Устройство для настройки моментного вентильного электродвигателя

 

Изобретение относится к электромашиностроению и предназначено для настройки моментных вентильных двигателей (МВД) Цель изобретения повышение точности настройки МВД, по углу разворота статора датчика положения ротора. Устр-во содержит синхронную машину 2, ротор 3. Обмотка статора имеет синусную 4 и косинусную 5 фазы, подключенные к выходам усилителей 6 и 7. Датчик положения ротора 8 имеет синусный 9 и косинусный 10 выходы. С ротором 3 механически соединены ротор 8 и объект I1 управления. Настроечный стенд 12 имеет источник 13 управляющего сигнала , выход которого соединен с входом ротора 8. Выходы 9 и 10 соединены с входами сумматоров 14 и 15. За счет введения двух сумматоров, с коммутаторов i6 и 17 и источника мутирующего напряжения возникает (Л пульсация электромагнитного момента при сохранении средней составляющей, что уменьшает погрешность настройки, вызванную моментом сухого трения, 3 шт. to vj СП О) 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (su 4 Н 02 К 29/00 26/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ!

К АВТОРСКОМ .Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3882159/24-07 (22) 10.04.85 (46) 07 ° 12.86. Бюл. Р 45 (71) Казанский ордена Трудового Красного Знамени и ордена Дружбы народов авиационный институт им. А,Н.Туполева (12) А.Ю.Афанасьев (53) 621. 313. 13.014.2:621. 382 (088. 8) (56) Столов Л.И. и др. Моментные двигатели с постоянными магнитами. — М.

Энергия, 1977, с. 98-100.

Авторское свидетельство СССР

Р 1008857, кл. Н 02 К 26/00, 1981 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ НАСТРОЙКИ МОМЕНТНОГО ВЕНТИЛЬНОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электромашиностроению и предназначено для настройки моментных вентильных двигателей (11ВД) Цель иэобретения— повышение точности настройки МВД по

ÄÄSUÄÄ 1275678 А 1 углу разворота статора датчнка положения ротора. Устр-во содержит синхронную машину 2, ротор 3. Обмотка статора имеет синусную 4 и косинусную 5 фазы, подключенные к выходам усилителей 6 и 7. Датчик положения ротора 8 имеет синусный 9 и косинусный 10 выходы. С ротором 3 механически соединены ротор 8 и объект ll управления. Настроечный стенд 12 имеет источник 13 управляющего сигнала, выход которого соединен с входом ротора 8. Выходы 9 и 10 сое— динены с входами сумматоров 14 и 15.

За счет введения двух сумматоров, коммутаторов 16 и 17 и источника коммутирующего напряжения возникает пульсация электромагнитного момента при сохранении средней составляющей, что уменьшает погрешность настройки, вызванную моментом сухого трения °

3 ил.

678 2

l 1275

Изобретение относится к электрическим машинам, а именно к электрическим двигателям постоянного тока с бесконтактной коммутацией, осуществляемой с помощью полупроводниковых приборов, т.е. к моментным вентиль ным электродвигателям (МВД), и предназначено для настройки в процессе изготовления и эксплуатации электрических машин, работающих в качестве исполнительных моментых двигателей приводов следящих систем и.систем стабилизации различного назначения.

Цель изобретения — повышение точности настройки двигателя по углу разворота статора датчика положения

Ротора, На фиг.1 представлена функцио" нальная схема МВД и стенда настройки, на фиг. 2 — векторная диаграмма

2О . КДС обмотки статора в воздушном зазоре МВД, на фиг.3 — график электромагнитного момента.

Настраиваемый ИВД 1 содержит синхронную машину 2, ротор 3 которой является индуктором и имеет постоянные магниты, а обмотка статора име-" ет синусную 4 и косинусную 5 фазы, подключенные к выходам усилителей

6 и 7 соответственно, Датчик положения ротора 8 имеет синусный 9 и

30 косинусный 10 выходы, С ротором . 3 мех а нич е ски соедин е н ро тор д ат чик а положения ротора ДПР 8 и объект 11 управления.

Настроечный стенд 12 имеет источник 13 управляющего сигнала, выход которого соедннеч с входом ДПР 8, сумматоры 14 и 15 (например, построенные на операционных усилителях) 40 коммутаторы 16 и 17 (например „выполненные в виде интегральных микросхем) и источник 18 коммутирующего напряжения (например, симметричный полупроводниковый мультнвибратор), Синусный 9 и косинусный 10 выходы

ДПР соединены с входами сумматоров

14 и 15 соответственно. Выход источника 18 соединен с управляющими входами коммутаторов 16 и 17, их первые э выходы соединены с неинвертирующими входами сумматоров 14 и 45, а вторые выходы коммутатора соединены с инвертирующими входами сумматоров 14 и 15 соответственно. Синусный выход

9 ДПР 8 соединен с инвертирующим третьим входом сумматора 15, а косинусный выход 10 .ДПР 8 — с йеинвертирующим третьим входом сумматора 14, Выходы сумматора I 4 и 15 соединены с входами усилителей 6 и 7. Периоды включения первых и вторых каналов коммутаторов одинаковы.

На фиг.2 обоэначенно, F — вектор

МДС ротора-индуктора, F и F — векторы МДС обмотки статора при включении первых и вторых выходных каналов коммутаторов, g — угол отклонения статора ДПР от искомого положения, Р— вектор МДС статора в преположении отключения обоих каналов коммутаторов.

На фиг.3 обозначеннно. И вЂ” момент трения, М вЂ” электромагнитный момент ИВД „ М,, М вЂ” электромагнитные моменты при включении первых и вторых выходных каналов коммутаторов 16 и 17.

4"

Устройство работает следующим образом.

С выхода источника 13 управляющий сигнал Uex ïoñòóïàåò на вход

ДПР 8. На его выходах 9 и 10 вырабатываются сигналы

"с = KU „slnzy > Uk =KU „cosp*; где К вЂ” коэффициейт, р — числ о и ар полюсов, ос — угол поворота ротора МВД.

При включении первых каналов коммутаторов 16 и 17 эти сигналы посту-. пают на входы усилителей 6 и 7 со знаком "+", а при включении вторых каналов коммутаторов 16 и 17 - со знаком "- в сумме с сигналами.

При правильном положении статора

ДПР относительно статора синхронной машины при включении первых каналов коммутаторов 16 и 17 электромагнитный момент положителен, а при включении вторых каналов коммутаторов— отрицателен, и их величины равны по модулю, превышанщему момент трения.

Ротор МВД при этом практически неподвижен и совершает колебания малой амплитуды

При отклонении статора ДГР от требуемого положения на угол 9 модули электромагнитного момента на соседних интервалах различны и ротор имеет среднюю скорость, отличную от нуля. Векторы F u F (фиг. 2) имеют различные проекции на ось, перпендикулярную к вектору ИДС ротора F Видно, что электромагнитный момент (фиг. 3) в один из периодов переключения коммутаторов или в оба периода превышает по модулю момент сухого трения, 1275678

4 имея среднее значение, отличное от нуля. Благодаря этому ликвидируется зона нечувствительности согласно методу вибрационной линеаризации в ,теории автоматического управления.

Таким образом, за счет введения:, двух сумматоров, двух коммутаторов и источника коммутирующего напряжения возникает пульсация электромагнитного момента при сохранении сред- 1О ней составляющей, что уменьшает погрешность настройки, вызванную моментом сухого трения объекта управления. Повышение точности настройки улучшает качество систем автоматичес- g кого управления с исполнительными

ИВД.

Формула изобр етения

Устройство для настройки момент- б ного вентильного .электродвигателя, содержащее ротор-индуктор, статор с двухфазной обмоткой якоря, синусно, косинус ый датчик положения ротора и два усилителя, выходы которых сое- 2S динены с фазами обмотки якоря, и ! источник управляющего напряжения, выход которого соединен с входом датчика положения ротора, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности настройки двигателя по углу разворота статора датчика положения ротора, дополнительно введены два сумматора с тремя входами каждый, два коммутатора с двумя выходными каналами каждый и источник коммутирующего напряжения, выход которого соединен с управляющими входами коммутаторов, синусный и косинусный выходы датчика положения ротора соединены с входами соответственно первого и второго коммутаторов, их первые выходы соединены с неинвертирующими входами, а вторые выходы — с инвертирующими входами соответственно первого и второго сумматоров, их выходы соединены с входами усилителей синусной и косинусной фаз обмотки якоря, синусный и косинусный выходы датчика положения ротора соединены соответственно с третьим инвертирующим входом второго сумматора и с третьим неинвертирующим входом первого сумматора, при этом периоды включения первых и вторых каналов коммутаторов одинаковы.

1275678

Мтр мср

-Мтр

Составитель С.1!1утова

Редактор Г.Волкова Техред В.Кадар Корректор М.Шароши

Заказ 6577/53 Тираж 631 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4