SU1436213A1 - Способ настройки вентильного электродвигател - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к электри -. чёским машинам, а именно к электрическим двигател м посто нного тока с бесконтактной коммутацией. Целью изобретени   вл етс  расширение функцио нальных возможностей за счет возможно сти настройки h синхронных двигате-. лей, работающих на общую нагрузку. Дл  этого в способе настройки момент- ного вентильного электродвигател , включающего в себ  ротор, статор с обмоткой  кор  и синусно-косинусный датчик положени  ротора, содержащем операции установки настраиваемого электродвигател  с объектом управлени  в стенд, подачи на датчик положени  ротора (ДПР) питающего напр жени , поочередной подачи на синусную обмотку двигател  номинального и максимального напр жений, разворота статора датчика положени  ротора относительно статора двигател  и фиксации максимума вращающего момента по минимуму напр жени  на синусной обмотке Д11Р, выставку нулевых положений двигателей, начина  с второго по п, производ т по минимуму напр жени  на синусной обмотке ДПР путем поочередного разворота статоров электродвигателей, а окончательную выставку нулевых положений всех двигателей производ т после одновременной кратковременной подачи на синусные обмотки всех электродвигателей максимального напр жени  путем разворота статора ДПР по минимуму напр жени  на его синусной обмотке . 1 ил. 4 Од О) ю

Description

Изобретение относитс  к электрическим машинам, а именно к электрическим двигател м посто нного тока с бесконтактной коммутацией и датчиком положени  ротора, т.е. вентильньм электродвигателем, и предназначено дл  настройки в процессе изготовле ни  и эксплуатации машин, работающих в качестве исполнительных моментных вентильных электродвигателей (МВД) систем автоматического управлени .

Цель изобретени  - расширение эксплуатационных возможностей за счет обеспечени  возможности настройки ВД, содержащего п электромеханических преобразователей, работающих на общую нагрузку.

На чертеже представлена функцио- нальна  схема вентильного электродвиг гател  и- стенда, реализую1чего способ.

При настройке ВД устанавливают электротехнический узел, включающий П электромеханических прербразовате- лей (ЭМ11) 1 с посто нными магнитами на роторе 2 и фазами синусной 3 и косинусной А двухфазной обмоток  кор , расположенными на статоре под углом 90 эл, град, друг относительно друга, причем роторы и стйторы ЭМП 1 произ- вольно расположены друг отно ситель но друга а также объект 5 управлени  и датчик 6 положени  ротора (ДПР) с цепью 7 питани  и расположенными на нем выходной синусной фазой 8 вторичной двухфазной обмотки, причем ро«- торы 2 кинематически соединены с ектЪм 5 управлени  и валом ДПР 6 в настроечный стенд 9.

Стенд 9 содержит источник 10 питающего напр жени  ДПР, источник 11 номинального посто нного напр жени , источник 12 максимального посто нного напр жени , переключающую кнопку 13, вольтметр 14, а также тумблеры 15 - 17.

На синусную обмотку 3 первого ЭМП 1 путем включени  тумблера 15 подают номинальное посто нное напр жение от источника 11 и питающее напр жение на вход ДПР 6 от источника 10 « подключают вольтметр 14 к синусной фазе 8 ДПР 6.

Кратковременно, путем нажати  переключающей кнопки 13, на синусную обмотку 3 первого ЭМП 1 подают максимальное напр жение от источника 12.

Поворачивают статор ДПР 6 относительно статора первого ЭМП 1 до поло

Q

5

0

5 Q

л .е

5

0

5

жени , при котором обеспечиваетс  минимальное напр жение, измер емое вольтметром 14,

Согласно предлагаемому способу дополнительно осуществл ют следующие операции.

Отключают питающее напр жение от синусной фазы первого ЭМП и подают с помощью тумблера 16 номинальное посто нное напр жение от источника М на синусную фазу в орого ЭМП. ковременно, путем нажати  переключающей кнопки 13, на синусную фазу 3 второго ЭМП 1 подают максимальное напр жение от источника 12.. Статор второго ЭМП 1 поворачивают до положени ,, при котором достигают минимальное напр жение на вольтметре 14.

Операции j начина  с отключени  питат1Я ДПР, повтор ют дл  остальных ЭМПэ С помощью тумблеров 15 - 17 од«- новременно подшот на синусные фазы 3, всех ЭМП I номинальное напр жение .от источника П , затем, кратковре-/. менно, путем на} сати  переключающей .кнопки 13, на синусные фазы 3 всех. ЭМП подают максимальное напр жение от источника 12 и разворачивают статор ДПР б относительно его ротора до положени , при котором достигаетс  г-шнимальное напр жение на вольтметре 14,

При подаче номинального напр жени  от источника 11 на синусную фазу 3 первого ЭМП 1 на его валу возникает вращающий момент

Mg,KFc, Mg, sino(i ,(1)

з: де Mg, - максимальный вращающий

момент;

Fp, - магнитодвижуща  сила (МДС) в воздушном зазоре, созда«- ваема  ротором первого ЭМП; FC МДС в воздущном зазоре,

создаваема  синусной фазой статора первого ЭМП; oil угол между векторами F

и F р, ;

К - коэффициент пропорциональности .

Под действием вращающего момента М ротора 2 все ЭМП будут поворачиватьс  до тех пор, пока угол .е(, а следовательно, и М не будут равны- 1УГИ нулю.

В реально.м объекте из-за наличи  трени  роторы 2 повернутс  не. до зна314362

чени  о( Q, а до величины о /, , обусловленного напр жени  трогани  ЭМП 1 с нагрузкой 5 и определ емого по формуле

/ . UTP

«, arcs in г,---

rfoM

Дл  уменьшени  величины с, , а следовательно, и повышени  точности ю настройки на синусную фазу 3 первого ЭМ11 1 кратковременно подают максимальное напр жение и„ от источника 2 с помощью переключающей kHonKH 13, Длительность подачи напр жени  Цд, 15 должна удовлетвор ть услови ю

t - (5 - 0)Т

пр

где Т

пр

посто нна  време1-ш двигател  с учетом инерционной 20 нагрузки„

Поскольку напр жение tJ в двигателе с нагрузкой сохран етс , то рото- ры 2 двигателей дополнительно довернутс , что уменьЕшт угловую ошибку o(i 25 о значени 

/1 и тр о( - arcsin --- и м

После подачи максимального напр - женин на синусную фазу 3 первого ЭМП статор ДОР находитс  относительно сво I его ротора в произвольном положении, ;поэтому на выходе синусной фазы 8 :ДПР 6 имеетс  некоторое напр жение.

Чтобы момент, развиваемый ЭМП 1 в ;системе, был максимален, необходимо :развернуть статор Д1Р 6 относительно ротора до положени , при котором ;достигаетс  минимум напр жени  на

вольтметре 14. Этим обеспечив.аетс  предварительна  настройка первого ЭМП ч

Предварительна  настройка второго ЭМП осуществл етс  поворотом их статоров до положени , при котором обеспечиваетс  минимальное значение налр  кени  на вольтметре 14. При по очередной подаче на синусную обмотку 3 ЭМП 1 номинального и максимального напр жений происходит поворот ро ГЬров 2 всех ЭМП под действием вращающего MOifieHTa, создаваемого МДС ротора F р и статора FCI в воздушном зазоре

второго ЭМП

Mg KFp2-F sin М j sineC/i , (5)

где М „„ - максимальньй вращающий момент второго ЭМП;

13

of-2 - угол между векторами Fj.,

и F

рг

ю 15

20

- 25

30 -

о

.

Поскольку роторы и статоры первого 3 второго ЭМП расположены друг относительно друга произвольно, то напр жение на выходе синусной фазы 8 ДПР 6 не будет минимальным.

Дл  того, чтобы момент, развивае - , мый вторым ЭМП 1 в системе был макси малек, необходимо развернуть статор второго ЭМП 1 относительно статора первого синхронного двигател  до достижени  минимума напр жени  по вольтметру 14. При развороте статора второго ЭМП под действием Mg происходит поворот всех роторов 2, а также и ротора ДПР 6 относительно его статора. Аналогично производитс  предварительна  настройка и остальных ЭМП.

Поскольку параметры ЭМП отличаютс  друг от друга за счет технологического разброса, угловые ошибки of, выставки согласно формуле (4) буг дут различны-и равны.

,w з -. c

Следовательно, если на синусные фазы всех двигателей подать поочередно номинальное и максимальное напр жени , то показани  вольтметра 1А не будут минимальными. Поэтому требуетс  проведение еще одной операции - операции усреднени  или окончательной выставки начального положени  ДПР 6, котора  заключаетс  в развороте стато ра ДПР 6 относительно его ротора до достижени  минимума напр жени  на вольметре 14.

При этом усредненна  погрешность выставки датчика 6 будет равна

+ .

п

(6)

Если настроенный таким образом электромеханический узел МВД включить совместно с электронным узлом, т.е. синусную и косинусную фазы ДПР С подключить через усилители к соответ ствуюпщм статорным фазам ЭМП 1, то напр жение на синусных фазах 3 будет .равно нулю, так к ак при настройке разворотом статора ДПР 6 получено минимальное напр жение в синусной фазе ДПР 6, соответственно в косинусных - максимальное.

При этом вращаюш й момент параллельно включенных ЭМП равен

14362

М

вм

sin (90°+ (.. ).

Поскольку настройкой добиваютс 

значени  o/f.

О, то вращающий момент , развиваемый двигател ми при

работе на общую нагрузку, максимален.

,

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Способ настройки вентильного электродвигател , содержащего п электромеханических преобразователей, каждый из которых содержит ротор и статор с двухфазной обмоткой  кор , с механически соединенными между собой рото- рами и синусно-косинусным датчиком положени  ротора-с первичной обмоткой и двухфазной вторичной обмоткой, включающий в себ  установку двигател  в испытательный стевд, подачу на датчик положени  ротора питающего напр жени , поочередную подачу на

   136

   синусную фазу электромеханического преобразовател  номинального и максимального посто нного напр жени  и фиксацию минимального напр жени  на синусной обмотке датчика положени  потока, отличающийс  тем, что с целью расширени  эксплуатационных возможностей, поворачивают - статор остальных п-1 электромеханичег ских преобразователей до получени  минимального напр жени  на синусной фазе датчика положени  ротора, подают максимально по услови м нагрева напр жени  на синусные обмотки всех электромеханических преобразователей в течение времени, необходимого дл  поворота роторов в установленном положении , и поворачивают статор датчика положени  ротора до положени , в котором напр жение на его синусной , обмотке мишшально,

   fy.

   Г1з

   LL.

   l.®3

   r. I i.,i,i -. I t