SU650194A1

SU650194A1 - Inertial electric drive

Info

Publication number: SU650194A1
Application number: SU721837353A
Authority: SU
Inventors: Геннадий Иванович Гуров; Борис Алексеевич Делекторский; Владимир Николаевич Тарасов
Original assignee: Московский Ордена Ленина Энергетический Институт
Priority date: 1972-10-18
Filing date: 1972-10-18
Publication date: 1979-02-28

Description

1one

Изобретение относитс к электротехнике, в частности к маломощному синхронному электроприводу на базе гистерезисного двигател , работающему либо в шаговом режиме , либо в режиме непрерывного вращени .The invention relates to electrical engineering, in particular to a low-power synchronous electric drive based on a hysteresis motor, operating either in a stepping mode or in a continuous rotation mode.

Известен гистерезисный привод, в котором регулирование скорости осуществл етс путем изменени напр жени и частоты 1.A hysteresis actuator is known in which the speed is controlled by varying the voltage and frequency 1.

Недостаток его состоит в том, что требуетс сложна -схема программного регулировани , особенно при запуске инерционной нагрузки.The disadvantage is that it requires a complicated software control circuit, especially when starting an inertial load.

Известен инерционный электропривод, содержащий гистерезисный электродвигатель с неподвижными несоосными фазными обмотками, инерционную нагрузку и источник импульсов {2. В нем фазные обмотки двигател подключены к источнику переменного тока, причем на напр жение питани одной из них дополнительно наложены синхронные двухпол рные намагничивающие импульсы.Known inertial electric drive containing a hysteresis motor with fixed non-axial phase windings, inertial load and source of pulses {2. In it, the phase windings of the motor are connected to an alternating current source, and synchronous two-pole magnetizing pulses are additionally applied to the supply voltage of one of them.

Данный электропривод требует применени многофазного источника переменного тока, что усложн ет реализацию. Кроме того, он не приспособлен дл низкоскоростного шагового режима.This drive requires the use of a multi-phase AC source, which complicates the implementation. In addition, it is not adapted for low-speed step mode.

Цель изобретени - упрощение электропривода и обеспечение возможности работы в шаговом режиме.The purpose of the invention is to simplify the electric drive and provide the possibility of operating in the stepping mode.

Это достигаетс тем, что в электроприводе по данному предложению одна из двух несоосных фазных обмоток гистерезиснога электродвигател подключена к источнику посто нного тока, а друга - к источнику однопол рных импульсов.This is achieved by the fact that in the electric drive according to this proposal, one of the two non-coaxial phase windings of the hysteresis electric motor is connected to a direct current source, and the other to a source of unipolar pulses.

На фиг. 1 представлена структурна схема электропривода; на фиг. 2, 3, 4 - характеристики развиваемого им вращающего момента. Обмотка 1 возбуждени подключена к источнику 2 посто нного тока. Несоосна ей рабоча обмотка 3 соединена с источником 4 однопол рных импульсов . Магнитотвердый ротор 5 сочленен с инерционной нагрузкой 6. Обмотка 1 возбуждени , питаема посто нным током, может быть заменена ее эквивалентом - посто нным магнитом. В этом случае электропривод содержит лишь источник однопол рных импульсов и электродвигатель с одной рабочей обмоткой 3.FIG. 1 shows a structural diagram of the drive; in fig. 2, 3, 4 - the characteristics of the developed torque. The excitation winding 1 is connected to a direct current source 2. The operating winding 3 is misaligned with a source of 4 unipolar pulses. The hard magnetic rotor 5 is articulated with an inertial load 6. The excitation winding 1, fed by a direct current, can be replaced by its equivalent, a permanent magnet. In this case, the electric drive contains only a source of unipolar pulses and an electric motor with one working winding 3.

После подключени обмотки 1 возбуждени к источнику 2 посто нного тока и подачи импульса тока ъ рабочую-обмотку 3 Магнитотвердый ротор 5 намагничиваетс так, что направление оси его намагниченыости занимает некоторое промежуточное положение между ос ми намагничивающих сил обмоток. Так как намагничивающа сила обмотки 1 возбуждени существешю меньше намагничивающей силы рабочей обмотки 3, то ось намагниченности ротора располагаетс ближе к оси рабочей обмотки . По той же причине после завершени действи импульса тока ось памагнпчеппости ротора не совпадает с осью иамагпичивагощей силы обмотки 1 возбуждени и возникает вращающий момент, поворачивающий ротор до совиаденн указанных осей. Повторный импульс тока вновь перемагничнвает ротор, ось его намагниченности смещаетс , п процесс повтор етс .After connecting the excitation winding 1 to the direct current source 2 and applying a current pulse to the working-winding 3, the hard magnetic rotor 5 is magnetized so that the direction of its magnetization axis takes some intermediate position between the axes of the magnetizing windings. Since the magnetizing force of the excitation winding 1 exists less than the magnetizing force of the working winding 3, the magnetization axis of the rotor is located closer to the axis of the working winding. For the same reason, after the current pulse is completed, the rotor's axis of the rotor does not coincide with the axis and the magnetic force of the excitation winding 1 and a torque occurs, turning the rotor to the same axes. The repeated current pulse re-magnetizes the rotor again, its axis of magnetization shifts, and the process repeats.

Во BipOMH прохождени импульса тока по рабочей обмотке 3 к ротору приложен противоположный в сравнении с паузой момент , стрем щийс повернуть его в противоположпую сторону до совпадени оси намагниченности ротора с осью суммарной намагничивающей сплы двух обмоток. Поскольку импульс кратковремеиен по сравнению с паузой, то момент количества движени во врем импульса меньше момента количества движени во врем паузы .In BipOMH, the current pulse passing through the working winding 3 is applied to the rotor by an opposite moment compared to the pause, which tends to turn it in the opposite direction until the rotor magnetization axis coincides with the total magnetizing axis of the two windings. Since the impulse is short in comparison with the pause, the moment of the amount of movement during the impulse is less than the moment of the amount of movement during the pause.

На фпг. 2 показано изменение момента во времени, когда иауза между импульсами превышает врем поворота ротора до совпадепп оси его намагниченности с осью обмоткп 1. На фиг. 1 показа-no то же, что п на фиг. 2, но повторный импульс тока приложен в момент совпадени оси намагниченности ротора с осью обмотки 1. На фиг. 4 характер изменени момента соответствует большей частоте следовани им .пульсов по сравнению со случаем а фиг. 3. При этом средний результирующий момент будет иметь место дл скважности импульсов , средней по отношению к показанным на фиг. 3 и 4. Дл получени максимального момента чаетота импульсовOn fpg. Figure 2 shows the change in the moment in time when the distance between pulses exceeds the rotor turning time until the axis of its magnetization coincides with the axis of the winding 1. In FIG. 1 shows the same as in FIG. 2, but a repeated current pulse is applied at the moment of coincidence of the axis of magnetization of the rotor with the axis of winding 1. In FIG. 4, the nature of the moment variation corresponds to a higher frequency of the pulses following them as compared with case A of FIG. 3. At the same time, the average resulting moment will take place for the pulse duty cycle, which is average relative to that shown in FIG. 3 and 4. To obtain the maximum pulse moment

должна быть уменьшена с увеличением инерционности нагрузки. Чем меньше врем импульса, тем больше средний момент. Амплитуду импульса тока следует выбирать из услови намагничивани ротора до максимальной индукции, соответствующей максимальной магнитной проницаелмстп магнитотвердого материала. Реверс двигател осуществл етс изменением либо пол рности импульсов, либо пол рности напр жени на обмотке возбуждени па угол в 90 электрических градусов .should be reduced with increasing inertia load. The shorter the pulse time, the greater the average moment. The amplitude of the current pulse should be chosen from the rotor magnetization condition to a maximum induction, corresponding to the maximum magnetic permeability of the hard magnetic material. The motor reverse is carried out by changing either the polarity of the pulses or the polarity of the voltage on the field winding at an angle of 90 electrical degrees.

Предложенный электропривод можетThe proposed drive may

быть использован как в шаговом режиме, так и в режиме асинхронного вращени . Преимущества данного электропривода, помимо простоты средств питани , определ ютс его основной принципиальной особенностью -рабочий вращающий момент создаетс здесь в процессе паузы между импульсами. В св зи с этим параметры импульса не завис т от момента инерции, п привод может работать при любой скольbe used in both step mode and asynchronous rotation mode. The advantages of this drive, in addition to the simplicity of the power supply, are determined by its main principal feature — the working torque is created here during the pause between pulses. In this connection, the parameters of the pulse do not depend on the moment of inertia, n the drive can operate at any time

угодно высокой инерционности нагрузки.Any high inertia load.

Claims

1. USSR author's certificate N ° 365788, cl. H 02 R 1/30, 1970.

2. US patent number 3302084, cl. 318-166, 1967.

s j -jlo.

lptJZ.1