Способ регулирования углового положения ротора двигателя двойного питания

 

Изобретение относится к электро- .технике и может быть использовано при создании низкоскоростных следящих систем на основе двигателей двойного питания. Целью изобретения является повышение точности регулирования . Способ регулирования углового положения ротора двигателя двойного питания с двумя многофазными обмотками заключается в том, что на обмотки в Начальный момент регулирования подают напряжения, разность между которыми пропорциональна частоте вращения , контролируют угловое положение ротора, дополнительно подсчитывают число периодов питающих переменных напряжений, определяют разность чисел периодов и при достижении углового положения ротора и разности чисел периодов заданных значений устанавливают частоты переменных питающих напряжений равными. 2 ил. (Л со со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (50 4 Н 02 р 7/46

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТЬЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н *BTOPCMOMV CRBBTEBCTBV (21) 3993683/24-07 (22) 20.12.85

;46) 15.05.87. Бюл. 1(1 18 (71) Красноярский политехнический институт (72) С.А.Бронов, Б.П.Соустин, В.И.Пантелеев, В.А.Забуга и С.В.Ченцов (53) 621.316.718 (088.8 ) (56) Онищенко Г.Б., Локтева И.Л.

Асинхронные вентильные каскады и двигатели двойного питания, М.: Энергия, 1979, с.15-20.

Авторское свидетельство СССР

Ф 1100702. кл. Н 02 P 7/46, 1982. (54) СПОСОБ РЕГУЛИРОВАНИЯ УГЛОВОГО

ПОЛОЖЕНИЯ РОТОРА ДВИГАТЕЛЯ ДВОЙНОГО

ПИТАНИЯ (57) Изобретение относится к электро,технике и может быть использовано при создании низкоскоростных следящих систем на основе двигателей двойного питания. Целью изобретения является повышение точности регулирования. Способ регулирования углового положения ротора двигателя двойного питания с двумя многофазными обмотP ками заключается в том, что на обмотки в начальный момент регулирования подают напряжения, разность между которыми пропорциональна частоте вращения, контролируют угловое положение ротора, дополнительно подсчитывают число периодов питающих переменных напряжений, определяют разность чисел периодов и при достижении углового положения ротора и разности чисел периодов заданных значений устанавливают частоты переменных питающих напряжений равными.

2 ил..1 131

Изобретение относится к электротехнике, а именно к управляемому электроприводу переменного тока, и может быть использовано, в частности, при создании низкоскоростных следящих систем на основе двигателей двойного питания.

Целью изобретения является повышение точности регулирования.

На фиг.1 представлена Функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ ; на фиг.2 диаграмма, поясняющая способ.

Устройство, реализующее способ регулирования углового положения ротора двигателя 1 двойного питания (фиг.!) с двумя трехфазными обмотками Л В С„ и Л 2 В2 С, расположен1 ными на статоре, и зубчатым ротором, содержит автономный инвертор 2 с системой управления 3 на входе, подключенный к трехфазной обмотке А

В„ С„,и автономный инвертор 4 с систе.мой управления 5 на входе, подключенный к трехфазной обмотке А В2С2.Входы систем управления 3 и 5 подключены к выходам регуляторов 6 и 7 соответственно. Блок задания 8 подключен выходом к первым входам регуляторов

6,7 и к первому входу блока управления 9, второй и третий входы которого соединены соответственно с одним из фазных выходов автономного инвертора 2 (фаза А„) и автономного инвертора 3 (фаза А ). Выход блока управления 9 подключен к вторым входам регуляторов 6 и 7.

Па диаграмме (фиг.2) представлено взаимное расположение трехфазных обмоток ˄„ф и А2В2С на статоре.

Все углы измеряются относительно оси

Х, связанной со статором, против направления вращения, часовой стрелки.

Ось R жестко связана с ротором, и за угол поворота принимается угол между осями R и Х. Ротор вращается вместе с обобщенным вектором напряжения U со скоростью. определяемой для установившегося режима по формуле

М,- Ы2

u) (1)

Кр где 4>,, и>2- угловые частоты напряжений питания соответственно первой и второй обмоток;

К вЂ” коэффициент электрической редукции, равный для индукторного двигателя двойного питания числу зубцов ротора, а для двигателя двой0991 2 ного питания на базе асинхронного дHHI"àòåëÿ с фазным ротором — числу пар полюсов.

Угол у — электрический угол нагрузки двигателя двойного питания, определяемый различием в угловом поло>кении обобщенного вектора напряжен и и ротора двигателя, вызываемым нагрузкой. В общем случае имеем

10 <1<

К щ,> — (LO — и ) . (2) д р Р 2

7 Из (2) получаем

t t

K Ы dt — (Ы -4>2)о

Р

15 о

К . л 4р + рф -2/> (--P Т, Т2

Кр g QP + 1рр- 2я (п„п2) о где, — начальный угол поворота Ро тора, д — приращение угла поворота ротора; начальная фаза питающего напряжения;

Т„, Т2 — периоды питающих напряжений; п„,п 2 — числа соответствующих периодов за время

Так как lgP = g, + с /К, то из (2) получаем

2>>

= — — — (и -п ). (33

К г

Отсюда следует, что приращение угла поворота пропорционально разнос35 ти чисел периодов, подсчитанных за время регулирования, и обратно пропорционально коэффициенту электрической редукции. Поэтому разность чисел периодов зависит от заданного приращения угла следующим образом:

Кр дп = п — п

2 27 P (4)

Для отработки перемещения на угол в соответствии со способом опреР деляют д п с учетом зависимости (4), задают рассогласование по частоте между напряжениями питания обмоток, подсчитывают и, и п2 и определяют текущее значение0п-n< -п2. После достижения дп = в частоты питанияустанавливают одинаковыми . К этому моменту ро— тор двигателя повернется на угол Ь|Р .

Устройство, реализующее способ управления, работает следующим об55

С блока задания 8 (фиг.1) поступает сигнал, определяющий требуемое перемещение ротора. В соответствии с этим сигналом регуляторы 6 и 7

13109

Таким образом, использование информации о числах периодов питающих

3 изменяют частоты питания обмоток двигателя 1 таким образом, чтобы возникло рассогласование по частоте.

Системы управления 3 и 5 передают соответствующие задания на автоном- 5 ные инверторы 2 и 4 и двигатель 1 начинает вращаться. С момента формирования рассогласования по частоте в блоке управления 9 производится подсчет чисел периодов питающих на- 10 пряжений и определяется их разность в соответствии с (3), Когда вычисляемое значение дп сравнивается с заданным дп, на выходе блока управления 9 появится сигнал, поступающий 15 на вторые входы регуляторов 6 и 7.

В соответствии с этим сигналом по заложенному в блок управления 9 и регуляторы 6 и 7 закону рассогласование частот сводит- 20 ся к нулю и обе обмотки будут питаться токами одинаковой частоты.

Двигатель 1 остановится и перейдет в режим синхронного стояния. Отработка заданного перемещения окончится. 25

Режим работы двигателя в этом случае фактически соответствует шаговому. Из (3) видно, что угол поворота не зависит от частот питания и полностью определяется только числами 30 периодов питающих напряжений, т.е. устройство по существу работы является дискретным.

91 4 напряжений позволяет повысить точность регулирования углового положения ротора двигателя двойного питания, причем достигается это беэ установки дополнительных датчиков положения.

Формула изобретения

Способ регулирования углового положения ротора двигателя двойного питания с двумя многофазными обмотками, при котором на многофазные обмотки двигателя двойного питания подают отдельные питающие переменные напряжения с частотами,разность величин которых пропорциональна частоте вращения ротора, контролируют угловое положение ротора, сравнивают его с заданным значением и при достижении углового положения ротора заданного значения устанавливают частоты питающих переменных напряжений равными, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, дополнительно подсчитывают число периодов питающих переменных напряжений, определяют разность чисел периодов, а уравнивание частот питающих переменных напряжений осуществляют по достижении разности чисел периодов указанных напряжений заданного значения, пропорционального требуемому приращению угла поворота ротора и коэффициенту элек— трической редукции.

1310991

Составитель А.Жилин

Редактор M.Áàíäóðà Техред И,Попович Корректор M.Ä мчик

Заказ 1900/54 Тираж 661 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4t5

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