Способ управления шаговым режимом двигателя переменного тока

 

.СМАЯ

\ Д

0 П И С А Н И Е пп б!б!б8

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.04.72 (21) 1768440/24-7 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 30 05 76. Бюллетень № 20

Дата опубликования описания 29.07.76 (51) М. Кл, - Н 02Р 8/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.313.13-133.3:62-83 (088.8) (72) Авторы изобретения

Г. A. Караханян, В. В. Лотарь, А. М. Мейстель, М. П. Рашкович и Б. И. Шкловский (71) Заявитель

Одесское специальное конструкторское бюро специальных станков (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЬ1М РЕЖИМОМ

ДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к автоматизированным электроприводам и может быть использовано в устроиствах с прерывистым движением.

Известный способ управления шаговым режимом двигателя переменного тока путем коммутации и перераспределения токов в оомотках двигателя обеспечивает незначительный момент при отработке малых углов, меньших целого.

По описываемому. способу, с целью увеличения момента при обработке углов, меньших целого, сначала коммутируют обмотки для отработки целого угла, а затем после поворота ротора на часть целого угла, близкую требуемой, перераспределяют токи в обмотках соответственно требуемому углу поворота.

На фиг. 1 изображена векторная диаграмма намагничивающих сил при отработке двигателем-малых углов, где F„F„F, F„F3, F„, F„, F„, F„— — векторы намагнячивающих сил отдель HbIx обмоток; F(> F F(F((— результирующие векторы намагничивающих сил.

На фиг. 2 — принципиальная схема силовой части устройства для управления трехфазным двигателем, реализующего предлагаемый способ.

Устройство содержит обмотки 1 — 3 двигателя, коммутирующие их тирпсторы 4 — 6, вспомогательный тирпстор 7, коммутирующие конденсаторы 8 — 11 и резисторы 12 и 13.

Сущность предлагаемого способа поясняется с помощью векторной диаграммы фпг, 1, построенной применительно к трехфазному двигателю.

Пусть, например, требуется повернуть ротор

10 двигателя на заданный угол ср(и в исходном состоянии по обмоткам протекают токи, которым соответствуют векторы намагничивающей силы обмоток F>, Рз и их результирующий вектор Ро. Отработка двигателем целых

15 углов производится поворотом вектора намагничивающей силы F< в положение, соответствующее вектору F, т. е. на целый угол q (can=60 для g двигателя с одной парой полюсоB) . Результирующему вектору F соот20 ветствуют намагничивающие силы обмогок

F(и Fz. Поворот ротора двигателя на требуемый угол ср(обеспечивают намагнп-гивающпе силы в обмотках Г((и Fq>, результирующий вектор которых Е1 повернут относительно ис23 ходного Рс на угол q>. Момент, развиваемый двигателем при отработке целого угла поворота (с0, больше момента при отработке угла р((р.

При отработке малых углов поворота ро30 ротора по предлагаемому способу коммута516168

60 цшо обмоток электродвигателя производят дважды. Сначала осуществляют коммутацию обмоток, соответствующую отработке целого угла поворота, т. е. поворачивают результирующий вектор намагничивающей силы на угол сро до положения вектора Г, создавая в обмотках намагничивающие силы Г,, F,. Ротор двигателя, стремясь синхронизироваться с вектором F, начинает поворачиваться. При этом двигатель развивает увеличенный момент, соответствующий отработке целого угла поворота. После поворота ротора на часть требуемого угла производят коммутацию обмоток двигателя, соответствующую отработ«е уже требуемого угла, создавая в обмотках намагничивающие силы F», Гоь результирующий вектор которых Fi повернут относительно исходного Fî на угол сов Ротор двигателя, стремясь синхронизироваться с новым вектором намагничивающей силы Fi, поворачивается на угол, несколько меньший требуемого.

Выбором соотношения токов в обмотках, т е. изменением величины векторов намагничивающих сил обмоток F»i Fp (например, до значений F„ i F3)) > можно задать любой угол поворота ротора в пределах от 0 до 1/2 соо.

Если при исходных векторах намагничивающих сил F, Го произвести коммутацию обмоток, соответствующую векторам намагничивающих сил F>, F, то изменением соотношения последних (например, до величин Г», Fez), можно угол поворота ротора регулировать в пределах от 1/2 соо до соо. Форсировка момента двигателя при отработке этих углов производится аналогично описанному.

Изменением токов статора можно получить практически любой угол поворота ротора в диапазоне от 0 до 180 эл. град. с увеличенным моментом отработки.

Таким образом, описываемый способ благодаря отработке дробных углов в два этапа, позволяет увеличить момент двигателя и, следовательно, повысить жесткость статической механической характеристики и точность отработки по сравнению с известными способами.

Предлагаемый способ применим для управления шаговым режимом не только асинхронных двигателей, но и синхронно-реактивных, шаговых и других двигателей переменного тока с произвольным числом обмоток.

Устройство, реализующее описываемый способ, работает следующим образом.

Для отработки углов поворота от 0 до 30 тиристоры 4, 5, 6 в исходном состоянии отключены, а тиристор 7 включен. Подачей сигнала на тиристор 4 включаются обмотки 1, 3 (тиристор 7 отключается коммутирующим конденсатором 9). Токам обмоток 1 и 3 соответствуют векторы намагничивающих сил F„F, (фиг.

1). Результирующий вектор Fp равен геометрической сумме векторов Гь F3. Затем включают тиристор 6, при этом тпрнстор 4 отключается коммутирующим конденсатором 11, о

Токам в обмотках 1, 2 соответствуют векторы намагпичивающих снл Г и Fg (фиг. 1) и их результирующий вектор 1:, повернутьш относительно вектора Fp на угол 60 . Двигатель, развивая момент, соответствующий повороту на целый угол, начинает отработку. В момент, когда ротор двигателя повернется на часть требуемого угла, подают команду на включение тиристоров 4 и 5. При этом тиристор 6 отключается коммутирующим конденсатором

11. Соотношение токов в обмотках 1 и 3, а следовательно, величина намагничивающих сил F», F3/ и угол поворота их результирующего вектора Fi (фиг. 1) относительно исходного Fp задают величиной сопротивления предварительно отрегулированного переменного резистора 13. Ротор двигателя под действием вектора F> поворачивается на угол, несколько меньший требуемого угла ср,. После отработки двигателем заданного угла включают тиристор 7. Последний отключает тпристоры 4, 5 коммутирующими конденсаторами 9, 10, и схема приходит в исходное состояние.

Для получения угла поворота ротора двигателя от 30 до 60 обеспечивают следующую последовательность включения тиристоров.

Включают тиристор 4, чем соответствует результирующий вектор намагничивающей силы F.. Затем включают тиристор 6, при этом тиристор 4 отключается конденсатором

11, и новый результирующий вектор F поворачивается относительно вектора Fp на угол сро = 60".

После поворота ротора на часть требуемого угла включают тиристор 5, оставляя включенным и тиристор 6. В результате вектор Рп, являющийся суммой векторов F» и F, оказывается повернутым относительно вектора на требуемый угол срп)30 . После отработки двигателем заданного угла срп включают гасящий тиристор 7, отключающий тиристоры 5 и 6. Устройство приходит в исходное состояние.

Таким образом, регулирование угла поворота в диапазонах 0 — 30 С и 30 — 60 осуществляется одним и тем же переменным резистором 13.

Резистор 12 является нагрузкой тиристора 7.

Формула изобретения

Способ управления шаговым режимом двигателя переменного тока путем коммутации и перераспределения токов в обмотках двигателя, отличающийся тем, что, с целью увеличения момента при отработке углов мень ших целого, сначала коммутируют обмотки для отработки целого угла, а затем после поворота ротора на часть целого угла, близкую к требуемой, перераспределяют токи в обмотках соответственно требуемому углу поворота.

516168

Фиг. 1

Фиг. 2

C оста в и тель 3. Горн ик

Техред Т. Курилко

Корректор А. Дзесова

Редактор В. Левятов

Заказ 1590/2 Изд. № 1487 Тираж 882 Подппснос

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Типография, пр. Сапунова, 2

Способ управления шаговым режимом двигателя переменного тока Способ управления шаговым режимом двигателя переменного тока Способ управления шаговым режимом двигателя переменного тока 

 

Похожие патенты:

В пт б // 408447

Изобретение относится к электротехнике, к электродвигателям, предназначенным для использования в дискретных электроприводах

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в робототехнике и системах автоматики для регулирования шагового перемещения

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для дискретных электроприводов

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в робототехнике и системах автоматики для регулирования шагового перемещения

Изобретение относится к области электротехники и позволяет реализовать шаговое перемещение электропроводящего якоря линейного асинхронного электропривода и предназначено для дискретных электроприводов

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в дискретных электроприводах, предназначенных для осуществления дискретных линейных перемещений

Изобретение относится к электротехнике, к шаговым электродвигателям и может быть использовано в дискретных электроприводах в робототехнике и системах автоматики

Изобретение относится к электротехнике, к дискретным электроприводам
Наверх