SU1075344A1

SU1075344A1 - Бесконтактный регулируемый электропривод

Info

Publication number: SU1075344A1
Application number: SU823433399A
Authority: SU
Inventors: Александр Геннадьевич Микеров
Original assignee: Предприятие П/Я А-7162
Priority date: 1982-05-05
Filing date: 1982-05-05
Publication date: 1984-02-23

Abstract

БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛ ЕКТРОПРИВОД, содержащий двухфазный синхронный электродвигатель, тахогенератор, выполненный в виде двухфазного синхронного генератора, и датчик положени ротора в виде вращающегос трансформатора, имеющие соответственно синусные и косинусные корные обмотки, первый и второй фазочувствительные выпр мители , первый и второй суммирующие усилители и источник входного сигнала, выходом подсоединенный к первичной обмотке вращающегос трансформатора, синусна и косинусна обмотки которого соответственно через первый и второй фазочувствительные выпр мители, первый и второй суммирующие усилители св заны с синусной и косинусной, корными обмотками двухфазного синхронного электродвигател , ротор которого механически св зан с роторами датчика положени ротора и двухфазного синхронного генератора , отличающийс тем, что, с целью повышени надежности при одновременном упрощении , введены первое и второе апериодические звень , входы которых соответственно подсоединены к синусной и косинусной корным обмоткам двухфазного синхронного генератора, а выходы - к входам пер (Л вого и второго суммирующих усилителей.

Description

СП

со

4 4::

Изобретение относитс к электротехнике,. в частности к электроприводу с плавным регулированием частоты вращени , и преимущественно может найти применение в след щих системах, содержащих вентильные электродвигатели.

Известен регулируемый электропривод, содержащий двухфазный синхронный электродвигатель и датчик положени ротора в виде вращающегос трансформатора, имеющие соответственно синусные и косинусные корные обмотки, тахогенератор, выполненный в виде коллекторного генератора посто нного тока, первый и второй фазочувствительные выпр мители, первый и второй усилители и источник входного сигнала, выходом подсоединенный к первичной обмотке вращающегос трансформатора, синусна и косинусна обмотки которого соответственно через первый и второй чувствительные выпр мители, первый и второй усилители св заны с синусной и косинусной корными обмотками двухфазного синлронного электродвигател , ротор которого механически св зан с роторами датчика положени ротора и коллекторного генератора посто нного тока, выход которого подключен к регулирующему входу источника входного сигнала 1.

Недостатками данного устройства вл ютс низка надежность и малый срок службы , обусловленные наличием коллекторнощеточного узла коллекторного генератора посто нного тока.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и решаемой задаче вл етс бесконтактный регулируемый электропривод , содержащий двухфазный синхронный электродвигатель, тахогенератор, выполненный в виде двухфазного синхронного генератора, и датчик положени ротора в виде вращающегос трансформатора, имеющие соответственно синусные и косинусные корные обмотки, первый и второй фазочувствнтельные выпр мители, первый и второй суммирующие усилители и источник входного сигнала, выходом подсоединенный к первичной обмотке вращающегос трансформатора , синусна и косинусна обмотки которого соответственно через первый и второй фазочувствительные выпр мители, первый и второй суммирующие усилители св заны с синусной и косинусной корными обмотками двухфазного синхронного электродвигател , ротор которого механически св зан с роторами датчика положени ротора и двухфазного синхронного генератора, причем устройство содержит также третий и четвертый фазочувствительные выпр мители , первый, второй и третий модул торы, входы третьего и четвертого фазочувствительных выпр мителей соединены соответственно с синусной и косинусной обмотками вращающегос трансформатора, а их выходы - с первым и вторым входами первого модул тора,, первый и второй выходы которого подключены к управл ющим входам соответственно первого и второго фазочувствительных выпр мителей, а синусна и косинусна обмотки двухфазного синхронного генератора соответственно через второй и третий модул торы соединены с управл ющими входамитретьего и четвертого фазочувствительных выпр мителей 2.

Недостатком известного устройства вл етс его сложность и, как следствие, низка надежность.

Целью изобретени вл етс повыщение надежности при одновременном упрощении 5 устройства.

Поставленна цель достигаетс тем, что в бесконтактный регулируемый электропривод , содержащий двухфазный синхронный электродвигатель, тахогенератор, выполненный в виде двухфазного синхронного генератора , и датчик положени ротора в виде

вращающегос трансформатора, имеющие соответственно синусные и косинусные корные обмотки, первый и второй фазочувствительные выпр мители, первый и второй сум5 мирующие усилители и источник входного сигнала, выходом подсоединенный к первичной обмотке вращающегос трансформатора , синусна и косинусна обмотки которого соответственно через первый и второй фазочувствительные выпр мители, первый

0 и второй суммирующие усилители св заны с синусной и косинусной корными обмотками двухфазного синхронного электродвигател , ротор которого механически св зан с роторами датчика положени ротора и двухфазного синхронного генератора, введены

5 первое и второе апериодические звень , входы которых соответственно подсоединены к синусной и косинусной корным обмоткам двухфазного синхронного генератора, а выходы - к входам первого и второго сумми0 рующих усилителей.

На чертеже представлена функциональна схема бесконтактного регулируемого электропривода.

Бесконтактный регулируемый электропривод содержит двухфазный синхронный

5 электродвигатель 1, тахогенератор 2, выполненный в виде двухфазного синхронного генератора, и датчик 3 положени ротора в виде вращающегос трансформатора, имеющие соответственно синусные 4-6 икосинусные 7-9 корные обмотки, первый 10 и второй 11 фазочувствительные выпр мители , первый 12 и второй 13 суммирующие усилители и источник 14 входного сигнала, выхрдом подсоединенный к первичной обмотке 15 вращающегос трансформатора 3. Си5 нусна 6 и косинусна 9 обмотки последнего соответственно через первый 10 и второй 11 фазочувствительные выпр мители, первый 12 и второй 13 суммирующие усилители св заны с синусной 4 и косинусной 7 корными обмотками двухфазного синхронного электродвигател , ротор 16 которого механически св зан с ротором 17 датчика 3 положени ротора и ротором 18 двухфазного синхронного генератора 2. В устройство введены первое 19 и второе 20 апериодические звень , входы которых соответственно подсоединены к синусной 5 и косинусной. 8 корным обмоткам двухфазного синхронного генератора 2, а выходы - к входам первого 12 и второго 13 суммирующих усилителей. Кроме того, в устройство могут быть включены фильтры 21 и 22, включенные перед входами суммирующих усилителей. Бесконтактный регулируемый электропривод работает следующим образом. При подаче напр жени Uy переменного тока от источника 14 входного сигнала на синусной 6 и косинусной 9 обмотках вращающегос трансформатора 3 образуютс напр жени переменного тока, огибающие которых равны Ug К а Uy siTTm Ц,(i) U9 Ka yCOSTnf, где Ка коэффициент трансформации вращающего трансформатора 3; У-угол поворота ротора 16 электродвигател I; т-число пар полюсов электродвигател и вращающегос трансформатора. Пройд через первый 10 и второй 11 фазочувствительные выпр мители и фильтры 21 и 22, эти напр жени преобразуютс в напр жени U21 и U22 Uii-Wn(P)KdUysiTiTnf, (p)K3Uycos tny, а) где Wn(p) - передаточна функци последовательно соединенных первого 10 (второго 11) фазочувствительного выпр мител и фильтра 21 (22). На суммирующих входах первого 12 и второго 13 суммирующих усилителей из этих напр жений вычитаютс напр жени обратной св зи Ui9 и U20, сформированные двухфазным синхронным генератором 2 и первым 19 и вторым 20 апериодическими звень ми и„ - Woc(p) sifl , (3) го Woe (РЖт U/T cos где Woc(p)-передаточна функци апериодических звеньев; К -коэффициент передачи двухфазного синхронного генератора 2; fyy(U/T-угол и углова частота вращени ротора 18 синхронного генератора 2 соответственно; тп -число его пар полюсов. На выходах первого 12 и второго 13 суммирующих усилителей образуютс сигналы и,г Ку(игГи„)-,и«Ку(игг-игоХ() где К у-коэффициент усилени суммирующих усилителей. Дл нормальной работы предлагаемого устройства выбирают передаточное отнощение i механической св зи между роторами электродвигател 1 и двухфазного синхронного генератора 2 m,i .1Т1 (5) При равенстве числа пар полюсов электродвигател 1 и двухфазного синхронного генератора . При выполнении (5) Чт if и WT iw, где W - углова частота вращени ротора 16 электродвигател 1, с учетом (4) получаем Uit tTsin ТПЧ; Ui3 (Гсоз тЧ., (б) где 5 Ку11А/о1рЖдиу-Шос(Р) В соответствии с принципом действи электродвигател 1 эти напр жени образуют в его расточке статора вращающеес магнитное поле, которое создает вращающий момент двигател , привод щий ротор 16 во вращение со скоростью, пропорциональной амплитуде напр жений Ujj и Uia. Следовательно , W K80 r KffDKy U/n(P) KaUy- A/octP)K,iWl, где Квскоэффициент, определ емый конструктивными параметрами электродвигател 1. Разреша последнее уравнение относительно W, получаем . KM KyKaWn(P) l KepKyKTiWoc(p) В полосе рабочих частот выбираем коэффициент усилени достаточно большим, чтобы выполн лось неравенство iKeoKyKriWoclP) Тогда из (9) находим ц,-К Wn(P) ,, Wof(P) f где Дл нормальной работы предлагаемого устройства, необходимо также выполнение услови Woc(p) WntP),(1г) с учетом которого (11) принимает вид w KUy-аз)

Таким образом, предлагаемое устройство поддерживает скорость реверсивного вентильного двигател пропорциональной напр жению входного сигнала во всем диапазоне частот его изменени , ограниченном только неравенством (10), при выполнении услови (12). Условие (12) должно выполн тьс -не на частоте изменени огибающей входного сигнала, а на гораздо большей частоте изменени напр жений Ui2 и Ujs

(14)

WT mw

Если условие (12) на этой частоте не выполн етс , то регулировочна характеристика вентильного двигател нелинейна.

При наличии апериодических звеньев 19 и 20 в цел х обратной св зи с передаточными функци ми (12) регулировочна характеристика электропривода в соответствии с (13) имеет вид пр мой линии.

Таким образом, предлагаемое изобретение позвол ет повысить надежность работы и значительно упростить бесконтактный регулируемый электропривод.

Claims

БЕСКОНТАКТНЫЙ РЕГУЛИРУЕМЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД, содержащий двухфазный синхронный электродвигатель, тахогенератор, выполненный в виде двухфазного синхронного генератора, и датчик положения ротора в виде вращающегося трансформатора, имеющие соответственно синусные и косинусные якорные обмотки, первый и второй фазочувствительные выпря- мители, первый и второй суммирующие усилители и источник входного сигнала, выходом подсоединенный к первичной обмотке вращающегося трансформатора, синусная и косинусная обмотки которого соответственно через первый и второй фазочувствительные выпрямители, первый и второй суммирующие усилители связаны с синусной и косинусной якорными обмотками двухфазного синхронного электродвигателя, ротор которого механически связан с роторами датчика положения ротора и двухфазного синхронного генератора, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при одновременном упрощении, введены первое и второе апериодические звенья, входы которых соответственно подсоединены к синусной и косинусной якорным обмоткам двухфазного синхронного генератора, а выходы — к входам первого и второго суммирующих усилителей.