукции. «Мертвая» зона 2-го порядка появляется в основном по причине неоднородности распределения электромагнитного поля, когда значение магнитной индукции в центре индуктора столь мало, что не оказывает существенного влияния на рабочие элементы, значительно уступая прочим внешним воздействиям, в том числе гидродинамическим силам со стороны жидкого материала и центробежным силам.
Задача заключается в обеспечении энергетически эффективных работ устройств с дискретной вторичной частью.
Технический результат заключается в исключении «мертвых» зон 1-го и 2-го порядка, что повышает эффективность обработки жидких материалов, за счет увеличения единовременно обрабатываемого объема вещества.
Технический результат при осуществлении изобретения достигается за счет того, что по способу управления электромеханическим преобразователем с дискретной вторичной частью сначала возбуждают последовательно по направлению движения часовой стрелки две близлежащие фазы индуктора для осуществления движения ферромагнитных элементов по окружности вдоль рабочей камеры без залипания в области углов зубцов индуктора. Затем включают комбинации катушек, для осуществления движения ферромагнитных элементов через центр рабочей камеры, для этого возбуждают фазы 2,4,6 индуктора в момент нахождения элементов на стороне рабочей камеры, противоположной фазе 2, а в момент прохождения элементов через центральную ось рабочей камеры отключают данные фазы и возбуждают фазы 3,5,7; затем возбуждают фазы 3,4,5 и отключают фазы 7 для ускорения движения элементов при приближении к противоположной стороне индуктора.
На Фиг. представлено изменение порядка следования возбуждаемых фаз.
Продолжая проводить аналогию с индукторными машинами, можно предположить, что движение дискретной вторичной части в первую очередь будет зависеть от алгоритмов управления фазами. Для электромеханического преобразователя с дискретной вторичной частью необходимо определить два основных алгоритма коммутации, реализующих различные процессы движения ферромагнитных элементов.
Первый алгоритм - базовый, для обеспечения движения дискретной вторичной части по окружности вдоль расточки индуктора.
Второй - специальный, предполагающий включение комбинации нескольких различных фаз, для создания условий перемещения ферромагнитных элементов через центр рабочей камеры.
Для уменьшения негативного влияния «мертвой» зоны 1-го порядка, выбирается алгоритм коммутации фаз, при котором значение электромагнитного усилия вдоль оси OX принимает максимальное значение. При удалении от активного полюса, как в диаметральном, так и в хордовом направлении, максимальное значение электромагнитного усилия, действующего на единичный ферромагнитный элемент, соответствует парному алгоритму коммутации фаз, принимаемому базовым для исследуемого электромеханического преобразователя с дискретной вторичной частью. В результате при применении парного алгоритма коммутации, при котором одновременно включаются две ближайшие катушки, вероятность «залипания» в межзубцовой зоне существенно меньше за счет большего свободного пути, пройденного элементом до момента притяжения к активному полюсу.
Для устранения «мертвой» зоны 2-го порядка и создания условий перемещения элемента через центр рабочей камеры, необходимо обеспечить максимальное значение вдоль проекции оси OY, когда ферромагнитный элемент движется больше в вертикальном направлении, перемещаясь к центру рабочей камеры. В противном случае, ферромагнитный элемент притянется к ближайшему активному полюсу вдоль рабочей камеры.
Работает устройство следующим образом.
Индуктор электромеханического преобразователя с дискретной вторичной частью реализован на базе 10 полюсной индукторной машины. Сосредоточенная катушечная обмотка расположена на полюсах индуктора и подключена к блоку управления, осуществляющим возбуждение соответствующих катушек. Возбуждение катушек осуществляется по заранее разработанным алгоритмам, которые обеспечивают оптимальное движение большой совокупности ферромагнитных элементов по всему объему рабочей камеры, исключая наличие «мертвых» зон 1-го и 2-го порядка. Основной режим работы устройства реализуется с применением первого алгоритма коммутации, согласно которому возбуждаются последовательно по направлению движения часовой стрелки две близлежащие фазы индуктора (с 1 по 10 фазу), чтобы реализовывать процесс движения ферромагнитных элементов по окружности вдоль рабочей камеры без залипания в области углов зубцов индуктора. Для осуществления перемешивания содержимого рабочей камеры и устранения «мертвой» зоны 2-го порядка применяется второй алгоритм коммутации катушек индуктора, согласно которому при приближении элементов на противоположной фазе 2 стороне рабочей камеры одновременно возбуждают фазы 2,4,6. В момент прохождения элементов через центральную ось рабочей камеры отключают фазы 2,4,6 и одновременно возбуждают фазы 3,5,7, что позволяет поддерживать движение большой совокупности ферромагнитных элементов через центр рабочей камеры. Затем возбуждают фазы 3,4,5 и отключают фазы 7 для ускорения движения элементов при приближении к противоположной стороне индуктора. Дальнейшее движение ферромагнитных элементов осуществляют по первому алгоритму.
Claims (1)
- Способ управления электромеханическим преобразователем с дискретной вторичной частью, заключающийся в том, что возбуждают последовательно по направлению движения часовой стрелки две близлежащие фазы индуктора для осуществления движения ферромагнитных элементов по окружности вдоль рабочей камеры без залипания в области углов зубцов индуктора, затем включают комбинации катушек, для осуществления движения ферромагнитных элементов через центр рабочей камеры, для этого возбуждают фазы 2, 4, 6 индуктора в момент нахождения элементов на стороне рабочей камеры, противоположной фазе 2, а в момент прохождения элементов через центральную ось рабочей камеры отключают данные фазы и возбуждают фазы 3, 5, 7; затем возбуждают фазы 3, 4, 5 и отключают фазы 7 для ускорения движения элементов при приближении к противоположной стороне индуктора.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136354A RU2747105C1 (ru) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | Способ управления процессом движения дискретной вторичной частью в электромеханическом преобразователе |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020136354A RU2747105C1 (ru) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | Способ управления процессом движения дискретной вторичной частью в электромеханическом преобразователе |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2747105C1 true RU2747105C1 (ru) | 2021-04-27 |
Family
ID=75584880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020136354A RU2747105C1 (ru) | 2020-11-05 | 2020-11-05 | Способ управления процессом движения дискретной вторичной частью в электромеханическом преобразователе |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2747105C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU214887U1 (ru) * | 2022-09-21 | 2022-11-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Электромеханический преобразователь с дискретной вторичной частью |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU925375A1 (ru) * | 1980-10-08 | 1982-05-07 | Восточно-Сибирский Научно-Исследовательский Институт Геологии,Геофизики И Минерального Сырья | Смеситель |
JP3308576B2 (ja) * | 1991-04-25 | 2002-07-29 | ライプツィヒ‐ラッケ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | ポンプ輸送可能な非磁性多相混合物を細分、分散、湿潤および混合する方法および装置 |
RU53933U1 (ru) * | 2004-07-13 | 2006-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический университет)", ГОУ ВПО ЮРГТУ(НПИ) | Индукционное устройство для перемешивания и измельчения жидких и сыпучих сред |
RU102159U1 (ru) * | 2010-09-03 | 2011-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Прамо-Электро" | Система управления вентильно-индукторным двигателем |
RU2653021C1 (ru) * | 2017-08-01 | 2018-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Эволюция Биогазовых Систем" | Способ центробежно-вихревой обработки сырья и аппарат центробежно-вихревой |
RU2694364C1 (ru) * | 2018-11-13 | 2019-07-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Смартер" | Способ управления индукторной машиной |
-
2020
- 2020-11-05 RU RU2020136354A patent/RU2747105C1/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU925375A1 (ru) * | 1980-10-08 | 1982-05-07 | Восточно-Сибирский Научно-Исследовательский Институт Геологии,Геофизики И Минерального Сырья | Смеситель |
JP3308576B2 (ja) * | 1991-04-25 | 2002-07-29 | ライプツィヒ‐ラッケ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | ポンプ輸送可能な非磁性多相混合物を細分、分散、湿潤および混合する方法および装置 |
RU53933U1 (ru) * | 2004-07-13 | 2006-06-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический университет)", ГОУ ВПО ЮРГТУ(НПИ) | Индукционное устройство для перемешивания и измельчения жидких и сыпучих сред |
RU102159U1 (ru) * | 2010-09-03 | 2011-02-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Прамо-Электро" | Система управления вентильно-индукторным двигателем |
RU2653021C1 (ru) * | 2017-08-01 | 2018-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Эволюция Биогазовых Систем" | Способ центробежно-вихревой обработки сырья и аппарат центробежно-вихревой |
RU2694364C1 (ru) * | 2018-11-13 | 2019-07-12 | Общество с ограниченной ответственностью "Смартер" | Способ управления индукторной машиной |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU214887U1 (ru) * | 2022-09-21 | 2022-11-18 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Донской государственный технический университет" (ДГТУ) | Электромеханический преобразователь с дискретной вторичной частью |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0559818B1 (en) | Polyphase switched reluctance motor | |
US6175178B1 (en) | Low inductance electrical machine for flywheel energy storage | |
US7583000B2 (en) | Starting system for salient-poled-rotor electric motor | |
US8710779B2 (en) | Brushless electric motor or generator in shell construction | |
EP1226645A1 (en) | Low inductance electrical machine for flywheel energy storage | |
JPH11346464A (ja) | 切換リラクタンス機械の運転 | |
GB2492259A (en) | Magnetic transmission assembly and corresponding split phase motor | |
CN115298952A (zh) | 电动机 | |
RU2747105C1 (ru) | Способ управления процессом движения дискретной вторичной частью в электромеханическом преобразователе | |
WO2014083795A1 (ja) | モータ駆動装置およびモータ駆動システム | |
US7230360B2 (en) | Switched reluctance machine | |
EP2988402A1 (en) | Stepping motor | |
JP2017225203A (ja) | スイッチドリラクタンスモータ駆動システム | |
US9831753B2 (en) | Switched reluctance permanent magnet motor | |
JP5885423B2 (ja) | 永久磁石式回転電機 | |
JP2016019327A (ja) | 同期電動機の駆動装置 | |
Bilgin et al. | Comparative evaluation of 6/8 and 6/10 switched reluctance machines for traction application in plug-in hybrid electric vehicles | |
RU2189685C1 (ru) | Вентильно-индукторная машина | |
US20160329839A1 (en) | Switched reluctance motor starting methods | |
GB2490848A (en) | Motor system having an electronically commutated electrical machine | |
KR20160100405A (ko) | 모터 가속 방법 | |
JP2014135848A (ja) | モータ駆動装置およびモータ駆動システム | |
RU2600311C2 (ru) | Электрическая машина | |
US20130181641A1 (en) | Unipolar switching apparatus of switched reluctance motor | |
CN220190699U (zh) | 用于无刷电机的驱动电路和设备 |