Способ управления вентильным электродвигателем

(53)5 МГИЯ ЗОБРЕ ОПИС СКОМ ЕТЕЛЬСТВУ К А ение бесконтактнного тока в слеминиатюризации ров, Л.: ЦНИИ бедев Н.И, Бесоянного тока ав- -Л,: Наука, 1966,во СС 6, 198 При таком способна магнитодвижущейляется выражением правления влы статора оп ичи- едеГОСУДАРСТВЕН ЮЕ ПАТЕНТНОВЕДОМСТВО СССР(56) Азов А.К. и др. Управлными двигателями постоядящих системах и пути"РУМБ", 1982, с. 9-13.Овчинников И.Е. и Леконтактные двигатели посттоматических устройств, М.с.13-14,Авторское свидетельстМ 1259430, кл. Н 02 К 29/О, 3+20водственноеобъединениеА.В.Медведев и М.В.ПетуИзобретение относится к электротехнке, а именно, к вентильным электродвигатлям Целью изобретения является уменьшение пульсаций механического момента вентильного электродвигателя.Для достижения указанной цели при управлении вентильным двигателем путем дискретного изменения пространственного расположения магнитодвижущей силы статора дополнительно производится изменение величин магнитодвижущей силы статора обратно пропорционально функции т(а) угла поворота ротора ав пределах межкоммутационного интервала, таким образом, заявляемый способ управления ееитилъиым двигателем соответствует критерию "Новизна". УПРАВЛЕНИЯ ВЕНТИЛЬОДВИГАТЕЛ ЕМание, В системах управления электродвигателями, Сущения, Введение дополнительпамяти, генератора ющих импульсов позволяет ополнительные сигналы, ус- . е, где происходит сбой в сисучшает работу устройства, вероятность сбоев из-за, поатчика положения ротора. 1(54) СПОСОБ НЫМ ЭЛЕКТР (57)Использов вентильными ность изобрет ного блока синхрониэиру формировать д танавливающи теме, т. е, ул уменьшается мех в канале д табл. 3 ил. Рс Ест 00 Ест - амплитудное значение магнитодви- СЬй силы статора.С учетом (1) механический момент М, (Я создаваемый вентильным электродвигателем при таком способе управления, определяется выражениемЮйМ=Кф РртЕст и не зависит от угла поворота ротора.Модуляция величины магнитодвижущей силы статора обратно пропорционально функции угла поворота ротора позволяет уменьщи 1 пульсацию механического момен 1818675тз, создаваемого вентильным электродвигателем.Управление вентильным двигателем по заявляемому способу производится следующим образом, 5В вентильном электродвигателе, содержащем синхронную машину, электронный коммутатор, силовые ключи которого подключают Обмотки синхронной машины к источнику питания и датчик положения 10 ротора, представляющий собой вращающийся трансформатор (или сельсин), запитывзют обмотку возбуждения датчика положения ротора периодическим сигналом (гармоническим или импульсным) с по стоянной амплитудой. На основе информации о Фазе напряжений сигнальных обмотках датчика положения ротора коммутатор вырабатывает сигналы включения силовых ключей (количество силовых 20 ключей и последовательность их включения определяется количеством обмоток синхронной машины и схемой их подключения). Ори этом обмотки синхронной машины в той или иной комбинации подключаются к 25 источнику питания, Чередование комбинаций подключения производится на каждом интервале коммутации, что создает дискретное с постоянным угловым шагом измеиение простргн:твенного расположения З 0 магнитодвижущей силы стзторэ, увлекающее зг собой ротор синхронной машины,Одновременно нз ОснОве информации о теущем значении угла поворота ротора а, получэемогО из анализа амплитуд напряжений на сигнальных обмотках датчика положения ротора вычисляется функция распределения магнитной индукции в воздушном зазоре синхронной машины т(а), Например, для двухфазной четырехсекци Онной синхронной машины с синусоидэльным рэспределением индукции в воздушном зазоре, в пределах межкоммутаЛционногО интервэлэ О, (жу этз функцияимеет вид:Йт (4= (залпа +сова ).Далее производят модуляцию величинымзгнитодвижущей силы статора обратнопропорционзльнО функции Фу) путем моду"ляции величины фэзных напряжений, например, с помощью широтно-импульсноймодуляции,На фиг. 1 представлена структурнаясхема устройства, реализующего заявляемый способ; нэ фиг, 2 - функциональнаяСхЕМЭ УСТООЙСТВЗ; На фИГ, 3 - рвеННЫЕдиаграммы прОцессэ упрэвления вентильным электродвигателем,Вентильный электродвигатель содержит обмотки статора 1 ротор 2, датчик положения ротора 3, блок вычисленияфункции от угла поворота ротора 4, блокделения 5, модулятор 6 и коммутатор 7.Вентильный электродвигатель работаетследующим образом:сигналдатчика положения ротора 3,содержащий информацию об угле поворотаротора а, поступает на блок вычисленияфункции 4, нэ выходе которого формируетсясигнал, пропорциональный функции 1(а),который поступает на блок деления 5. Навыходе блока деления формируется сигнал,пропорциональный Овхl Ка), который посыпает нэ вход модулятора 6 и далее на управляющий вход коммутатора 7, на коммутаторпоступает также сигнал от датчика положения ротора, Коммутатор формирует токи обмоток статора, при атом возникаетмагнитодвижущая сила статора, величинакоторой изменяется обратно пропорционально функции от угла поворота ротора1 (а), Величина механического момента приэтом пропорциональна входному сигналу(Овх) и не зависит от угла поворота ротора.На фиг. 2 приведена функциональнаясхема конкретного примера вентильногодвигателя с синусоидальным распределением магнитной индукции в воздушном зазоре, реализующая заявляемый способ,Вентильный двигатель содержит обмотки статора 8, ротор в виде постоянного магнита 9, датчик положения ротора 10,представляющий собой вращающийсятрансформатор, возбуждаемый генератором 11, блок вычисления функции угла поворота 12, состоящий из фазочувствительныхпреобразователей 13, 14, выпрямителей 15,16 и сумматора 17, блок деления 18, широтно-импульсный модулятор 19, состоящий изгенератора пилообразного напряжения 20 икомпаратора 21, и коммутатор 22, в составкоторого входят компараторы 23, 24, распределитель импульсов 25, стробируемыйсигналом от модулятора, и силовые ключи26,Блок вычисления функции угла поворота ротора формирует сигнал Ои "( ЭЬа 1+ сова 1) Ог. К 1, где Ог - напряжение возбуждения датчика положения ротора;- К 1 - коэффициент пропорциональности, .На фиг. 3 приведены временные диаграммы напряжений в характерных точках схемы вентильного двигателя, токов обмоток статора и механического момента (М),1818675 Рие. 1 создаваемого вентильным электродвигателем.Таким образом, реализация вентильного двигателя по заявляемому способу обеспечивает уменьшение пульсаций механического момента, обусловленных скачкообразным (дискретным) изменением пространственного расположения магнитодвижущей силы ротора. формула изобретения Способ управления вентильным электродвигателем, выполненным на базе синхронной машины; при котором по командам датчика положения ротора коммутируют обмотки якоря синхронной машины, дискретно с постоянным угловым шагом изменяя 5 пространственное расположение магнитодвижущей силы статора, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения равномерности вращения путем уменьшения пульсации механического момента, осуществляют 10 модуляцию величины магнитодвижущей силы статора в пределах межкоммутациоиного интервала обратно пропорционально функции распределения магнитной индукции в воздушном зазоре синхронной мэши ны.1818675 Составитель А,МедведеТехред М.Моргентал 1Корректор А,Мотыл кто роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гага 10 аз 1941ВНИИПИ Гос Тираж рствен ного комите 113035, Москва