SU1171916A1

SU1171916A1 - Моментный вентильный электродвигатель

Info

Publication number: SU1171916A1
Application number: SU843700350A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Юрьевич Афанасьев; Евгений Иванович Дорохов; Николай Александрович Иванов; Виктор Серафимович Ложеницын
Original assignee: Казанский Ордена Трудового Красного Знамени И Ордена Дружбы Народов Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева; Предприятие П/Я Р-6324
Priority date: 1984-02-14
Filing date: 1984-02-14
Publication date: 1985-08-07

Abstract

МОМЕНТНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий синхронную электрическую машину с двухфазной синусной обмоткой на статоре и с вно полюсным ротором-индуктором, модул тор , синусно-косинусный вращающийс трансформатор , ротор которого механически соединен с ротором-индуктором,а вход соединен с выходом модул тора, и схему питани , содержащую два фазочувствительных выпр мител , входы которых соединены с выходами синусно-косинусного вращающегос трансформатора, два усилител тока и два датчика тока, их выходы соединены с входами усилителей тока, выходы которых соединены с фазами обмотки статора и с входами датчиков тока, отличающийс тем, что. Im с целью повышени КПД и стабильности электромагнитного момента, в него введены блоки сложени и вычитани , два блока перемножени и функциональный преобразователь , выход которого соединен с входами блоков перемножени , выходы фазочувствительных выпр мителей соединены с входами блоков сложени , вычитани и с вторыми входа.ми блоков перемножени , выходы которых соединены перекрестными св з ми с вторыми входами блоков сложени и вычитани , выходы которых соединены с вторыми входами усилителей тока, а функциональный преобразователь реализует функцию 0 arcsinЦ -Ы . г1 о+л/х|)ГН

Description

Изобретение относитс к электротехнике, в частности к моментным электродвигател м с неограниченным углом поворота ротора , которые наход т широкое применение в прецизионных след щих системах.

Целью изобретени вл етс повышение

КПД и стабильности электромагнитного момента .

На чертеже представлена блок-схема моментного электродвигател .

Двигатель содержит статор с двухфазной синусной обмоткой 1, ротор-индуктор 2, синусно-косинусный вращающийс трансформатор 3, модул тор 4, фазочувствительные выпр мители 5, блоки 6 перемножени , диодный функциональный преобразователь 7, блок 8 сложени , блок 9 вычитани , усилители 10 тока, датчики 11 тока.

Ротор 2 механически соединен с ротором синусно-косинусного вращающегос трансформатора 3, его вход соединен с выходом модул тора 4, а выходы соединены с входами фазочувствительных выпр мителей 5. Их выходы соединены с входами блоков 6 перемножени , входом блока 8 сложени и входом блока 9 вычитани . Выход функционального преобразовател 7 соединен с вторыми входами блоков 6 перемножени , их выходы соединены перекрестными св з ми с вторыми входами блока 8 сложени и блока 9 вычитани . Выходы этих блоков соединены с входами усилителей 10 тока, их вторые входы соединены с выходами датчиков 11 тока. Фазы 1 обмотки статора соединены с входами датчиков 11 тока и с выходами усилителей .10 тока.

Двигатель работает следующим образом.

Сигнал управлени т в аналоговой форме подаетс на входы модул тора 4 и функционального преобразовател 7. Модул тор преобразует управл ющий сигнал в переменное напр жение, питающее обмотку возбуждени синусно-косинусного вращающегос трансформатора 3. Напр жени на его выходных обмотках измен ютс по законам Us -KimSina- sinwt, Uc KlmCOsasina)t, (l) где (О - углова частота модул ции.

Эти напр жени выпр мл ютс с учетом фазы и сглаживани фазочувствительными выпр мител ми 5, на выходе которых получаютс сигналы -ImSina и .

Функциональный преобразователь 7 вырабатывает угол коррекции и функции от

управл ющего сигнала т в виде амплитуды напр жени

(Л- ггч1п(II: II5/оА

5-%o+V §+8(L.-L,))

где 1J50 - максимальное потокосцепление одной фазы с потоком индуктора; Ld и LJ- индуктивности фаз-обмотки стато10ра соответственно по продольной и

по поперечной ос м.

Сигналы с выходов фазочувствительных выпр мителей 5 и функционального преобразовател 7 поступают на входы блоков 6 перемножени , блока 8 сложени и блока 9 5 вычитани . На выходах блоков 8 и 9 получаютс желаемые значени токов фаз i°A и i°B согласно формулам

.Imsina-|-e/mcosa;V-3/

i& ImCosa-f-0ImSina.W

2Q Эти сигналы поступают на входы усили телей 10 тока, где они сравн.иваютс с действительными значени ми токов, поступающих от датчиков 11 тока. Усилители 10 обеспечивают выполнение равенств

iA.i ,

25 Выражени (2), (3) и (4) получаютс из услови максимума электромагнитного момента, определ емого выражением (г|;о1тС05в + - -з-1Ь1п2в)(5)

при токах фаз

(a-в), ,cos(a-в), (6) 30 где р - число пар полюсов.

Дифференциру выражение (5) и приравнива производную нулю, получаем формулу (2). Угол 0 не превышает 20-30°, поэтому формулы (6) с учетом равенств

cos0; l

35 можно привести к виду (3) и (4). Из равенства (6) следует

(U°f-f(i/)2 I COnst,

Т. е. введение корректирующего угла 6 обеспечивает максимальное значение элект4Q ромагнитного момента при фиксированной мощности потерь в обмотке двигател . Функци (2) нечетна . При малых значени х 1т справедливо равенство

0(Ld-L,)U, что упрощает реализацию функционального

45 преобразовател . Работа в зоне максимума электромагнитного момента делает двигатель нечувствительным к небольшим погрешност м в определении углов а и 0.

Claims

МОМЕНТНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий синхронную электрическую машину с двухфазной синусной обмоткой на статоре и с явно полюсным ротором-индуктором, модулятор, синусно-косинусный вращающийся трансформатор, ротор которого механически соединен с ротором-индуктором,а вход соединен с выходом модулятора, и схему питания, содержащую два фазочувствительных выпрямителя, входы которых соединены с выходами синусно-косинусного вращающегося трансформатора, два усилителя тока и два датчика тока, их выходы соединены с входами усилителей тока, выходы которых соединены с фазами обмотки статора и с входами датчиков тока, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и стабильности электромагнитного момента, в него введены блоки сложения и вычитания, два блока перемножения и функциональный преобразователь, выход которого соединен с входами блоков перемножения, выходы фазочувствительных выпрямителей соединены с входами блоков сложения, вычитания и с вторыми входами блоков перемножения, выходы которых соединены перекрестными связями с вторыми входами блоков сложения и вычитания, выходы которых соединены с вторыми входами усилителей тока, а функциональный преобразователь реализует функцию

Ω о г г ς i η__5, ^d

Фп+зА|Т+8(Л^-1_?) где2/,., — управляющий сигнал, равный амплитуде фазного тока;

ψο — максимальное потокосцепление одной фазы с потоком индуктора; L_d и L_?— индуктивности фаз обмотки статора соответственно по продольной и поперечной осям;

Θ — амплитуда выходного напряжения.

SU ,„>1171916 управляющего сигнала 1_т в виде амплитуды напряжения