SU1307530A1

SU1307530A1 - Электропривод колебательного движени

Info

Publication number: SU1307530A1
Application number: SU853999336A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Владимирович Аристов; Сергей Андреевич Ткалич; Евгений Алексеевич Шутов
Original assignee: Томский политехнический институт им.С.М.Кирова
Priority date: 1985-12-27
Filing date: 1985-12-27
Publication date: 1987-04-30

Abstract

Изобретение.относитс к электротехнике и колебательным электроприводам сканировани , калибровки, измерени , контрол и управлени . Цель состоит в повышении КПД и мощности привода . Привод содержит исполнительный двигатель, имеющий две взаимно перпендикул рные обмотки 1,2 на статоре, два задающих генератора 5,6. Частота одного из них (5) фиксирована и равна частоте питани двигател , а другого (б) перестраиваетс в зависимости от требуемой частоты колебаний подвижного элемента. Ротор выполнен с двум обмотками 3 и 4, соединенными параллельно с обмотками статора, которые создают компенсирующее колебательное синфазное с основным электромагнитное поле. Вследствие пространственного его вли ни поле статора модулируетс по амплитуде и фазе, что компенсирует инерционность нагрузки и придает колебательному двигателю синхронные свойства. 2 ил. S (Л 00 о ел :

Description

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к разработке специальных электроприводов, и может быть использовано при создании колебательных электроприводов (КЭП) сканировани , калибровки, измерени , контрол и управлени ,

Цель изобретени состоит в повышении КПД и мощности привода.

На фиг,1 представлена блок-схема электропривода; на фиг,2 - годограф пространственного результирующего вектора потокосцеплени .

Привод содержит исполнительный двигатель, имеющий две взаимно перпендикул рные обмотки на статоре 1,2 и роторе 3,4 и два задающих генератора 5,6, Частота генератора 5 фиксирована и равна паспортной частоте питани выбранного типа двигател , а генератор 6 перестраиваетс в зависимости от требуемой частоты колебаний подвижного элемента,

Устройство работает следующим образом ,

Статорные и роторные обмотки двигател соединены согласно параллельно . При подаче на них синусоидальных управл ющих напр жений в воздушном

fO

В отличие от колебательных машин, возбуждаемых только со стороны статора, здесь наблюдаетс дополнительно модул ци электромагнитного пол по амплитуде {,) и фазе {tfrs вследствие пространственного вли ни пол ротора на поле статора. Так как

Vrs ( coscfae) + (m sin9e) , m s I n эе

4 rs -

где m - коэффициент сигнала;

Эв - обобщенна координата подвиж15

20

ного элемента, причем Эь зависит от параметров нагрузки то составл юща В позвол е компенсировать инерционность нагрузки и придает электрической машине синхронные свойства,

Годограф пространственного резуль тирующего вектора потокосцеплени (фиг.2), например дл синусоидального закона движени подвижного эле- 25 мента двигател , когда

Эе ЭСуп S i п (fit , где )Г Q амплитуда, началь ,VI на фаза и частота колебани обобщен

зазоре создаютс два синфазно направ- -

ной координаты положени подвижного ленных колебательных электромагнитэлемента при рациональном соотношении С2 и номинальной частоты питани двигател , качаетс вокруг центра большой оси эллипса, причем последн модулирована с учетом инерционной нагрузки по амплитуде периодическим сигналом 52. Так как закон движени электромагнитного пол , а сленых пол , Поле статора увлекает за собой ротор электрической машины, а поле ротора компенсирует инерцион-. ность нагрузки,

В результате согласного взаимодействи электромагнитных полей статора и ротора подвижный элемент исполэлемента при рациональном соотнош нии С2 и номинальной частоты питан двигател , качаетс вокруг центра большой оси эллипса, причем послед н модулирована с учетом инерцио ной нагрузки по амплитуде периодич ким сигналом 52. Так как закон движени электромагнитного пол , а сл

нительного двигател совершает синх„ лп довательно, к подвижного элемента ронные с частотой колебани магнит- и ..

ного пол статора колебательного движени . При этом увеличиваетс быстродействие привода в целом благодар

колебательного двигател определ с фазой пространственного результирующего вектора потокосцеплгени то синхронный режим работы колебаколебательного двигател определ етс фазой пространственного результирующего вектора потокосцеплгени , то синхронный режим работы колебасинхронному изменению скоростей пол

АС тельного двигател .устойчив при изме

статора и подвижного элемента двига- 4э„ .

нении начальной фазы колебании от О

до ± 2 рад. Причем с приближением у к нулю наблюдаетс возрастание колебательного электромагнитного уси

тел ,

Результирующий вектор потокосцеплени () относительно статорных

осей обобщенной колебательной элект- „ СП ЛИЯ, а следовательно, и амплитуды рическои машины, возбуждаемой одно- 50 . .. 7

временно как со стороны статора, так и ротора, описываетс следующим анаколебаний () за счет согласного взаимодействи э лектромагнитных Полей статора и ротора. Мгновенные значени скорости изменени колебательного электромагнитного пол и подвижного элемента двигател совпадают , скольжение отсутствует, что приводит к снижению потерь на нагрев позволит существенно увеличить пролитическим выражением: .u

Ч г

t C|)g-e- Vrs -

где (j)g , Q), Cf g , - модуль и фаза комплексных векторов потокосцеплени статора и ротора, приведенные к обмоткам статора.

Vrs ( coscfae) + (m sin9e) , m s I n эе

4 rs -

где m - коэффициент сигнала;

Эв - обобщенна координата подвиж

ного элемента, причем Эь зависит от параметров нагрузки, то составл юща В позвол ет компенсировать инерционность нагрузки и придает электрической машине синхронные свойства,

Годограф пространственного результирующего вектора потокосцеплени (фиг.2), например дл синусоидального закона движени подвижного эле- мента двигател , когда

Эе ЭСуп S i п (fit , где )Г Q амплитуда, начальна фаза и частота колебани обобщен

ной координаты положени подвижного

5

элемента при рациональном соотношении С2 и номинальной частоты питани двигател , качаетс вокруг центра большой оси эллипса, причем последн модулирована с учетом инерционной нагрузки по амплитуде периодическим сигналом 52. Так как закон движени электромагнитного пол , а следовательно , к подвижного элемента ..

колебательного двигател определ етс фазой пространственного результирующего вектора потокосцеплгени , то синхронный режим работы колебадо ± 2 рад. Причем с приближением у к нулю наблюдаетс возрастание колебательного электромагнитного усиЛИЯ , а следовательно, и амплитуды . .. 7

колебаний () за счет согласного взаимодействи э лектромагнитных Полей статора и ротора. Мгновенные значени скорости изменени колебательного электромагнитного пол и подвижного элемента двигател совпадают , скольжение отсутствует, что приводит к снижению потерь на нагрев, позволит существенно увеличить про31307530

цикла непрерывной ра

ха ско

Колебательный привод работает только в режиме двигател со скольжением , равным нулю. Так как потери на скольжение отсутствуют, то в отличие от колебательных машин, возбуждаемых только со стороны статора, привод может работать в силовых управл емых вибростендах. Согласное взаимодействие колебательных электромагнитных полей позвол ет формировать в тех же габаритах исполнительного двигател значительное колебательное электромагнитное усилие. Следовательно , работа колебательного привода

характеризуетс большими значени ми скорости, полезной мощности и КПД.

Claims

Таким образом, благодар формированию колебательного синхронного режима электропривод обеспечивает лучшие энергетические характеристики. Формула изобретени

Электропривод колебательного двй- жени , содержащий двухфазный двигатель со статором и ротором, статор- ные обмотки которого подключены к двум источникам переменного тока различной частоты, отличающий- с -тем, что, с целью повышени КПД и мощности привода, на роторе выполнены две обмотки, подключенные параллельно обмоткам статора.

Составитель В.Алфимов Редактор Н. Долинич Техред В.Кадар

1638/52

Тираж 661Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска наб., д.4/5

.Производственно-полиграфическое предпри тие, г.Ужгород, ул.Проектна ,4

Фи2.г

Корректор Л. Патай