SU1345292A1

SU1345292A1 - Моментный вентильный электродвигатель

Info

Publication number: SU1345292A1
Application number: SU864010851A
Authority: SU
Inventors: Анатолий Юрьевич Афанасьев
Original assignee: Казанский Авиационный Институт Им.А.Н.Туполева
Priority date: 1986-01-04
Filing date: 1986-01-04
Publication date: 1987-10-15

Abstract

Изобретение относитс к электротехнике , в частности к магнитным электродвигател м с неограниченным углом поворота. Целью изобретени вл етс повышение использовани при сохранении высокой стабильности электромагнитного момента. В моментном вентильном электродвигателе ротор-индуктор 1 синхронного электродвигател механически св зан с ротором синусно-коси- нусного вращающегос трансформатора 3, выходы которого соединены через фазочувствительные выпр мители 4, функциональные преобразователи 5, блоки перемножени 6 и усилители 7 с датчиками тока 8 и фазами обмотки кор 2, выполненными с равномерным распределением проводников на половине каждого полюсного делени . Функциональные преобразователи выполнены с возможностью реализации функции f(r) V(/)/(V4r) +V4/ - 72)) при подаче на вход преобразовател сигнала , где Uh, - амплитуда напр жени на выходе фазочувствительного выпр мител ; V - угол, равный соответственно (L и о( (. - угол поворота ротора в электрических радианах; V(Г) - функци , определенна экспериментально и имеюща вид Mj, V()i (- Г/2)1„. 3 ил. о б (Л С Р tzti-zJ MO ел ю со

Description

11 3

И юбретение относитс к электротехнике , в частности к моментным Ь И ктродвигател м с неограниченным yi jiOM попорота, которые наход т широ- кое применение в прецизионных след щих системах.

Целью изобретени вл етс повышение использовани электродвигател при сохранении высокой стабильности электромагнитного момента вентильного электродвигател (ВД),

На фиг. 1 представлена функциональна схема предлагаемого электродвигател ; на фиг, 2 - графики маг- нитной индукдии в зазоре, функции (Г и ((Л); на фиг. 3 - характеристика функционального преобразовател .

Электродвигатель содержит ротор- индуктор 1 и статор 2 с двухфазной обмоткой (фиг. 1), Кажда сторона одной фазы занимает, половину полюсного делени с равномерным распределением проводников. В статоре с зубцово-па- зовым слоем кажда фаза занимает поло вину всех пазов. При этом выполнен скос на один паз. Б двигателе с гладким статором выполн етс секторна o6koTKa без скоса.

С ротором-индуктором 1 механичес- ки св зан ротор синусно-косинусного вращающегос трансформатора 3, питаемого переменным напр жением повышенной частоты. Фазы его вторичной обмотки соединены с входами двух фазо- чувствительных выпр мителей 4, выходы которых соединены с входами двух функциональных преобразователей 5, Выхо- ды последних соединены с входами двух блоков 6 перемножени , на вторые вхо- ды которых подан управл ющий сигнал. Выходы блоков 6 перемножени соедине- i-tbi с входами усилителей 7 мощности, выходы которых соединены с фазами обмотки 2 и входами датчиков 8 тока. Выходы последних соединены с вторыми входами усилителей мощности, образу отрицательную обратную св зь по току электродвигател ,

Электродвигатель работает следующим образом.

На выходах синусно-косинусного вр щающет ос трансформатора 3 напр жени и, и и измен ютс по законам

U - Uivisln Л sin Lot

sinCi - f/2) siniJt,

Uj- U

i-де П

(фиксированна амплитуда;

i- угол поворота ротора в электрических радианах; - углова частота модул ции. Эти напр жени выпр мл ютс с учетом фазы. На входы функциональных преобразователей 5 поступают сигналы , («(-f/2) .

На выходах функциональных преобразователей 5, имеющих одинаковые характеристики , получаютс сигналы fW, f(c - 5 /2) . Функци f(r) в общем виде определ етс равенствами:

f )

tw - -/4F)+™4r- /2).

Мз () y(ot-f/2) Ig

(1)

где Mj - электромагнитный момент; а д ig - токи фаз А, В обмотки кор ; - угол, равный соответственно .

.(Аи ik-fil2,

На выходах блоков 6 перемножени получают с оптимальные значени токов фаз:

i, ); С M-f(.-f/2) ,

(2)

где - заданное значение электромагнитного момента.

Усилители 7 мощности с датчиками 8 тока поддерживают значени фазных токов, близкие к оптимальным.

Формулы (1) и (2) получаютс в результате решени методом множител Лагранжа задачи на условный экстремум: найти токи i , ig, удовлетвор ющие условию минимума потерь

Ч

+ 12

I- min

при ограничении

VU) i. + V() L М„

Переход от синусной двухфазной обмотки к обмотке с равномерным распределением проводников каждой фазы в пределах половины каждого полюсного делени повышает обмоточный коэффи- циен ; с 0,7854 до О,,9003, что позвол ет получить требуемый электромагнитный момент при меньщих значени х фазных токов и, следовательно, при меньших потер х мощности в обмотке кор , благодар чему повышаетс использование электродвигател .

На фиг, 2 приведены примеры функций В(), (П и (/ )/где B(j3) - магнитна индукци в рабочем зазоре, созданна ротором-индуктором уз - угол в электрических радианах, отсчитываемый от поперечной оси ротора.

На фиг. 3 показана соответствующа характеристика функционального преобразовател , вл юща с нечетной моно- IQ циональные преобразователи выполнены

тонно возрастающей функцией.

Claims

Формула изобретени

Моментный вентильный электродвигатель , содержащий ротор, статор с двухфазной обмоткой кор , кажда из фаз которой подключена к выходу одного из каналов усилени -преобразовани , вход каждого из которых подключен к одной из фаз вторичной обмотки синусно-косинусного вращающегос трансформатора, первична обмотка которого подключена к цепи питани повышенной частоты, ротор механически соединен с ротором электродвигател , а каждый канал усилени -преобразовани содержит последовательно св занные по входу-вькоду фазочувствитель- ный выпр митель, функциональный преобразователь , блок перемножени и усилитель, охваченный отрицательной

обратной св зью по току фпзы, иторо) вход каждого блока перемноженл соединен с вькодом задатчика момента, отличающийс тем, что, с целью повышени использовани , обмотка кор выполнена с равномерным распределением проводников каждой фазы, на половине полюсного делени функс возможностью реализации функции

f(r)

Ч (Л)

2(fC,(j.-,,-/2)

при Подаче на вход преобразовател

сигнала U, sin/ ,

где и,„ - амплитуда напр жени на выходе фазочувствительного выпр мител ; Л - угол, равный соответственно

и ,(

с( - угол поворота ротора электродвигател в электрических радианах; (J ) функци , св зьшающа токи

, ig фаз кор и электромагнитный момент, определ ема экспериментально и имеюща вид

М5 (Oi. + U - 72)i. .

ff)

фи&.З

Urn 7/ irrif

Составитель A. Санталов Редактор А. Лежнина Техред А.Кравчук

Заказ 4928/52 Тираж 659Подписное

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

Корректор И. Муска