Способ управления шаговым режимом двигателя переменного тока

ОП ИСАЙ ИЗОБРЕТЕ юз Советск иалистнческиРеспублик ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ(22) Заявлено 03,04,72 (21) 1768440/ 8,(51) М. Кл.- Н ением заявкис присое Государственный комитет Совета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий 23) Приоритет Опубликовано 3 Дата опубликов(088.8) ия описания 29.07.76 72) Авторы изобретепт Г. А, Караханян, В. В, Лотарь, А. М. МеШстель М. П. Рашкович и Б, И. Шкловский Одесское специальное конструкторское бюро специальных станковЗаявител 4) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ШАГОВЬ 1 М РЕЖИ ДВИГАТЕЛЯ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ы ан оным путем ов в начиглов,уве- меньмотки е поизкую бмот- овороорная диаграмотработке дви 12) 22ил отделезчльтирую схема силоления трехго предлаоворота р у коммут бретение относится к автоматизированлектроприводам и может быть использов устройствах с прерывистым движением.Известный способ управления шарежимом двигателя переменного токакоммутации и перераспределения токоомотках двигателя обеспечивает незтельный момент при отработке малыхменьших целого.По описываемому способу, с цельюличеяия момента при обработке углов,ших целого, сначала коммутируют обдля отработки целого угла, а затем пос,ворота ротора на часть целого угла, блтребуемой, перераспределяют токи в оках соответственно требуемому углу пта На фиг. 1 изображена вектма намагничивающих сил пригателем малых углов,где РРР 2, РРз, Р, Р,- векторы намагнячивающихных обмоток; Ро Р, Рт, 1 и -щие векторы намагничивающих сиНа фиг, 2 - принципиальнаявоШ части устройства для уирафазным двигателем, реализующгаемыШ 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 0 двигателя на заданный угол ср 1 и в исходномсостоянии по обмоткам протекают токи, которым соответствуют векторы намагничиваю- щеШ силы обмоток Еь Рз и их результпрую- щиШ вектор Ро. Отработка двигателем целых 5 углов производится поворотом вектора намагничивающеШ силы т, в положение, соответствующее вектору Г, т. е, на целый угол о (р=60 длядвигателя с одной парой полюсов) . Результирующему вектору Р соот ветствуют намагничивающие силы обмогокР и г 2. Поворот ротора двигателя а требуе- мыШ угол ср обеспечивают намагнпчивающпе силы в обмотках Ги и Гз результирующий вектор которых Е, повернут относительно исб ходного Ро на угол р. Момент, развиваемыйдвигателем при отработке целого угла пово.рота ссбольше момента при отработке угла ср 1(роПри отработке малых углов по ротора по предлагаемому способ а55 60 цпю 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 Р,. Ротор двигателя, стремясь синхронизироваться с вектором Р, 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 отработке уже требуемого угла, создавая в обмотках намагничивающие силы Р, Рзь результирующий вектор которых Р, повернут относительно исходного Р, на угол срь Ротор двигателя, стремясь синхронизироваться с новым вектором намагничивающей силы Рь поворачивается на угол, несколько меньший требуемого.Выбором соотношения токов в обмотка:с, т е, изменением величины векторов намагничивающих сил обмоток Рс и Р, (например, до значений Ри Рз), можно задать любой угол поворота ротора в пределах от 0 до 1/2 сро. Если при исходных векторах намагничивающих сил Рь Рз произвести коммутацию обмоток, соответствующую векторам намагничивающих сил Р Р, то изменением соотношения последних (например, до величин Рь Рл), можно угол поворота ротора регулировать в пределах от 1/2 сро до сро. 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 увеличеншям 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 (тири- стор 7 отключается коммутирующим конденсатором 9). Токам обмоток 1 и 3 соответствуют векторы намагничивающих сил РР, (фиг, 1). Результирующий вектор Ро равен геометрической сумме векторов Рь Рз. Затем включают тиристор 6, при этом тнрнстор 4 отключается коммутирующим конденсатором 11,о 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Токам в обмотках 1, 2 соответствуют векторы намагничивающих снл Г, и Р, (фиг, 1) и их результирующий вектор 1, повернутьш относительно вектора Р, 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 Р,ь Рзс и угол поворота их результирующего вектора Р, (фиг. 1) относительно исходного Р, задают величиной сопротивления предварительно отрегулированного переменного резистора 13. Ротор двигателя под действием вектора Р, поворачивается на угол, несколько меньший требуемого угла ср,. После отработки двигателем заданного угла включают тиристор 7. Последний отключает тнристоры 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 Ро, Затем включают тиристор 6, при этом тиристор 4 отключается конденсатором 11, и новый результирующий вектор Р поворачивается относительно вектора Ро 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 Ри Рь оказывается повернутым относительно вектора Ро на требуемый угол срп)30. После отработки двигателем заданного угла срп включа. ют 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 меньших 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,)рк ор А Лзесова Тираж 882Совета Министровоткрытийская наб., д. 4/5 ипография, пр. Сапунова едактор В. Ле каз 1590/2ЦНИ Составитель 3, Горн Техред Т. Курил Изд.1487 Государственного комите по делам изобретений 113035, Москва, )К, Рау