Способ управления синхронным двигателем с магнитотвердым ротором

(53)М. Кл. с присоединением заявки Йо Н 02 Р 5/50 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий,(53) УДК 621.314, ,27-83 (088.8) Опубликовано 15,0180, Бюллетень Йо 2 Дата опубликования описания 1501.80(71) Заявитель московский ордена ленина энергетический институт(54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ С МАГНИТОТВЕРДЫМ РОТОРОМ Изобретение, относится к управляемым синхронным злектроприводам, вчастности к системам синхронного вала.Известны способы управления положением ротора синхронного двигателя 1 . Они различаются характеромуправляющего воздействия: по фазе,частоте, напряжению и моменту нагрузки.10Наиболее точное регулирование имеет место при изменении фазы питающего напряжения, Однако такой способобуславливает необходимость автономности источника питания дя каждого 15электродвигателя. Управление путемизменения момента нагрузки требуетустановки на вал двигателя специального тормозного устройства. Это энергетически невыгодно и сложно конструктивно. Способ управления путемизменения напряжения состоит в том,что измеряют угловое положение ротора, сравнивают его с заданным и затемустраняют угловое рассогласованиепутем воздействия на действующееили среднее значение напряжения питания,.Основной недостаток данного способа состоит .в малом диапазоне регу- ЗО 1лирования 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 6Цель 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 нало20 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 гарантирует сохранение высоких энергетических характеристик двигателя при изменении момента.На фиг. 1 поясняется сущность про цесса регулирования 1 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 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 увеличивается от М до ХЛ 2 (фиг.1), то ротор стремится отклониться в положение 9 . Однако путем перемагничивания, т.е. намагничивания ротора в.новом лоложении, начало координат перемещают влево, что обеспечивает неизменность угла 8.40Устройство 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) сигналов 5, а другой соединен с датчиком 2, Выход дискриминатора соединен с входом регулятора б фазы намагнйчи 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. В 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 б 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 взамкнутой по угловому положению ротора системе регулирования путем на-,ложения на основное напряжение питания периодически следуемых перемагничивающих ротор импульсов, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, момент наложения каждого перемагничивающего импульса относительнофазы основного напряжения питаниярегулируют в функции угла рассогласования ротора.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Танский Е.А. Прецизионные системы стабилизации скорости двигателей. Энергия, 1975, с, 6-11.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 1818295/07,кл. Н 02 Р 1/46 1972./52 Тираж 783ЦНИИПИ Государственного комипо делам изобретений и отк 13035, Москва, Жв Раущская н Подпиета СССРытийб. д 4/5