SU864476A1 - Электропривод - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к электротехнике и может быть использовано в прокилшленности, когда требуетс  быстродейству &1ий, высокоточный электропривод .

Известен электропривод с синхронной машиной, содержащий синусно-косинусный вращающийс  трансформатор, регулируемый многофазный источник тока, защатчик тока, модул тор, блок фазочувствительных выпр мителей и генератор опорной частоты. В этом электроприводе задатчик тока подключен к статорным обмоткам синхронной машины через последовательно соединенные модул тор, обмотку возбузедени  и  корные обмотки вращающегос  трансформатору, блок фазочувствительных выпр мителей и регулируемый многофазный источник тока 1.

Однако так как цепь возбуждени  вращающегос  трансформатора  вл етс  инерционной и характеризуетс  значительной посто нной времени, то в данном электроприводе имеетс  запаздывание в канале регулировани  момента синхронн 4 машины.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  электропривод, содержащий синхронную машину, задатчик тока.

модул тор, многофазный источник напр жени , блок фазочувствительных выпр мителей, регулируемый многофазный источник тока и синусно-косинусный вращающийс  трансформатор. В этом электроприводе выход задатчика тока через модул тор, блок фазочувствительных выпр мителей и регулируемый многофазный источник тока под10 ключен к статорным обмоткам синхронного двигател . Так как контур возбуждени  вращанадегос  трансформатора не ВХОДИТ в упом нутую цепь регулировани  тока (момента) син15 хронного двигател , то электропривод свободен от недостатка электропривода , указанного выше. В указанном электроприводе модул тор подключен к выходам Зсшатчика тока и

20 вргццающегос  трансформатора, работающего в режиме фазовращател , и на выходе модул тора имеютс  пр моугольные импульсы. Эти импульсы поступают на управл ющие входы блока

25 фазочувствительных выпр мителей,

входы дл  опорных сигналов которого св заны с многофазным источником напр жени , который св зан также с обмоткой возбуждени  вращающегос 

30 трансформатора. При этом выходные

игналы блока фаэочувствительных ыпр мителей, а следовательно и токи итающие синхронную машину, содержат гармоники, кратные частоте вращени  вала двигател  2.

Однако вследствие этого снижаетс  точность управлени  моментом синхронной машины.

Целью изобретени   вл етс  повышение точности управлени  моментом синхронной машины за счет улучшени  формы токов, питающих статорные обмотки .

Указанна  цель достигаетс  тем, что электропривод, содержащий синхронную машину, задатчик тока, источник синусоидальных напр жений, св занный с фазовращателем, ротор которого механически соединен с ротором синхронной машины, статорные обмотки которой через регулируемый источник тока подключены к выходам фазочувствительных выпр мителей, снабжен формирователем опорных сигналов и блоками умножени , один вход каждого из которых подключен к выходу задатчика тока, а другой - к соответствующей фазе источника синусоидальных напр жений, при этом выходы блоков умножени  подключены ко входам дл  управл ющих сигналов фазочувствительных выпр мителей, входы дл  опорных сигналов которых через формирователь опорных сигналов св заны с выходом фазовращател .

На фиг.1 приведена структурна  схема электропривода с синхронной машиной; на фиг.2 - схема включени  обмоток вращающегос  трансформатора, на фиг.З - схема фазочувствительного выпр мител ; на.фиг.4 - диаграмма сигналов, поступающих на блок фазочувствительных выпр мителей.

Выходы трехфазного источника синусоидального напр жени  1 вместе с выходом задатчика тока 2 подключены к блокам умножени  3 (фиг.1). Выходы блоков умножени  3 подключены к управл ющим входам блока 4 фазочувствительных выпр мителей, выходы которого через регулируемый источник тока 5 св заны со статорными обмотками синхронной машины 6. Возбуждение машины 6 осуществл етс  от посто нного магнита, расположенного на роторе, который механически соединен с ротором синусно-косинусного вращающегос  трансформатора 7. Цепь возбуадени  трансформатора 7 подключейа к одной из фаз источника 1, а выход трансформатора 7 через формирователь опорных сигналов 8 подключен ко входам дл  опорных сигналов блока 4.

В электроприводе реализован частотно-токовый способ управлени  моментом синхронной машины 6, согласно которому эта машина питаетс  токами, величина которых определ етс  сигналом Ug с выхода задатчика тока 5, а фаза (частота) токов задаетс  угловым положением (частотой) вала машины 6. .измерение углового положени  вала машины 6 обеспечиваетс  - датчиком 7.

Электропривод работает следующим образом.

Сигнал Ug в виде напр жени  посто нного тока от задатчика тока 2 поступает на один из входов каждого

из блоков умножени  3. Роль задатчика обычно выполн ют регул торы скорости или углового положени  вала машины 6. На другие входы блоков умножени  3 поступают сигналы

AsiniWpi i Asin (u)ot+ т) iAsiH (uJot4-4rc/5)

от источника 1,

где A - посто нна  величина, ouo кругова  частота, котора  выбираетс  существенно большей частоты вращени  Ot)gp вала машины 6. На выходах блоков умножени  Зпобразуетс  система трехфазных сигналов UQ А s-ih uJot, f) HUqA5ih(u)oi+ ). Эти сигналы поступают на входы дл  управл ющих сигналов блока выпр мителей 4, на опорные входы которого

поступает сигнал Asiti%lULte выхода трансформатора 7, выполненного по схеме фазовращател , при этом его обмотки включены так, как показано на фиг.2.Две статорные обмотки вклю-.

чены последовательно и подключены к напр жению AeiHUSot ,  вл ющемус  фазным напр жением источника 1.

Роторные обмотки включены последовательно между собой и с резистором R и конденсатором С. Выходное

напр жение А sin (ut/ol Wg t) снимаетс  с резистора R подключенного к общей точке роторных обмоток и общей точке резистора R и конденсатора С. Блок 4 содержит три одинаковых

фазочувствительных выпр мител , схема одного из них приведена на фиг.З. Выпр митель содержит ключ 9, конденсатор 10 и разв зывакаций усилитель 11. Входы цепей коммутации ключей 9 образуют входы дл  управл ющих сигналов блока 4, Входы цепей управлени  ключей 9 образуют входы дл  опорных сигналов блока 4. На первые из упом нутых входов поступает трехфазна 

система напр жени  с выходов блоков умножени  3, а на вторые, которые объединень между собой, поступают импульсы 0ц с выхода блока 8. На фиг.4 показаны напр жени  на входах дл  управл гадих и дл ,опорных сигналов

блока 4.

С помощью импульсов и, на конденсаторах-10 выпр мителей блока 4 запоминаютс  значени  напр жений трехфазной систегиы, период колебаний котоРОЙ Тр r27C/tt)Q период по влени  импуль2-ге

. . на выходах раз.в U ,jT,,

сов зывающих усилителей 11 образуетс  трехфазна  система сигналов с амплитудой AUg и частотой

AUgSAniD t, AUo6iM(UJBp 2fi:/3) м (U)(5).

Эта система сигналов поступает на входы регулируемого источника токов, который питает статорные обмотки машины 6 токами, величина которых оказываетс  пропорциональной величине IL

В предлагаемом электроприводе на валу машины 6 возникает максимально возможный при заданной величине UQ момент, так как благодар  взаимной начальной ориентации продольной оси машины 6 и ротора датчика 7 обеспечиваетс  ортогональное расположение оси ампервитков статора и продольной 1оси (оси магнита возбуждени ) мгшшны 6.

Данный электропривод испытан в системе, содержащей линейный синхронный реактивный электродвигатель, при этом получены следующие показатели i не зависит от скорости до скоростей 60 м/мин при ускорении до 10 м/сек, точность обработки заданных перемещений в позиционной системе не хуже 0,005 vw. Электропривод может быть применен в станках дл 

сверлени  печатных плат с производительностью до 600 отверстий н мин.

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР

D № 186,019, кл. Н 02 Р 5/36, 1963.

2.Бродский В.Н., Иванов Е.С, Приводы с частотно-токовым управлением . М., Энерги , 1974, с. 68-72.

Asin(()6p)i

AUs() 3 Г I

W

VK fwoiw/ j -L. y7.J

AUnSiti(A}fft

/ i