Моментный вентильный электродвигатель
МОМЕНТНЫЙ ВЕНТИЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий синхронную электрическую машину с двухфазной синусной обмоткой на статоре и с явно полюсным ротором-индуктором, модулятор , синусно-косинусный вращающийся трансформатор , ротор которого механически соединен с ротором-индуктором,а вход соединен с выходом модулятора, и схему питания, содержащую два фазочувствительных выпрямителя , входы которых соединены с выходами синусно-косинусного вращающегося трансформатора, два усилителя тока и два датчика тока, их выходы соединены с входами усилителей тока, выходы которых соединены с фазами обмотки статора и с входами датчиков тока, отличающийся тем, что. Im с целью повышения КПД и стабильности электромагнитного момента, в него введены блоки сложения и вычитания, два блока перемножения и функциональный преобразователь , выход которого соединен с входами блоков перемножения, выходы фазочувствительных выпрямителей соединены с входами блоков сложения, вычитания и с вторыми входа.ми блоков перемножения, выходы которых соединены перекрестными связями с вторыми входами блоков сложения и вычитания , выходы которых соединены с вторыми входами усилителей тока, а функциональный преобразователь реализует функцию 0 arcsinЦ -Ы . г1 о+л/х|)ГН
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (5Ц4 Н 02 К 29/06
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К A ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГИБЛ@) 1.-:; . (21) 3700350/24-07 (22) 14.02.84 (46) 07.08.85. Бюл. № 29 (72) А. Ю. Афанасьев, Е. И. Дорохов, Н. А. Иванов и В. С. Ложеницьш .(53) 621.313.13.014.2:621.382 (088.8) (56) Столов Л. И. и др. Авиационные моментные двигатели. — М.: Машиностроение, 1979, с. 58 — 60.
Авторское свидетельство СССР № 186019, кл. Н 02 P 5/36, 1963. (54) (57) МОМЕНТНЫЙ ВЕНТИЛЬНЪ|Й
ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЬ, содержащий синхронную электрическую машину с двухфазной синусной обмоткой на статоре и с явно полюсным ротором-индуктором, модулятор, синусно-косинусный вращающийся трансформатор, ротор которого механически соединен с ротором-индуктором, а вход соединен с выходом модулятора, и схему питания, содержащую два фазочувствительных выпрямителя, входы которых соединены с выходами синусно-косинусного вращающегося трансформатора, два усилителя тока и два датчика тока, их выходы соединены с входами усилителей тока, выходы которых соединены с фазами обмотки статора и с входами датчиков тока, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и стабильности электромагнитного момента, в него введены блоки сложения и вычитания, два блока перемножения и функциональный преобразователь, выход которого соединен с входами блоков перемножения, выходы фазочувствительных выпрямителей соединены с входами блоков сложения, вычитания и с вторыми входами блоков перемножения, выходы которых соединены перекрестными связями с вторыми входами блоков сложения и вычитания, выходы которых соединены с вторыми входами усилителей тока, а функциональный преобразователь реализует функцию где — управляющий сигнал, равный амплитуде фазного тока; ф0 — максимальное потокосцепление одной фазы с потоком индуктора;
| д и 1 ч — индуктивности фаз обмотки статора соответственно по продольной и поперечной осям;
0 — амплитуда выходного напряжения.
1171916
Составитель А. Санталов
Реда кто р А. Ш а ндор Техред И. Верес Корректор М. Демчик
За каз 4911/47 Тираж 646 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
1)3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
Изобретение относится к электротехнике, в частности к моментным электродвигателям с неограниченным углом поворота ротора, которые находят широкое применение в прецизионных следящих системах.
Целью изобретения является повышение
КПД и стабильности электромагнитного момента.
На чертеже представлена блок-схема моментного электродвигателя.
Двигатель содержит статор с двухфазной синусной обмоткой 1, ротор-индуктор 2, синусно-косинусный вращающийся трансформатор 3, модулятор 4, фазочувствительные выпрямители 5, блоки 6 перемножения, диодный функциональный преобразователь 7, блок 8 сложения, блок 9 вычитания, усилители 10 тока, датчики 11 тока.
Ротор 2 механически соединен с ротором синусно-косинусного вращающегося трансформатора 3, его вход соединен с выходом модулятора 4, а выходы соединены с входами фазочувствительных выпрямителей
5. Их выходы соединены с входами блоков 6 перемножения, входом блока 8 сложения и входом блока 9 вычитания. Выход функционального преобразователя 7 соединен с вторыми входами блоков 6 перемножения, их выходы соединены перекрестными связями с вторыми входами блока 8 сложения и блока 9 вычитания. Выходы этих блоков соединены с входами усилителей 10 тока, их вторые входы соединены с выходами датчиков 11 тока. Фазы 1 обмотки статора соединены с входами датчиков ll тока и с выходами усилителей .10 тока.
Двигатель работает следующим образом.
Сигнал управления I в аналоговой форме подается на входы модулятора 4 и функционального преобразователя 7. Модулятор преобразует управляющий сигнал в переменное напряжение, питающее обмотку возбуждения синусно-косинусного вращающегося трансформатора 3. Напряжения на его выходных обмотках изменяются по законам
U,— кl„,sino; singlet, U,=êlmcosnsinet, (1) где ь — угловая частота модуляции.
Эти напряжения выпрямляются с учетом фазы и сглаживания фазочувствительными выпрямителями 5, на выходе которых получаются сигналы — I sina и Icosa.
Функциональный преобразователь 7 вырабатывает угол коррекции и функции от управляющего сигнала Im в виде амплитуды напряжения
О агсз1п,, 2 (21
2 (Ly Lq) Im
5 go+Qgo+8(L — Lq) 1 где т5о — максимальное потокосцепление одной фазы с потоком индуктора;
L и L< — индуктивности фаз-обмотки стато10 ра соответственно по продольной и по поперечной осям.
Сигналы с выходов фазочувствительных выпрямителей 5 и функционального преобразователя 7 поступают на входы блоков 6 перемножения, блока 8 сложения и блока 9 вычитания. На выходах блоков 8 и 9 получаются желаемые значения токов фаз i А и i В согласно формулам
i„ —. Isinn+Olcosn; (з)
ig=lcosa+OIsinа. (/)
Эти сигналы поступают на входы усилителей 10 тока, где они сравниваются с действительными значениями токов, поступающих от датчиков 11 тока. Усилители 10 обеспечивают выполнение равенств о...о л= л в= в
Z5 Выражения (2), (3) и (4) получаются из условия максимума электромагнитного момента, определяемого выражением
M» p (goI cosO+ " -- -1щ1п20) (5) при токах фаз
i„ = — I sin(я — О), 1в=l„,cos (n — О), (6)
З0 где р — число нар полюсов.
Дифференцируя выражение (5) и приравнивая производную нулю, получаем формулу (2). Угол О не превышает 20 — 30, поэтому формулы (6) с учетом равенств
sinO=O; cos8=-1
З5 можно привести к виду (3) и (4).
Из равенства (6) следует (i„ + (is ) = I const, т. е. введение корректирующего угла О обеспечивает максимальное значение элект40 ромагнитного момента при фиксированной мощности потерь в обмотке двигателя. Функция (2) нечетная. При малых значениях
I справедливо равенство
0= (Ld — Lq) I что упрощает реализацию функционального
45 преобразователя. Работа в зоне максимума электромагнитного момента делает двигатель нечувствительным к небольшим погрешностям в определении углов а и О.
