SU556542A1 - Вентильный электродвигатель - Google Patents

Description

преобразователей линейно измен ющегос  сигнала в ступенчатый и в сигналы, близкие к синусоидальным, и трехвходового сумматора с управл ющим первым входом, второй вход которого св зан с выходом датчика положени  и входом преобразовател  линейно измен ющегос  сигнала в ступенчатый. Выход этого преобразовател  подключен к третьему входу сумматора, выход которого соединен с входами преобразователей линейно измен ющегос  сигнала в сигналы, близкие к синусоидальным . Эти преобразователи своими выходами подключены к входам усилителей мощности, вырабатывающих напр жени  на фазах двигател .

Такое выполнение устройства позвол ет за счет регулировани  угла сдвига магнитных осей статора и ротора (угла момента) измен ть значение электромагнитного момента двигател  плавно и в щироких пределах при одновременном обеспечении требуемой формы токов в фазах двигател , близкой к синусоидальной , что позвол ет получить высокие энергетические показатели и улучшить качество движени .

На фиг. 1 показана функциональна  схема устройства применительно к двухфазному вентильному электродвигателю; на фиг. 2 приведен график выходного сигнала датчика в функции положени ; на фиг. 3 - график выходного сигнала преобразовател  линейно измен ющегос  сигнала в ступенчатый; на фиг. 4 - график сигнала на выходе сумматора при отсутствии управл ющего сигнала.

Устройство (фиг. 1) содержит двухфазный электродвигатель 1, вал которого св зан через передаточный механизм 2 с датчиком положени  3. Выход датчика подключен к входам преобразовател  4 линейно измен ющегос  сигнала в ступенчатый и сумматора 5 с управл ющим входом. К третьему входу сумматора 5 подсоединен выход преобразовател  4. Выход сумматора соединен с входами двух преобразователей 6 и 7 линейного сигнала в синусоидальный, к выходам которых подключены через усилители мощности 8 и 9 фазы

10и И двигател  1,

Устройство работает следующим образом. Предположим, что в исходном состо нии ротор двигател  1 неподвижен, в фазах 10 и

11по сигналу датчика /дат через сумматор 5, преобразователи 4, 6, 7 и усилители мощности 8 и 9 установлены такие значени  токов, что вектор магнитного пол  статора совпадает с магнитной осью ротора двигател , а сигнал f/ynp, поступающий на управл ющий вход сумматора 5, равен нулю. При этом электромагнитный момент двигател  также равен нулю. Если на управл ющем входе сумматора 5 по витс  сигнал f/ynp, то под его действием сигнал на выходе сумматора изменит свое значение . При этом в фазах 10 и И двигател  установ тс  такие значени  токов, что поле статора переместитс  в пространстве и возникнет движущий электромагнитный момент. Ротор двигател  придет в движение.

Если поддерживать (/упр неизменным, то рассогласование между магнитными ос ми статора и ротора будет посто нным, и двигатель будет развивать неизменный момент. Подача сигнала /7упр на управл ющий вход сумматора 5 эквивалентна по своему действию сдвигу щеток у двигател  с контактным коллектором . Преобразователи 6 и 7 вырабатывают на выходах сигналы, которые при равномерном вращении ротора двигател  близки по форме к синусоиде (например, сигнал от преобразовател  6) и косинусоиде (соответственно сигнал от преобразовател  7). Это эквивалентно резкому увеличению коллекторных пластин у двигател  с контактным коллектором и приводит к значительному уменьщению пульсаций электромагнитного момента вентильного электродвигател . Периодизаци  входного сигнала U U - /дат+С/упр производитс  путем формировани  ступенчатого сигнала /ф на выходе преобразовател  4.

Сигнал от датчика L/дат в пределах цикла характеристики измен етс  линейно в функции перемещени  х ротора двигател  (фиг. 2). При этом нужно учитывать, что в период цикла датчика должно, укладыватьс  целое число

пространственных периодов магнитного пол  статора двигател . Это позвол ет согласовать периодичность изменени  токов в фазах двигател  и магнитного пол  двигател . Дл  соблюдени  этого услови  возможна св зь вала

двигател  с датчиком через передаточный механизм 2 (например, редуктор) с соответствующим передаточным числом.

Форма выходного сигнала преобразовател  линейного сигнала в ступенчатый Оф в функции /дат представлена на фиг. 3. Если предположить , что /yiip 0, то сигнал /д на выходе сумматора 5 будет иметь вид, показанный на фиг. 4. Графики сигналов на фиг. 2, 3 и 4 изображены дл 

случа  аналоговой формы представлени  сигналов . Их можно использовать и дл  представлени  сигналов в цифровой форме, если приписать цифровым разр дам определенный вес и пренебречь эффектами квантовани .

Размах сигнала /л пр мо пропорционален пространственному периоду магнитного пол  статора, т. е. 2п рад.

При /yiip / 0 пилообразна  крива  f/л будет смещатьс  вверх или вниз относительно оси абсцисс. Это вызовет рассогласование между магнитными ос ми статора и ротора и возникновение электромагнитного момента, отличного от нул . Измен   величину и знак /упр (с помощью внещнего управл ющего устройства , не показанного на чертеже), можно измен ть величину и знак электромагнитного момента двигател .

Используемый двигатель может иметь другое число фаз, а также расщепленные фазы.

В этом случае нужно соответственно изменить

число преобразователей линейного сигнала в синусоидальный и число усилителей мощности .

Оиисаннр  выше структура позвол ет при номощк введенных преобразователей и сумматора получить синусоидальную или близкую к ней форму напр жений на фазах двигател  или токов Б них, обеспечить регулирование угла момента по внешнему сигналу, уменьшить колебани  электромагнитного момента двигател , благодар  чему повышаютс  энерге ичсские показатели и качество движени . Kj.oMe того, датчик положени , имеюЯ1ИЙ относительно высокую разрешающую способность, используетс  одновременно дл  получени  сигнала обратной св зи нри работе двигател  в системе автоматического регулировани , например след щей системе.

Claims (2)

1.Вольдек А. И. Электрические мащины. Л., «Энерги , 1974, с. 235-238.

2.Двигатели посто нного тока с полупроводниковылш коммутаторами. Сборник статей

под ред. Овчинникова И. Е., Л., «Наука, 1972, с. 154-159.

cp-lfdam