Способ стабилизации частоты вращения индукторного двигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах компрессоров электроподвижного состава для стабилизации частоты вращения индукторного двигателя при циклическом изменении момента сопротивления. В способе стабилизации частоты вращения индукторного двигателя формирование токов в двигателе осуществляют путем подачи на фазную обмотку двигателя как минимум одного импульса напряжения внутри каждого периода датчика положения ротора. Для стабилизации частоты вращения индукторного двигателя вводят вспомогательный сигнал такой же формы, как сигнал датчика положения ротора, с заданным периодом, а подачу импульса напряжения на обмотку индукторного двигателя внутри каждого периода датчика положения ротора осуществляют на интервале полупериода вспомогательного сигнала. 2 ил.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для стабилизации частоты вращения индукторного двигателя при циклическом изменении момента сопротивления, в частности, компрессоров электроподвижного состава.

Известны способы стабилизации частоты вращения двигателя, в которых используют сигналы обратных связей по току, э.д.с. и частоте вращения, что существенно усложняет систему электропривода. (Башарин А.В., Новиков В.А., Соколовский Г.Г. Управление электроприводами: Учебное пособие для вузов. - Л.: Энергоиздат. Ленингр. отделение, 1982. - 392 с., ил.)

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ, заключающийся в том, что формируют токи в двигателе, для чего измеряют период сигналов датчика положения ротора двигателя, внутри каждого периода датчика положения ротора на фазную обмотку двигателя подают как минимум один импульс напряжения, в зависимости от длительности Т предшествующего периода датчика положения ротора определяют временной интервал t1 от начала текущего периода датчика положения ротора до момента появления импульса напряжения, интервал t1 определяется в соответствии с формулой t1=T/2-А, где А - интервал времени, представляющий собой опережение момента подачи первого импульса напряжения относительно момента времени Т/2, причем А выбирается таким, что 0<А<Аmax, стабилизируют частоту вращения двигателя путем изменения в вышеуказанных пределах величины А по результатам сравнения, которое производится один раз за период, заданного значения периода датчика положения ротора Т* и текущего значения периода датчика положения ротора Tt, которое принимают равным измеренной длительности предшествующего периода или определяют по результатам измерения нескольких последующих периодов таким образом, что при Т*>Тt величину А уменьшают, при Т*<Тt - увеличивают, а при |Т*-Tt|<ε не изменяют, где ε - максимально допустимая погрешность величины текущего периода датчика положения ротора. (Патент Российской Федерации (RU) 2118039 C1, H 02 P 8/12, Н 02 К 19/06, 1997 г.)

Недостатком данного способа является то, что величину А изменяют принудительно по результатам сравнения текущего значения периода сигнала датчика положения ротора с заданным значением, что требует применения специальных регуляторов, существенно усложняющих систему особенно при повышенных требованиях к стабильности частоты вращения двигателя.

Задачей изобретения является упрощение способа стабилизации частоты вращения индукторного двигателя.

Решение поставленной задачи достигается тем, что формируют токи в двигателе, для чего внутри каждого периода датчика положения ротора на фазную обмотку двигателя подают как минимум один импульс напряжения, для стабилизации частоты вращения двигателя вводят вспомогательный сигнал такой же формы, как сигнал датчика положения ротора с заданным периодом, а импульс напряжения на обмотку двигателя подают внутри каждого периода датчика положения ротора на интервале полупериода вспомогательного сигнала.

Положительный эффект изобретения проявляется в том, что стабилизация частоты вращения двигателя при изменении нагрузки на валу в допустимых пределах осуществляется автоматически без введения специальных управляющих воздействий, что существенно упрощает способ стабилизации частоты вращения индукторного двигателя.

Изобретение иллюстрируется следующим примером. На фигуре 1 показаны процессы изменения во времени t момента М двигателя, момента нагрузки Мн, частоты вращения ω, временного интервала А. На фигуре 2 приведены временные диаграммы сигналов датчика положения ротора UДПР, вспомогательного сигнала Uв, фазного напряжения Uф и тока Iф.

На интервале времени t0-tp от начала рассматриваемого интервала t0 до момента tp, когда текущее значение частоты вращения ω достигает заданного значения ωз (фигура 1), происходит разгон двигателя. На данном интервале значение интервала времени А, представляющего собой опережение момента подачи первого импульса напряжения относительно момента времени Т/2, задают таким образом, чтобы момент М двигателя превышал момент нагрузки Мн. Фазный ток Iф формируют следующим образом: измеряют периоды сигналов датчика положения ротора Т, внутри каждого периода датчика положения ротора на фазную обмотку двигателя подают импульсы напряжения Uф (фигура 2). Момент подачи импульсов фазного напряжения на обмотку двигателя относительно начала текущего периода Тt определяется величиной временного интервала t1, который определяют по формуле Т1=Т/2-4. Для стабилизации частоты вращения вырабатывают вспомогательный сигнал Uв такой же формы, как сигнал UДПР, с заданным периодом Т*, соответствующим заданной частоте вращения ωз. В процессе разгона сравнивают каждый период датчика положения ротора Т с периодом вспомогательного сигнала Т*. Когда значение Т* становится равным или меньшим, чем Тt, в момент совпадения передних фронтов Uв и Uф (фигура 2) изменяют условия подачи фазного напряжения на обмотку двигателя: с этого момента импульсы напряжения на обмотку двигателя подают внутри каждого полупериода Т*/2 вспомогательного сигнала Uв без вычисления временного интервала t1 и задания величины А.

Изменение условий подачи фазного напряжения на обмотку двигателя порождает переходной процесс. На интервале времени tp-tm (tm - момент времени, когда М=Мн, фигура 1) частота вращения двигателя ω>ωз. Это приводит к уменьшению А до значений, при которых момент М двигателя становится меньше момента нагрузки Мн, вследствие чего на интервале tm-t частота вращения уменьшается до заданного значения, а момент двигателя становится равным моменту нагрузки, что обеспечивает стабилизацию частоты вращения двигателя на заданном значении ωз.

Таким образом, предлагаемый способ стабилизации частоты вращения индукторного двигателя путем введения вспомогательного сигнала и формирования тока внутри каждого периода датчика положения ротора при подаче импульсов напряжения на фазную обмотку на интервале полупериода вспомогательного сигнала позволяет стабилизировать частоту вращения двигателя при изменении нагрузки на валу в допустимых пределах, без регулирования значений А по условиям сравнения текущего периода с заданным значением, что существенно упрощает способ стабилизации частоты вращения.

Способ стабилизации частоты вращения индукторного двигателя, заключающийся в том, что формируют токи в двигателе, для чего внутри каждого периода датчика положения ротора на фазную обмотку двигателя подают как минимум один импульс напряжения, отличающийся тем, что для стабилизации частоты вращения двигателя вводят вспомогательный сигнал такой же формы как сигнал датчика положения ротора с заданным периодом, а импульс напряжения на обмотку двигателя подают внутри каждого периода датчика положения ротора на интервале полупериода вспомогательного сигнала.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электроприводах транспортных средств, грузоподъемных машинах, в станочном приводе главного движения, в приводах насосов для добычи пластовых жидкостей из скважин, в приводах насосов компрессоров.

Изобретение относится к электрическим машинам и может быть использовано в приводах, применяемых в тяговых электроприводах транспортных средств, грузоподъемных машинах, в станочном приводе, в приводах насосов для качания нефти из скважин, а также в приводах насосов компрессоров.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в средствах управления автомобиля, а именно в электромеханическом усилителе руля с электроприводом переменного тока.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроприводам, и может быть использовано в различных областях промышленности в системах, работающих в условиях широкого диапазона скоростей вращения, крутящих моментов и ударных нагрузок с обеспечением точной стабилизации скорости ее плавной регулировки.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам управления электроприводами, которые могут быть использованы в станкостроении, робототехнике, в системах автоматического управления, различных следящих системах, в технике записи и воспроизведения звука и т.п.

Изобретение относится к устройствам для стабилизации и регулирования частоты вращения бесконтактного двигателя постоянного тока (БДПТ). .

Изобретение относится к электротехнике, предназначено для питания статорных обмоток БДПТ и может быть использовано в электроприводах различных приборов, например магнитофонов, электропроигрывателей и цифровых лазерных проигрывателей.

Изобретение относится к электротехнике . .

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах для запорной арматуры (задвижек, клапанов), кранов, на трубопроводах при транспорте нефти, нефтепродуктов, в химической и нефтехимической отраслях

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах с широким диапазоном изменения скорости вращения двигателя, например, по управляющему сигналу

Изобретение относится к устройствам управления электроприводами запорной арматуры (задвижек, клапанов, кранов)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системе привода, в котором режим регулирования переключается между режимом ШИМ-регулирования и режимом регулирования прямоугольно-импульсного напряжения вне зависимости от типа электродвигателя

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах различных механизмов и исполнительных устройствах автоматических систем

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах различных механизмов и исполнительных устройствах автоматических систем

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для приведения в движение синхронного электродвигателя, содержащего ротор с постоянными магнитами

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в электроприводах различных механизмов и исполнительных устройствах автоматических систем

Изобретение относится к инструментам с электродвигателем постоянного тока
Наверх