SU1073865A1

SU1073865A1 - Line electric drive

Info

Publication number: SU1073865A1
Application number: SU823522437A
Authority: SU
Inventors: Андрей Юрьевич Коняев; Владимир Леонидович Мальцев; Владимир Николаевич Удинцев
Original assignee: Уральский ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1982-12-16
Filing date: 1982-12-16
Publication date: 1984-02-15

Abstract

ЛИНЕЙНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержаний линейный асинхронный двигатель с соединенными в звезду фазными обмотками индуктора, датчик положени вторичного элемента двигател и блок управлени , о тл и ч а ю щ и и с тем, что, с целью повышени надежности электро-: привода за счет устранени ложных включений и улучшени зашиты датчика , он включает в себ измерительный трансформатор, компаратор, три конденсатора и генератор высокой частоты с разделительным трансформатором , вторична обмотка которого соединена с нулевой точкой индуктора и включена последовательно с первичной, обмоткой измерительного трансформатора, второй вывод которой соединен с выводами трёх конденсаторов , другие выводы которых подключены к фазным обмоткам индуктора , а вторична обмотка измеритель-i (Л ного трансформатора св зана с входом компаратора, выход которого с подключен к входу блока управлени . DO X О) СПLINEAR ELECTRIC DRIVE, contents linear asynchronous motor with star-connected phase windings of the inductor, the position sensor of the secondary motor element and the control unit, about the fact that, in order to increase the reliability of the electric drive: by eliminating false incorporating and improving the protection of the sensor, it includes a measuring transformer, a comparator, three capacitors and a high-frequency generator with an isolation transformer, the secondary winding of which is connected to the zero point of the inductor and is connected in series with the primary winding of the measuring transformer, the second terminal of which is connected to the terminals of three capacitors, the other terminals of which are connected to the phase windings of the inductor, and the secondary winding of the meter-i (a transformer connected to the input of the comparator, the output of which is connected to the input of the unit DO X O) SP

Description

Изобретение относитс к электротехнике и может быть использовано при создании электроприводов с линеными асинхронньфли двигател ми.The invention relates to electrical engineering and can be used to create electric drives with lined asynchronous motors.

Известен электропривод на базе линейного асинхронного двигател , вторичный элемент которого имеет ограниченную длину и при работе двигател занимает различное положение по отношению к индуктору ClJНедостатком такого привода вл етс значительное увеличение потребл емого тока при отсутствии вторичного элемента над индуктором линейного асинхронного двигател , что приводит к непроизводительному увеличению потребл емой из сети мощности , перегреву двигател и, как следстпие , к снижению эксплуатационной надежности и увеличению затрат на эксплуатацию электропривода. Кроме того, в этом случае приходитс устанавливать аппараты управлени . электроприводом, рассчитанные на повышенный ток. Поэтому подобный электропривод, как правило, снабжаетс различными датчиками положени вторичного элемента, управл ющими включением или отключением линейног двигател при наличии или отсутствии над его индуктором вторичного элемента. Наиболее часто примен ютс бесконтактные датчики: фотоэлектрические , емкостные, индуктивные и с магнитоуправл елыми контактами .The electric drive is known on the basis of a linear asynchronous motor, the secondary element of which has a limited length and occupies a different position when the engine is running relative to the ClJ inductor. The disadvantage of this drive is a significant increase in current consumption in the absence of a secondary element above the inductor of the linear induction motor, which leads to an unproductive power consumed from the network, engine overheating and, as a result, decrease in operational reliability and increase at at the operation of the drive. In addition, in this case it is necessary to install control devices. motorized, designed for increased current. Therefore, such an electric drive, as a rule, is supplied with various position sensors of the secondary element controlling the switching on or off of the linear motor in the presence or absence of a secondary element above its inductor. Contactless sensors are most commonly used: photoelectric, capacitive, inductive, and with magnetic control contacts.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс линейный электропривод, содержащий линейный асинхронный двигатель с соединенными в звезду фаэньичи обмотками индуктора, датчик положени вторичного элемента двигател и бло управлени . При попадании в зону чувствительности датчика вторичного элемента линейного асинхронного двигател датчик вырабатывает команду , поступающую на. блок управлени двигателем и обеспечивающую работу электропривода Г2.The closest in technical essence to the present invention is a linear electric drive containing a linear asynchronous motor with star-connected inductor windings, a position sensor of the secondary motor element and a control unit. When it enters the sensitivity zone of the sensor of the secondary element of a linear asynchronous motor, the sensor generates a command arriving at. engine control unit and ensuring the operation of the G2 electric drive.

Недостатками привода вл ютс пониженна надежность, так как дл его работы необходимо малое рассто ние между датчиком и вторичным элементе линейного асинхронного двигател (рассто ние коммутации К Кроме того, датчик имеет низкую механическую прочность, что приводит к частому выходу электропривода из стро . Увеличение же рассто ни коммутации требует существенного увеличени габаритов и стоимости датчиков подобного типа. В услови х сильных магнитных полей индуктивные датчики необходимо устанавливать на некотором, рассто нии от линейных индукторов, что приводит к ложному срабатыванию электропривода в случае , когда вторична часть наход сь над датчике, не перекрывает индуктор линейного асинхронного двигател .The disadvantages of the drive are reduced reliability, since its operation requires a small distance between the sensor and the secondary element of a linear induction motor (switching distance K. In addition, the sensor has low mechanical strength, which leads to frequent electric drive failure. Neither commutation requires a significant increase in the size and cost of sensors of this type. Under conditions of strong magnetic fields, inductive sensors must be installed at some distance from linear inductors that leads to false positive drive when the secondary part is located over Referring sensor does not overlap the inductor of a linear induction motor.

Цель изобретени - повьниение надежности электропривода за счет устранени ложных включений и улучшени защиты датчика.The purpose of the invention is to increase the reliability of the electric drive by eliminating false inclusions and improving sensor protection.

Указанна цель достигаетс тем, что в линейном электроприводе,This goal is achieved by the fact that in a linear electric drive,

0 содержащем линейный асинхронный двигатель , с соединенными в звезду фазными обмотками индуктора, датчик положени вторичного элемента двигател и блок управлени , датчик вклю5- чает в себ измерительный трансфер- . матор, компаратор, три конденсатора и генератор высокой частоты с разделительным трансформатором, вторична обмотка которого соединена с нуле0 вюй точкой индуктора и включена последовательно с первичной обмоткой измерительного трансформатора, второй вывод которой соединен с выводами трех конденсаторов, другие0 containing a linear asynchronous motor, with star-connected phase windings of the inductor, the position sensor of the secondary motor element and the control unit, the sensor includes a measuring transfer-. a matator, a comparator, three capacitors and a high-frequency generator with an isolation transformer, the secondary winding of which is connected to the zero point of the inductor and connected in series with the primary winding of the measuring transformer, the second terminal of which is connected to the terminals of three capacitors, others

С выводы которых подключены к фазным обмоткам индуктора, а вторична обмотка измерительного трансформатора св зана с входом компаратора, выход которого подключен к входу блока управлени .The terminals of which are connected to the phase windings of the inductor, and the secondary winding of the measuring transformer is connected to the input of the comparator, the output of which is connected to the input of the control unit.

На чертеже показана функциональна схема электропривода.The drawing shows a functional diagram of the drive.

Электропривод содержит линейный асинхронный двигатель 1, обмотка которого соединена по схеме звездаThe drive contains a linear asynchronous motor 1, the winding of which is connected according to the star

5 и имеет три двигательных зажима5 and has three motor clamps

(А, В, С ) и нулевой зажим (N) , анализирующий блок 2 и блок 3 управлени двигателем, осуществл ющий включение и отключение индуктора.(A, B, C) and the zero clamp (N), the analyzing unit 2 and the engine control unit 3, which turn on and off the inductor.

0 В состав анализирующего блока вход т генератор 4 высокой частоты, высокочастотные трансформаторы 5 и 6, подстроечный резистор 7, конденсаторы 8-11 блок 12 динамических0 The structure of the analyzing unit includes a high-frequency generator 4, high-frequency transformers 5 and 6, a trimming resistor 7, capacitors 8-11 unit 12 dynamic

5 фильтров, пороговое устройство - компаратор 13 и блок 14 питани . Резонансный контур датчика включает кроме последовательно соединенных обмоток высокочастотных трансформап торов 5 И 6, конденсаторов 8-11,5 filters, the threshold device is a comparator 13 and a power supply unit 14. The resonant circuit of the sensor includes in addition to the series-connected windings of high-frequency transformers 5 And 6, capacitors 8-11,

наход щихс в одном блоке, .также обмотку линейного асинхронного двигател . В указанном резонансном контуре с помощью генератора 4 высокой частоты через трансформатор 5 возбуждаютс резонансные колебани с частотой, определ емой внутренними параметрами контура. При отсутствии над индуктором линейного асинхронного двигател вторичного элементаlocated in the same block. Also the winding of a linear asynchronous motor. In the indicated resonant circuit, using a high-frequency generator 4, resonant oscillations are excited through a transformer 5 at a frequency determined by the internal parameters of the circuit. In the absence of a linear induction motor of the secondary element above the inductor

0 добротность контура и амплитуда0 contour quality factor and amplitude

резонансных колебаний в нем максимальны , при по влении же вторичной части в контур внос тс потери, вызывающие уменьшение амплитуды колеба5 НИИ вследствие уменьшени добротности , что и используетс дл уп 1авлени двигателем в функции положени вторичного элемента.resonance oscillations in it are maximal, while the appearance of the secondary part introduces losses into the circuit, causing a decrease in the amplitude of the oscillations due to a decrease in the quality factor, which is used to control the motor as a function of the position of the secondary element.

Электропривод работает следующим образом.The drive works as follows.

Высокочастотное напр жение с вторичной обмотки измерительного трансформатора 6 через подстроечный резистор 7, служащий дл установки нсминального уровн напр жени , подаетс на вход блока 12 динамических фильтров, предназначенного дл выделени адтлитудного значени высокочастотного напр жени и подавлени помех, возникающих при работе тиристорных электроприводов. Посто нное напр жение, пропорциональное амплитуде высокочастотных колебаний в контуре датчика, подаетс с выхода блока динамических фильтров на вход порогового устройства - компаратора 13 выполненного в виде компаратора с гистерезисом и регулируемым в определенных пределах порогом срабатывани . В случае отсутстви над индуктором линейного двигател вторичного элемента амплитуда высокочастотных колебаний максимальна, следовательно, максимален и уровень посто нного напр жени , поступающего с выхода блока динамических фильтров. Это позвол ет с помощью регулировки порога срабатывани компаратора формироват сигнал на отключение линейного электродвигател 1 от питающей сети. При по влении над индуктором линейного двигател 1 вторичного элемента амплитуда высокочастотных колебаHHR В контуре датчика падает, что ,. в свою очередь, вызывает резкое уменьшение уровн посто нного напр жени на выходе блока 12 динамических фильтров и ведет к срабатываниюThe high-frequency voltage from the secondary winding of the measuring transformer 6 through the trimming resistor 7, which is used to set the terminal level of the voltage, is fed to the input of the dynamic filter unit 12, designed to separate the high-frequency voltage at the amplitude and suppress the interference arising from the operation of the thyristor drives. A constant voltage proportional to the amplitude of the high-frequency oscillations in the sensor circuit is supplied from the output of the dynamic filter unit to the input of the threshold device — comparator 13, made in the form of a comparator with hysteresis and adjustable threshold within certain limits. In the case of the absence of a linear motor of a secondary element over an inductor, the amplitude of the high-frequency oscillations is maximum, therefore, the level of the constant voltage coming from the output of the dynamic filter unit is also maximum. This allows the comparator to trigger a threshold to form a signal to disconnect the linear motor 1 from the mains. When a linear motor 1 of the secondary element appears above the inductor, the amplitude of the high-frequency oscillations in the sensor circuit decreases, that,. in turn, causes a sharp decrease in the DC voltage level at the output of the dynamic filter block 12 and leads to

компаратора 13 с выдачей на блок 3 управлени команды на включение линейного асинхронного электродвигател 1. При уходе вторичной части с индуктора линейного Двигател 1 рез0 ко повышаютс амплитуда высокочастотных колебаний в контуре датчика и уровень посто нного напр жени на выходе блока 12 динамических фильтров , срабатывает компаратор 13 сcomparator 13 with issuing to the control unit 3 a command to turn on the linear asynchronous electric motor 1. When the secondary part leaves the linear motor 1 inductor, the amplitude of high-frequency oscillations in the sensor circuit and the level of the constant filter at the output of the dynamic filter unit 12 increase, the comparator 13 operates with

5 выдачей на блок 3 управлени двигателем команды на отключение линейного двигател 1 от питающей сети.5 by issuing to the engine control unit 3 a command for disconnecting the linear motor 1 from the mains.

Таким образом, в предлагаемом электроприводе управление линейньйл асинхронным двигателем производитс Thus, in the proposed electric drive, a linear asynchronous motor is controlled

0 без отдельного датчика положени вторичного элемента, функции которого выполн ет контур, составной частью которого вл етс индуктор0 without a separate position sensor of the secondary element, the function of which is performed by the circuit, of which the inductor is a part

5 линейного асинхронного двигател . В таком электроприводе чувствительность , энергетические характеристики и механическа прочность датчика положени определ ютс габаритами и степенью защиты линейного индуктора. 5 linear asynchronous motor. In such an electric drive, the sensitivity, energy characteristics and mechanical strength of the position sensor are determined by the dimensions and degree of protection of the linear inductor.

0 Пространственное совмещение датчика положени и индуктора линейного асинхронного двигател упрощает монтаж электропривода и исключает возможность ложного срабатывани 0 The spatial alignment of the position sensor and the inductor of a linear asynchronous motor simplifies the installation of the electric drive and eliminates the possibility of false triggering.

5 двигател при отсутствии над индуктором вторичного элемента, что повьииает надежность электропривода.5 engine in the absence of a secondary element over the inductor, which increases the reliability of the electric drive.

Claims

A LINEAR ELECTRIC DRIVE containing a linear induction motor with phase windings of the inductor connected to the star, a position sensor of the secondary element of the motor and a control unit, so that, in order to increase the reliability of the electric: drive by eliminating false switching and improving the protection of the sensor, it includes a measuring transformer, a comparator, three capacitors and a high-frequency generator with an isolation transformer, the secondary winding of which is connected to the zero point of the inductor and is turned on in series with the primary winding of the measuring transformer, the second terminal of which is connected to the terminals of three capacitors, the other terminals of which are connected to the phase windings of the inductor, and the secondary winding of the measuring transformer is connected to the input of the comparator, the output of which is connected to the input of the control unit.

SU .... 1073865>