Способ управления синхронным двигателем с магнитотвердым ротором

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВйДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 260376(21) 2342156/24-07 >710100 (5М)М. Кл. с присоединением заявки Йо

Н 02 P 5/50

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет,(53) УДК 621.314. .27-83 (088.8) Опубликовано 15.0180. Бюллетень Йо 2

Дата опубликования описания 1501.80 (72) Авторы изобретения

В.И. Гуков, Б.A. Делекторский,; Н. Н. Рудая овский и В.Н.Тарасов (71) Заявитель московский ордена ленина энергетический институт (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ

СИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ С МАГНИТОТВЕРДЫМ РОТОРОМ

Изобретение, относится к управляемым синхронным злектроприводам, в частности к системам синхронного вала.

Известны способы управления положением ротора синхронного двигателя (1) . Они различаются характером управляющего воздействия: по фазе, частоте, напряжению и моменту нагрузки.

Наиболее точное регулирование.имеет место при изменении фазы питающего напряжения. Однако такой способ обуславливает необходимость автономности источника питания для каждого 15 электродвигателя. Управление путем изменения момента нагрузки требует установки на вал двигателя специального тормозного устройства. Это энергетически невыгодно и сложно конст- 2О руктивно. Способ управления путем изменения напряжения состоит в том, что измеряют угловое положение ротора, сравнивают его с заданным и затем устраняют угловое рассогласование: путем воздействия на действующее или среднее значение напряжения питания. .Основной недостаток данного способа состоит в малом диапазоне регу1 лирования угла 8, причем он тем меньше, чем меньше нагрузка. Дополнительный недостаток состоит в том, что любое изменение напряжения от номинального значения означает отклонение степени возбуждения двигателя от оптимального и существенное возрастание тока.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ (2), который частично устраняет укаэанные недостатки, заключающийся в том, что на основное напряжение питания накладывают периодически следуемые импульсы, изменяющие намагниченность ротора при изменении напряжения питания. Однако такой способ так-. же не обеспечивает большого диапазо" на регулирования по В.

Цель изобретения состоит в расширении диапазона регулирования углового положения ротора.

Цель достигается тем, что по способу управления синхронным двигателем с магнитотвердым ротором в замкнутой по угловому положению ротора системе регулирования путем наложения на основное напряжение питания периодически следуемых перемагничивающих ротор импульсов, момент нало710100

20 жения каждого перемагничивающего импульса относительно фазы основного напряжения питания регулируют в функции угла рассогласования ротора.

Достигнута возможность изменения положения намагниченности относительно тела ротора обеспечивает неограниченный диапазон регулирования фазового положения ротора относительно вращающегося вектора многофаэных напряжений, а постоянство действующего значения напряжения при одновременном импульсном намагничивании

1 гарантирует сохранение высоких энергетических характеристик двигателя при изменении момента.

На фиг. 1 поясняется сущность процесса регулирования1 на фиг. 2 представлена схема устройства для реализации описываемого способа. . По данному способу измеряют угловое положение ротора относительно опорного сигнала и сравнивают с заданным. После измерения величины и знака рассогласования формируют импульс намагничивающей силы такой величины, чтобы изменить положение век- 25 тора намагниченности ротора в сторону уменьшения рассогласования.

Импульсное намагничивание, которое может быть осуществлено эа десятые доли .периода частоты питания (практически мгновенно), изменяет положение намагниченности (полюса ротора) относительно тела ротора.

Если момент нагрузки увеличиваетcB oT М до M 2 (фиг ° 1), то ротор З5 стремится отклониться в положение 9 .

Однако путем перемагничивания, т.е. намагничивания ротора в.новом лоложении, начало координат перемещают влево, что обеспечивает неизменность угла 8 .

Устройство для реализации данного способа (фиг. 2) содержит гистерезисный двигатель 1 с датчиком 2 положения ротора, источник 3 питания двигателя, фазовый дискриминатор 4, 45 один вход которого подключен к источнику опорных (программных) сигна лов 5, а другой соединен с датчиком

2, Выход дискриминатора соединен с входом регулятора 6 фазы намагнйчи- 50 вающих импульсов, другой вход которого подключен к источнику питания 3, а выход — к импульсному возбудитеЛю

7. Импульсный возбудитель подключен в разрыв фазы питания двигателя 1 или схемно объединен с источником питания 3.

В качестве источника питания 3 может быть использована любая сеть переменного тока. B качестве источника опорных сигналов 5 может быть использована также сеть питания 3 либо датчик положения ротора другого двигателя. Регулирование фазы импульсов осуществляется относительно фазы напряжения питания регулятором 6 фазы. Возможно как замедлять, так и ускорять ротор относительно синхронной скорости.

Преимущество данного способа заключается в том, что он не накладывает ограничений на работу от источника питания других потребителей. Одновременно обеспечиваются высокие и стабильные энергетические показатели регулируемого двигателя.

Помимо системы синхронного вала способ может быть использован для программного частотного управления повышенной точности, для дозированного поворота ротора одного двигателя относительно ротора другого двигателя.

Формула изобретения . Спбсоб управления синхронным двигаталем с магнитотвердым ротором в замкнутой по угловому положению ротора системе регулирования путем на-, ложения на основное напряжение питания периодически следуемых перемагничивающих ротор импульсов, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, момент наложения каждого перемагничивающего импульса относительно фазы основного напряжения питания регулируют в функции угла рассогласования ротора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Танский Е.A. Прецизионные системы стабилизации скорости двигателей. Энергия, 1975, с. 6-11.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 1818295/07, кл. Н 02 P 1/46 1972.

710100 в, Ь

Ôèâ.2

Составитель Т.Васильева

Техред З.фанта Корректор M.Ïîæo

Редактор Т.Юрчикова

Филиал ППП Патент, r. ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8773/52 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35> Ра чаская наб., д. 4/5