Способ частотно-токового управления двухфазным синхронным двигателем

(5) )5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР МИТЕТОТКР ЫТИ ИЕ ИЗОБР ОГИСА ТЕНИ К АВТОРСКО ВИДЕТЕЛЬСТВУ еотвосится к элек ектроприводам пе но-токовым управл ользовано для уп нхронными индук ротехни- ременноением, и равления торными(56) Чиликин М.ГСандлер А.С. Общий курс электропривода. М.: Энергоиздат, 1981, с,201-206.Бродовский В.Н., Иванов Е,С, Приводы с частотно-токовым управлением, Под ред, В,Н.Бродовского, М.: Энергия,. 1974, с.28-33. (54) СПОСОБ ЧАСТОТНО-ТОКОВОГО УПРАВЛЕНИЯ ДВУХФАЗНЫМ ( ИНХРОННЫМ ДВИГАТЕЛЕМ Изобретенике,а именно кэлго тока с частотможет быть ислинейными сидвигателями,Известенния синхроннзволяет с высоско ость в а способ частотного управлеым двигателем, который покой точностью регулироватьр р щения ротора двигателя.Недостатком известного способа являются трудности создания быстродействующего прецизионного электропривода на базе синхронного двигателя, Это обьясняется склонностью к качаниям ротора двигателя, которая особенно отрицательно проявляется при нестационарной нагрузке на валу двигателя.Наиболее близким по технической сущности является способ частотно-токового(57) Использование: управление линейных синхронных индукторных двигателей, Сущность изобретения: способ заключается в том, что фазные обмотки ротора эапитывают синусоидальными и консинусоидальными токами равной амплитуды, регулируя амплитуду которых, управляют моментом, предварительно определяют угловую погрешность взаимной установки фазных секций двигателч и фаэные обмотки запитывают указанными токами, сдвинутыми па фазе на угол, равный укаэанной погрешности с противоположным знакам. 1 управления двухфазным синхронным двига- д телем, при котором фазные обмотки синхронного двигателя запитывают синусоидальным и косинусоидальным токами равной амплитуды и, регулируя амплиту- ф ду которых, управляют моментом вращения ОО синхронного двигателя. ЬЭНедостатком известного способа явля- фь ется невысокая точность управления моментом вращения, обусловленная пульсациями момента, вызванными по- а грешностью установки фаэных секций двигателя друг относительно друга. Целью изобретения является повышение точности управления моментом вращения путем исключения пульсаций момента, вызванных погрешностью установки фазных секций двигателя друг относительно друга,Поставленная цель достигается тем, что согласно известному способу частотно-токового управления двухфазным синхронным двигателем, при котором фазные обмотки синхронного двигателя запитыаа" ют синусоидальным и косинусоидальным токами равной амплитуды и, регулируя амплитуду которых, управляют моментом вращения, предварительно определяют угловую погрешность взаимной установки фазных секций двигателя и фаэнце обмотки запитывают указанными токами дополнительно сдвинутыми по фазе на угол, равный указанной погрешности с противоположным знаком,Способ частотно-токового управления двухфазным синхронным двигателем заключается в том, что;1. Предварительно, на этапе наладки привода, определяют угловую погрешность взаимной установки фазных секций двигателя друг относительно друга.2, Фазные обмотки двигателя запитывают синусоидальными и косинусоидальными токами равной амплитуды.3, Указанные. токи дополнительно сдвигают по фазе на угол. равный указанной погрешности с противоположным знаком.4. Управляют моментам вращения двигателя путем регулирования амплитуды токов.На чертеже представлена схема электроп ри вода переменного тока.по базе линейного синхронного индукторного двигателя. Управление силой тяги линейного двигателя осуществляется а соответствии с предлагаемым способом,Злектропривод содержит линейный двигатель 1, линейный датчик 2 положения, подвижный элемейт которого жестко соединен с подвижным элементом линейного двигателя 1, формирователь 3 фазных токов линейного двигателя, первый управляющий вход которого подключен к задатчику 4 силы тяги, втооой управляющий вход - к выходу линейного датчика 2 положения, а токозадающие выходы - к фазным обмоткам линейного двигателя 1, источник 5 синусоидальных напряжений, первый выход которого подключен к опорному входу линейного датчика 2 положения и к первому опорному входу формирователя 3 фазных токов, а второй выход - через фазосмещающий блок б к второму опорному входу формирователя 3 фазных токов.Формирователь 3 фазных токов линейного двигателя содержит первый и второй блоки 7,3 умножения, формирователь 9 опорных сигналов, первый и второй фазочувствительные выпрямители 10,11, управ. ляющие входы которых подключены к выходам блоков 7,8 умножения, а опорные входы- к выходу формирователя 9 опорных сигналов. первый и второй регулируемые источ 5 ники 12,13 тока, подключенные входами квыходам фазочувствительных выпрямителей 10,11.При этом первым управляющим входомформирователя 3 является первый вход бло 10 ка 7 умножения, объединенный с первымвходом блока 8 умножения, вторым управляющим входом - вход формирователя 9опорных сигналов, первым и вторым опорными входами - ворые входы блоков 7,815 умножения, токозадающими выходами -выходы регулируемых источников 12,13 тока.Линейный двигатель 1 содержит ферромагнитный зубчатый статор 14 и подвижный20 элемент 15, состоящий из фззных электромагнитных модулей 16,17. Каждый электромагнитный модуль включает в себяП-образные магнитопроводы 18,19, обмотку20 управления и постоянный магнит 21 воз 25 буждения. Зубцовая зона линейного двигателя 1 выполнена с шагом ,Устройство работает следующим образом,Пусть электромагнитные модули 16 и 1730 взаимно смещены с некоторой инструментальной погрешностью, т,е. электромагнитные модули установлены друг относительнодруга вдоль направления движения на длину35 где Г - шаг зубцовой зоны двигателя;40 д - инструментальная погрешность,и - любое целое число.Согласно частотно-токовому способууправления синхронной машиной 2) линейный двигатель 1 будет развивать силу тяги 45Р=сд 8 п у +1 в Сов(р + Л у,(1) где у = . х - угол. определяющий поло 2 л50 жение подвижного элемента 15 по отношению к зубцам статора 14,ЬО =, д - угловая погрешность2 лвзаимной установки фазных электромагнит 55 ных модулей 16 и 17,х - текущее положение подвижного элемента 15 вдоль направления движения,1 д и 1 в - фазные токи,с - коэффициент пропорциональности, 1758824фазочувствительного выпрямителя, а цепь коммутации ключа - опорный вход фазочувствительного выпрямителя.Поскольку на управляющие входы фазочувствительных. выпрямителей 10,11 приходят синусоидальные напряжения (3), а на опорные входы - короткие импульсы в моменты времени(4), то на выходах фазочувствительных выпрямителей сформируются ступенчатые сигналы, аппроксимирующие напряженияОоОгйп (р+ 2 д 1 ) = ОоОРЗЬ рОоОгСоз(р+2 л 1 - Ьу) ==ОоОсСоз ( р - Ью) Сформированные напряжения поступают на входы регулируемых источников 12,13 тока, которые вырабатывают в обмотках линейного двигателя 1 токи, пропорциональные заданию, т.е, равные требуемым фазным токам (2),Таким образом, предварительное определение угловой погрешности взаимной установки фазных.секций двигателя и взаимное дополнительное смещение токов в фазных обмотках двигателя по фазе на угол, равный указанной погрешности с противоположным знаком, позволяет исключить пульсации момента, вызванные погрешностью установки фазных секций двигателя друг относительно друга, тем сац мым повысить точность управления моментом вращения двигателя, Предлагаемый способ может найти применение при управлении как круговыми, так и линейными синхронными двигателями.10 Формула изобретен ия Способ частотно-токового управлениядвухфазным синхронным двигателем, при котором фазные обмотки двигателя запиты Ц вают синусоидальным и косинусоидальнымтоками равной амплитуды, регулируя амплитуду которых, управляют моментом, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности управления моментом путем иск лючения пульсаций момента, вызванных погрешностью установки фазных секций двигателя друг относительно друга, предварительно определяют угловую погрешность взаимной установки фазных секций двига Ц теля и фазные обмотки запитывают указанными токами, сдвинутыми по фазе на угол.равный указанной погрешности с противоположным знаком.ректор О.Кравцова едактор Ю.Середа тельский комбинат "Патент", г, Ужгород уя.Гагарина. 101 зводствен Заказ 3010 ВНИИПИ Тираж арственного комитета по и 113035, Москва, Ж, Подсоебретениям и открытиям при ГКНТ СССаушская наб., 4/5