Устройство для возбуждения колебаний вала двухфазного асинхронного двигателя
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании peгyлиpye я IX колебательных электроприводов с произвольным периодическим законом колебаний в системах управления, контроля, испытаний . Целью изобретения является упрощение устройства и повышение точточности отработки заданного периодического закона колебаний. Одна из роторных обмоток последнего, считая от источника напряжения, поворотного . трансформатора замкнута накоротко, а поворотные трансформаторы, начиная с п + 1-го, выполнены многополюснымй. Из устройства-прототипа благодаря этому устранены приводной двигатель и редуктор. 1 ил. (Л С.
COl03 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (19) (!1) А1 (1 4 Н 02 Р 7/42
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Н АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯЙ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4249922/24-07 (22) 27.05.87 (46) 07.01.89. Бюл. Р 1 (71) Томский политехнический институт им. С.M.Êèðîâà (72) А.В.Аристов, Е.А.Шутов, С.Г.Иалафиенко и В.M.Ôåäoòoâ (53) 621.3 13 17(088 ° 8) (56) Авторское свидетельство СССР
У 256036, кл. H 02 К 33/00, 1969.
° Авторское свидетельство СССР . У 756586, кл. Н 02 P 7/42, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ КОЛЕБАНИЙ ВАЛА ДВУХФАЗНОГО АСИНХРОБНОГО
ДВИГАТЕЛЯ (57) Изобретение относится к электро" технике и может быть использовано при создании регулируемых колебательных электроприводов с произвольным периодическим законом колебаний в системах управления, контроля, испытаний. Целью изобретения является упрощение устройства и повышение точ точности отработки заданного периодического закона колебаний. Одна из роторных обмоток последнего, считая от источника напряжения, поворотного ..
- трансформатора замкнута накоротко, Е
Ф а поворотные трансфорыаторй, начинен с п + 1-го, выполнены многополюснымй.
Из устройства-прототипа благодаря этому устранены приводной двигатель и редуктор. 1 ил.
1450065
Изобретение относится к электро технике, преимущественно к разработке специальных электроприводов, и может быть использовано при создании колебательных электроприводов с проИэвольным периодическим законом колебаний в системах управления, контроля, испытаний.
Цель изобретения — упрощение и по- 1О
I вышение точности воспроизведения заанной формы колебаний.
На чертеже приведена функциональая схема устройства.
Устройство содержит источник 1 инусно-косинусного напряжения, повоотные трансформаторы 2, регуляторы фазы и амплитуды, двухфазный асинхонный двигатель 4.
Статорные обмотки первого поворот."2p ого трансфориатора 2 подключены к
ыходам источника 1 синусно-косинусого напряжения. Роторные. обмотки
s аждого поворотного трансформатора одключены к статорным обмоткам сле- 25 ующего эа ним поворотного трансфорь атора. Один выход источника 1 си"
Нусно-косинусного напряжения и ода роторная (синусная) обмотка кажого поворотного трансформатора 2 дключены через регуляторы 3 фазы и,,амплитуды к одной из статорных об" Моток АД 4, Одна роторная (синусндя} обмотка каждого из остальных поворотных трансформаторов, включен н п-й, подключены через регуляторы
3 фазы и амплитуды к другой статорной обмотке АД 4. Одна из роторных обмоток, например косинусная,.последн го, считая от источника напряжения, 4> п1 воротнorо трансформатора 2 замкнут накоротко, трансформаторы, начиная с (и + 1), выполнены многополюснМми.
Устройство работает следующим образом.
При подаче на статорные обмотки поворотного трансформатора 2 синусн > о и косинусного напряжений частотОй сд в роторных обмотках наводятся также синусное и косинусное напряжения частотой 63 . Так как роторная обмотка (косинусная) последнего ппворотного трансформатора замкнута накоротко, то он работает в режиме вращения со скоростью 61, =Оо/Р (Рчисло пар полюсов поворотного транс-фс рматора) . Таким образом, необходимость в приводном двигателе отпадает, что приводит в целом к упрощению устройства путем исключения приводного двигателя.
При вращении роторов поворотных трансформаторов 2 с постоянной ско" ростью G3, фаза роторных напряжений непрерывно сдвигается относительно фазы статорных напряжений по линейно" му закону со скоростью М, . Если на статорные обмотки первого поворотного трансформатора 2 предлагаемого устройства подать напряжения вида
UmsinQ,t и Umcos@ е, то на его роторных обмотках напряжения будут иметь вид Umsin(M,t + 63< t ) и
Бш; сов(Я, t + я, t ). Эти напряжения подключены к статорным обмоткам второго поворотного трансформатора 2 и на его роторных,обмотках напряжения будут Urn
+ 2у, t ). У и"го поворотного трансформатора напряжения на роторных обмотках равны Umnsin(Q,t + neo,t ) и
Umncos(Q,t + пц,t). Скорость изменения фазы поворотных трансфориато", ров, следующих за и-и поворотным трансформатором, в соответствии с принципом электрической редукции увеличится в P раз, где P - число пар полюсов.Таким образом, редуктор, служащий для повьппения скорости вращения по" воротных трансформаторов, а соответ" ственно, и скорости изменения фазы, не нужен. Использование многополюсных поворотных трансформаторов позволяет исключить редуктор и приводит в целом к упрощению устройства и. повьппению его точности за счет умень" шения ошибки, вносимой редуктором.
Если теперь подключить одну из статорных обмоток двухфазного АД 4 к синусному (косинусному) напряжению частотой у, источника 1, а. вторую статорную. обмотку АД 4 — к двум синусным (косинусным) напряжениям роторов поворотных трансформаторов 2 той же частоты са,, но фазы которых непрерывно смещаются со скоростью
М, и 2о, соответственно, то ротор
АД будет производить возвратно-вра" щательное (колебательное) движение по периодическому закону, состоящему из первой гармоники частотрй Я, и второй гармоники частотой 2сд,.
Вид закона колебаний вала АД опреде50065
4 возбуждают первую гармонику колеба-. ний ротора двигателя частотой д, Напряжение UmsinCD,t на первой фазе двигателя и Um sin(CD,t + 2ы,t) на второй фазе возбуждают вторую гармонику колебаний ротора частотой 22
Напряжение Um<,sin(CD,t + а,t) на первой фазе и Um>sin(cD,t + 441,t) на щ второй фазе врэбуждают третью гармонику колебаний ротора частотой Зо,, а напряжение Um,sinQ t на первой фазе и Urn sin(g,t + 4о,t) на второй фазе возбуждают четвертую гармонику
l5 колебаний ротора частотой 4Qt.
Устройство может применяться в колебательных системах в таких отраслях промышленности,как приборостроительная, станкостроительная, текстильная, химическая, а также там, где требуется обеспечить проотыми средствами возбуждение колебаний по произвольному периодическому закону при поддержании точности закона коле
25 баний 3-5X.3 14 ляется соотношением фаз и амплитуд между первой и второй гармониками колебаний. Включая последовательно необходимое число поворотных трансформаторов, можно с любой точностью формировать периодический закон колебаний вала двухфазного АД. .Например, пусть требуется реализовать n = 4 гармоники в законе колебаний вала АД, Число необходимых поворотных трансформаторов при этом (2n - 1) 3. Первые два поворотных трансформатора имеют число пар полюсов Р 1, а третий Р = 2. Так как одна обмотка (косинусная} третьего поворотного трансформатора замкнута накоротко, то роторы поворотных трансформаторов вращаются со скоростью M =CD,/Р. Если на,статорные об мотки первого поворотного трансформатора подано напряжечие вида
Umsina,й и UmcoscD t, то на его ро торных обмотках напряжения имеют вид
Um,sin{ÿ t + Са,t) и Um соя(са„й +
+ю, t), Это напряжение подключено к статорным обмоткам второго поворотного трансформатора, напряжение на
его роторных обмотках равно Umzsinf х(Яа + 2(а,t) и Umzcos((gо + 2Q, t)
Это напряжение подключено к статорным обмоткам третьего поворотного трансформатора, имеющего две пары полюсов, на его роторной обмотке напряжение имеет вид Urn sin(© t +
+ 4Я, t). Напряжение источника питания UmsinCg,t и напряжение роторной обмотки первого поворотного транс:форматора Urn sin(y t +Ю, t) подаются на первую фазу двухфазного АД.
Напряжение с второго и третьего поворотных трансформаторов Urn sin(ca t +
+ 2Q,t) и Umgsin(Q t + 44l,t) подаются на вторую фазу АД. .При этом напряжение Urn + Ю, < ) . на первой фазе двигателя и Umzs1п(й,t + 2о,t) на второй фазе Формула изобретения Устройство для возбуждения коле30 баний вала двухфазного асинхронного двигателя по периодическому закону т с числом гармоник и, содержащее 2п-1 поворотных трансформаторов, расположенных на одном валу и соединенных З5 электрически последовательно, источник синусно-косинусного напряжения, 2п регуляторов фазы и амплитуды, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и повышения точнос40 ти воспроизведения заданной формы колебаний, одна из роторных обмоток поворотного трансформатора, включенного в последовательную цепь последним, считая от источника синусно-ко4б синусного напряжения, замкнута накоротко, а поворотные .трансформаторы, начиная с (n+1 )-ra выполнены много Полюсными, 1! 4500б5 Составитель А.Алфимов Техред М.Ходанич Корректор С.Шекмар Редактор А.Ворович Производственно-полиграфическое предприятие, r, Ужгород, ул. Проектная, 4 Заказ 6973/52 Тираж 584 . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
