Электропривод колебательного движения

Номер патента: 1741249

Авторы: Аристов, Кожемякин, Плодистый

ZIP архив

Текст

)5 Н 02 Р 7/ тут им. ЕБАТЕЛЬНОГО приводы с высоы. Сущность изоэлектропривод игатель с паралГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР(56) Авторское свидетельство СССР(57) Использование: виброкой стабильностью частот бретения; колебательныи содержит двухфазный дв Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в приводах вибротранспортировки, виброобкатке, в системах активной компенсации продольных колебаний валопроводов, в экспериментальных измерительных комплексах, где области потребных амплитуд и частот колебаний составляют по угловым координатам 10 -45 грау,10 -10 Гц, полинейным координатам 10 -102 мм, 1-10 Гц при стабильности амплитуды до 1%, частоты. до 0,1% и фазы до 2%.Предлагаемый колебательный привод является дополнительным к авт,св. М 1307530, содержащему двухфазный двигатель со статором и ротором, статорные обмотки которого подключены к двум источникам переменного тока различной частоты и в котором с целью повышения КПД 1741249 А 2 дельными обмотками статора 1,2 и ротора 3,4, подключенными к выходам генераторов частоты 5 и 6, а также преобразователь 7 разности частоты в напряжение, подключенный своими входами к генераторам 5,6 и управляющий коэффициентом передачи генераторов 5,6. Вследствие этого производится изменение позиционного электромагнитного усилия машины двойного питания путем пропорционального регулирования фазных напряжений в зависимости от требуемой частоты колебаний. При этом. колебательный электропривод работает в энергетически выгодном резонансном режиме, позволяющем иметь предельно допустимые выходные характеристики колебательного комплекса при минимальных габаритных размерах, 1 ил. юи мощности привода на роторе выполнены а две обмотки, подключенные параллельно обмоткам статора. 3 ьОднако в данном электроприводе отсутствует регулировка собственной частоты колебаний, что не позволяет в широком частотном диапазоне поддерживать в коле- + бательном электроприводе энергетическиО выгодный резонансный режим работы.Целью изобретения является улучшение энергетических характеристик колебательного электропривода, уменьшение его массогабаритных показателей и повышение надежности системы в целом,Поставленная цель достигается подключением к выходам задающих генераторов колебательного электропривода по авт. св. М 1307530 преобразователя разности частот в напряжение и управляющего своим(оэффициент электромагнитного позиционного усилия машины двойного питания, развиваемого за счет взаимодействия электромагнитных полей статора и ротора, определяется параметрами электрической машины и функциями регулирования источников питания как Рем = 0,5 Г 9 Овн (Я т 1 + Я 12) (3) где к - обобщенный силовой коэффициент, учитывающий тип электропривода (углового или линейногодвижения); 11 л 2 - постоянные коэффициенты, определяемые параметрами электрической машины,Согласно выражениям (2) и (3) для обеспечения резонансного режима работы колебательного электропривода в заданном 50 выходом коэффициеНтом передачи по крайней мере одного. из задающих генераторов, Благодаря этому производится регулировка позиционного электромагнитного усилия машины двойного питания путем пропорци онального регулирования фазных напряжений электродвигателя в зависимости от требуемой частоты колебаний подвижного элемента привода по закону Йу=сопзт.Здесь круговая частота колебаний по двикного элемента привода й = 2 7 г (1-12), где 1,12 - частоты задающих генераторов; у =у 1 =у 2 - коэффициент сигнала по напряжению задающих генераторов; У 1=Ощ 1/Овн, У 2=Ов 2/Ощн, пРичем Оп 1, Оп 2 15 - амплитудные значения выходных напряжений задающих генераторов; Овн - номинальное амплитудное значение напряжения управления исполнительным двигателем. 20Так как амплитуда колебаний подвижного элемента колебательного электропривода определяется какпусксе 1251(Р Тдн 2 ) + (мех + д) 2где Ьусх - пусковой электромагнитный момент исполнительного двигателя; Тд, электромеханическая постоянная времени учитывающая инерционность двигателя и 30 нагрузки; р - коэффициент позиционного усилия; смех,1 д - относительные коэффициенты механического и электромагнитного демпфирования, то для обеспечения резонансного режима работы колебательного 35 электропривода необходимо, цтобы в колебательной системе присутствовало позиционное усилие и выполнялось следующее условие:р =Тдн Й 2 (2) 40 частотном диапазоне необходимо при изменении частоты колебаний Йпропорционально регулировать коэффициенты сигналов у 1 =у 2 =у по законуОу =сопзс,Введение преобразователя разности частот в напряжение в состав колебательного электропривода по авт,св, М 1307530 и снабжение по крайней мере одного из задающих генераторов частоты управляющим входом позволяет регулировать электромагнитное позиционное усилие машины двойного питания в зависимости от частоты колебаний подвижного элемента, что обеспечивает новые свойства электропривода.На чертеже приведена структурная схема предлагаемого электропривода.Электропривод содержит двухфазный исполнительный .двигатель, имеющий две взаимоперпендикулярные обмотки 1, 2 на статоре и 3,4 на роторе, два задающих генератора 5,6, преобразователь разности частот в напряжение 7, включающий в себя блок преобразования разности частот 8 и ЦАП 9,Преобразователь работает следующим образом.Статорные 1,2 и роторные 3,4 обмотки двигателя соединены параллельно и подключены к генераторам 5,6, напряжение которых изменяется по законамОф) = Оу 1 зп (в 1 с+а);О 2(С)=ОГпн У 2 зп (йЛ +ф).где в, в 2 - круговые частоты и начал ьн ые фазы а, Р питающих напряжений, Выходная частота в 1 = 2 к 11 одного из задающих генераторов 5 фиксирована и равна паспортной частоте питания исполнительного двигателя, а другая в 2 =2 л 12 генератора 6 перестраивается в зависимости от требуемой частоты колебаний Й, которая определяется как й=в 1 - в 2.Преобразователь разности частот в напряжение 7 подключен своими входами к выходам задающих генераторов 5,6 и преобразует сперва разностную частоту Й в параллельный код 8 с последующим преобразованием последнео на ЦАПе 9 в напряжение постоянного тока,Снимаемое с преобразователя 7 напряжение с заданным коэффициентом усиления К пропорционально регулирует выходные напряжения задающих генераторов 5,6 по законуЙ/у=со п зт.Настройкой коэффициента 1 (блок 9) добиваются для заданных параметров двигателя и нагрузки резонансного режимаТираж Подписноеного комитета по изобретениям и открытия035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 и ГКНТ СС зводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 работы колебательного двигателя на максимальной, заданной техническим заданием частоте Й так, чтобы амплитудные значения выходных напряжений Оп,н у 1, Опнснимаемые с задающих генераторов 5,6, соответствовали номинальным значениям применяемой электрической машины,При дальнейшем регулировании частоты колебаний вниз от максимальной выходные напряжения, снимаемые с задающих генераторов, снижаются и не превышают своих номинальных значений, что позволяет дополнительно стабилизировать амплитуду колебаний исполнительного элемента привода в заданном частотном диапазоне.При практической реализации преобразователь разности частот в напряжение был выполнен на интегральных микросхемах 155 серии с использованием перемножаю- щего 10-ти разрядного ЦАПа 572 ПА 1. Коэффициент К устанавливался за счет регулирования опорного напрякения ЦАПа,Таким образом, введя в состав колебательного электропривода по авт,св. М 1307530 преобразователя разности частот в напряжение, достигается цель формирования энергетически выгодного резонансного режима работы колебательного электро- привода, Предлагаемый электропривод обладает более высокими энергетическими характеристиками по сравнению с прототипом, Так как исполнительный электродвигатель практически при резонансном режиме работы не потребляет электроэнергию от задающих генераторов, то последние выполняктся на существенно малые мощности, необходимые для преодоления лишь сухого трения в системе, что позволяет в 2-3раза снизить массогабаритные показателипривода и повысить надежность всей системы в целом за счет применения более на 5 дежных силовых элементов в задающихгенераторах и схемах их управления.В отличие от асинхронных приводов взлектроприводе отсутствует датчик положения, выполняющий роль электрической пру 10 жины, что существенно упрощает систему ине ограничивает предельные характеристики электропривода,В качестве побочного эффекта следуетотметить, что в электроприводе колебатель 15 ного движения благодаря наличию преобразователя разности частот в напряжениепроисходит частичная стабилизация выходной амплитуды колебаний, что является дляряда колебательных электроприводов од 20 ним из самых жестких требований, крометого, формирование резонансного режимапозволяет воспроизводить гармоническоеколебательное движение с более высокойточ ность ю.25 Формула изобретенияЭлектропривод колебательного движения по авт. св. М. 1307530, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что, с целью повышения энергетических характеристик путем формирова 30 ния резонансного режима работы, в неговведен преобразователь разности частот внапряжение, по крайней мере один из генераторов частоты снабжен управляющимвходом, подключенным к выходу преобра 35 зователя разности частот в напряжение,входы которого подключены к генераторамчастоты.

Смотреть

Заявка

4811318, 09.04.1990

ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. С. М. КИРОВА

АРИСТОВ АНАТОЛИЙ ВЛАДИМИРОВИЧ, КОЖЕМЯКИН ЮРИЙ АНАТОЛЬЕВИЧ, ПЛОДИСТЫЙ ИГОРЬ ЛЕОНИДОВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02P 7/62

Метки: движения, колебательного, электропривод

Опубликовано: 15.06.1992

Код ссылки

<a href="https://patents.su/3-1741249-ehlektroprivod-kolebatelnogo-dvizheniya.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Электропривод колебательного движения</a>

Похожие патенты