SU785938A2 - Многодвигательный электропривод - Google Patents

Description

(54) МНОГОДВИГАТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД

1

Изобретение относитс  к электротехнике , и может найти применение дл  построени  систем синхронного вращени  нескольких механически не св занных валов в широком диапазоне изменени  нагрузки,

В основном авт.св. № 696050 описан многодвигательныи электропривод с синхронно вращающимис  электродвигател ми , содержащий каждый синхронную машину с датчиком положени  ротора и коммутатор, в котором синхронное вращение механически не св занных валов электродвигателей обеспечиваетс  за счет того, что многоканальный датчик положени  ротора св зан по части.каналов с цепью управлени  по крайней мере одного коммутатора через первый функциональный преобразователь сигнала в сигнал с задержанным передним фронтом на интервал времени, соответствующий углу рассогласовани  между ротором данного электродвигател  и ротором электродвигател  отстающего по углу поворота Ij .

Недостатком известного электропривода  вл етс  значительна  величина угла рассогласовани  и значительное врем  переходного процесса в

f л

электроприводе при возмущающих воздействи х .

Целью изобретени   вл етс  уменьшение времени переходного процесса при возмущающих воздействи х.

Это достигаетс  тем, что в многодвигательный электропривод Щ дополнительно введен функциональный преобразователь сигнала в последо10 вательность импульсов, следующих друг за другом с интервалом времени, соответствующим вы вленному углу фазового рассогласовани , включенный между цепью управлени  ключа 15 ког 1мутатора и выходом вы вител  фазового рассогласовани .

На фиг, 1 изображена блок-схема двухдвигательного электропривода на фиг. 2 - пример реализации

20 на элементах, логики первог.о и второго функциональных преобразователей; на фиг, 3 -.диаграмма напр жений в узлах известного двухдвигательного электропривода }

25 на фиг. 4 - диаграмма напр жений в узлах двухдвигательного электропривода , схематически изображенного на фиг, 1 и 2,

На фиг. 1 изобраухен двухдвига30 тельный электропривод с двум  электродвигател ми 1 и 2, Электродвигатели 1 и 2 содержат соответственно синхронные машины 3 и 4 с многоканальными датчиками 5,6 положени  ротора и двухполупериодные коммутаторы 7 и 8. Синхронные машины могут быть любого типа, например с магнитоэлектрическим возбуждением, и содержат роторы 9 и 10 и  корные обмотки 11 и 12. Датчики положени  ротора могут быть любого типа, например индуктивные с подмагничиванием, и содержат в данном конкретном случае по шесть чувствительных элементов (каналов) ка;кдый, соответственно каналы 13,14,15,16,17, 18 и 19,20, 21, 22,23,24. Коммутаторы могут быть выполнены на любых известных управл емых переключающих приборах (ключах) , например транзисторах, и содержат в данном конкретном случае по шесть ключей каждый, соответственно ключи 25,26,27,28,29,30 и 31,32,33,34,35,36. Электродвигатели в данном конкретном Случае содержат по три первых функционсшьных преобразователей ка сдый, соответственно преобразователи 37,33,39 и 40 41,42, осуществл ющие преобразование сигнала датчика в сигнал с задержанным передним фронтом на интервал времени, соответствующий углу рассогласовани  между ротором данного электродвигател  и ротором электродвигател  отстающего по углу поворота . Электродвигатели в данном конкретном случае содержат по три вторых функциональных преобразовател , соответственно преобразователи 43,44,45 и 46,47,48, осуществл ющие преобразование сигнала с задержанным передним фронтом в последовательность импульсов, следующих друг за другом с интервалом времени, сооветствующим указанному углу рассогласовани . Электродвигатели 1 и 2 подключены к -источнику электроэнергии любого типа, например источнику 49 посто нного тока.

Якорные обмотки 11 и 12 синхронных машин 3 и 4 подключены к выходам коммутаторов 7 и 8.

Многоканальные датчики 5,6 положени .ротора по части каналов (чу;зствитальных элементов 16,17,1 и 22,23,24 св заны с цеп ми управлений ключей 28,29,30 и 34,35,36 коммуцаторов 7 и 8 соответственно. По другой части каналов (чувствительных элементов) 13,14,15 и 19,20,21 датчики 5 ,.6 положени  роте 4 св заны с цеп ми управлени  ключей 25,26,27 и 31,32,33 коммутаторов 7 и 8 в каждом канале через первый и второй функциональные преобразователи 37,43, 38,44; 39,45; 40,46, 41,47 и 42,48 соответственно. Первые функциональные преобразователи 37,38,39 и 40,41,42 электродвигателей 1 и 2 св заны с каналами 19,20, 21 и 13,14,15 датчиков 5,6 пололсени  ротора. Эти св зи  вл ютс  необходимыми (но не достаточными) и показаны условно в том , что каждый конкретный первый функциональный преобразователь, например преобразователь 37, осуществл ет преобразование сигнала канала 13 датчика 5 положени  ротора в сигнап с задержанным передним фронтом на .интервал времени, соответствующий углу рассогласовани  ме оду ротором 9 данного электродвигател  1 и ротором 10 электродвигател , отстающего по углу поворота, и измеренный с помощь сигнала одноименного с каналом 13 канала 19 датчика 6 положени  ротора

На фиг. 2 показан пример реализации на элементах логики первого и второго функциональных преобразователей на примере двухдвигательного электропривода, изображенного на фиг.1.

Первый и второй функциональные преобразователи электродвигател  1, например преобразователи 37 и 43, могут быть реализованы с помощью логической  чейки 50, включающей одну двухвходовую логическую схему ИЛИ 51 и две совпадени , одна из которых двухвходова  схема 52, а друга  - трехвходова  схема 53.

Первый и второй функциональные преобразователи 40 и 46 электродвигател  2 реализованы соответственно логической  чейкой 54, включающей аналогичные логически схемы 55,56, 57. К двум входам схеьм совпадени  подключены канал 13 датчика 5 и канал 24 датчика 6, а к входам схемы совпадени  52 подключены каналы 13 и 17 датчика 5 и канал 19 датчика 6. Выходы схем совпадени  53 и 52 подключены к входам логической схемы ИЛИ 51, выход которой подключен к цепи управлени  ключа 25 коммутатора 7. Аналогичные соединени  выполнены и дл  логических схем 53,55 электродвигател  2. В каналах 14, 15,20,21 датчиков 5 и 6 включены соединенные аналогично логические  чейки 58,59,60,61..

Работа известного и предлагаемого электроприводов по сн етс  диаграммами напр жений в их узлах на фиг. 3 и 4,

Claims (2)

1. Известный, электропривод работает следугадим образом. Роторы9 и 10 в общем случае вращаютс  синхронно, но несинфазно. Предположим, что ротор 10 отстает от ротора 9 на угол Д . Сигналы в каналах датчика 6 lj|gU24отстают в фазовом отношении от одноименных с ними сигналов в каналах датчика 5 на угол Д Первые функциональные преобразователи 37,38,39 электродвигател  1 осуществл ют преобразование сигнала в каждом канале в сигнал с задержанным передним фронтом на 1днтервал времени, соответствуюищй углу рассогласований Д между роторами 9 и 10. В соответствии с этим на ключи 25-27 когимутатора 7 поступают преобразованные сигналы (J/2 - 27 ключи 28-30 коммутатора 7 и на ключи 31-36 коммутатора 8 электродвигател  2 поступают непреобразованные сигналы с каналов 16-18 датчика S&jg- ls и датчика Ui . Функциональные преобразователи 40-42 не осуществл ю преобразовани , поскольку ротор 10 электродвигател  2 отстает в фазовом отношении от ротора 9 электродвигател  1. Линейное напр жение U на  корной обмотке 11 дл  рассматриваемого случа  изображено на фиг. 3. Дл  сравнени  там же изображена форма линейного напр жени  ,c.-n,i2 на  корных обмотках 11 и 12 при синфазном вращении роторов электродвигателей 1 и
2. 2. Электропривод в этом же случае, т.е. когда ротор 10 отстает от ротора 9 на угол Д , работает еледующим образом. Сигналы в каналах датчика 6 iJ JQ U 24 отстают в фазовом отношении от одноименных с ним сигналови|с -l/ jg в каналах датчика 5 на угол U Преобразование сигналов в данном случае будет осуществл тьс  в каналах 13,14,15 датчика 6 первыми и вто рыми функциональными преобразовател  ми . Причем первьлй функциональный преобразователь, например преобразователь 38, осуществл ет задержку переднего фронта за интервал времени , соответствующий углу рассогласовани  Д между роторами 9 и 10, а второй - дальнейшее преобразование сигнала в последовательность импульсов и2(t I с1ледующих друг за другом с интервалом времени, соответствующим указанному углу рассогласовани  Д . Сигналы в каналах 16,17,18 датчика 5 без преобразований поступают в цепи управлени  ключей 28,29,30 {U2,Ll2q , U Q) функциональные преоб-: разователи электродвигател  2 не осуществл ют преобразовани , поскольку его ротор отстает в фазовом отношении от ротора 9 электродвигател  1, Линейное напр жение U.;|;( на  корной обмотке 11 дл  рассматриваемого случа  изображено на фиг.4. При синфазном вращении роторов электродвигателей 1 и 2 форма линейного напр жени  l.c.лл,1 на  корных обмотках 11 и 12 представлена на фиг. 4. Сравнение линейных напр хсеипй -А.-Ц ) реализуемых в известном и предложенном электроприводах и изображенных соответственно на фиг.З и фиг.4, показывает, что при одной и той же величине угла рассогласовани  Л величина линейного напр жени  и 4 в предложенном электроприводе (фиг.4) меньше , чем величина линейного напр жени  в известном I . Это означает, что определенна  величина угла рассогласовани  Л соответствует большей величине разности моментов нагрузок на валах первого и второго электродвигателей, или определенной величине разности моментов нагрузок соответствует меньша  величина угла рассогласовани  между синхронно вращающимис  роторами электродвигателей . Это важно дл  особо точных электроприводов, где кроме синхронного вращени , необходимо минимальное фазовое рассогласование. Уменьшение времени переходного процесса в предложенном электроприводе при возмущающих воздействи х например при сбросе нагрузки на , ; одном из электродвигателей, достигаетс  за счет того, что ротор этого электродвигател  при прочих равных услови х должен сместитьс  в фазовом отношении на меньшей угол (относительно ротора другого электродвигател  ) . Формула изобретени  Многодвигательный электропривод . по авт.св. 692050, отличающийс  тем, чтОу с целью уменьшени  времени переходного процесса при возмущающих воздействи х, дополнительно введен функциональный преобразователь сигнала в последовательность импульсов, следукадих друг за другом с интервалом времени, соответствующим вы вленному углу фазового рассогласовани , включенный между цепью управлени  ключа коммутатора и выходом вы вител  фазового рассогласовани . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 692050, кл. Н 02 Р 7/62, 1977.

   fc./

   JIXJIJl I

   (jt}i

   2П

   ФигЛ IZJ.