Способ управления магнитным полем линейной электрической машины и устройство для его осуществления
Изобретение относится к электротехнике , в частности к линейньа двигателям и линейному электроприводу , и может быть использовано в линейных электроприводах транспортных систгем. Целью изобретения является повышение энергетических показателей Способ управления магнитным полем линейной электрической машины поясняется устройством, которое соде, / ь датчики 4 магнитной индУ1:ции, обксгки 6, задакщий генератор 7, фаэонращатель 8, суммируйщие усилители 9 и усилители мощности. На выходах ге нератора 7 и фазовращателя 8 создается система квадратурных напряжений, суммг-фукиие усилители создают задающие напряжения с необходимым фазовым сдвигом. Из задающего напряжения вычитается датчиков 4, разность сигналов усиливается рукщими усипителямИр усилителями мощности 10, и полученное напряжение сояляет ток в обмотках 6, обеспечивак необходимый, например синусои,г;альньй, закон распределения индукгцти, что позволяет повысить КПД электрической машины, 1( Зо П.ф-лы, 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИМИ
РЕСПУБЛИК
ÄÄSUÄÄ 1427513
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4082709/24-67 (22) 0S. OS.86 (46) 30.09.88. Бкп. «т 36 (71) Смоленский филиал Московского энергетического института (72) А.Е. Малиновский и С.П. Курилин (33) 621.335.3(088 .8) (56) Свечарник О.В, Линейньй электропривод. М.: Энергия, 1979, с. 117, рис. 3-50. (54) СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ ЛИНЕЙНОЙ ЭЛЕК«ГРИЧЕСКОЙ МАШИНЫ
И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ . (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к линейным двигателям и линейному электроприводу, и может быть использовано в линейных электроприводах транспортных систем. Цель«о изобретения является повышение энергетических показателей. (5ц Н 02 Р 7/62, Н 0? К 41/025
Способ управления магнитным полем линейной электрической машины пояс.няется устройством, которое соде датчики 4 магнитной инду«:дии, обмс:ки б, задакиций генератор 7, фазовращатель 8, суммируйщие усилители 9 и усилители мощности. На выходах генератора 7 и фазовращателя 8 создается система квадратурных напряжений, c ììèðóêèöèå усилителя создают зада«яцие напряжения с необходимым фазовым сдвигом. Из задающего напряжения вычитается сигнал датчиков 4, разность сигналов усиливается сум ирукщими усилителями, усилителями мощ««ости 10 и получен««оо напряжение со- g знает ток в обмотках б, обеспечивая необходимый, например синусоидальный, закоч распределения кндукц«и, что позволяет повысить КПД электрической машины.1«з,п.ф-лы, 3 ил.
1427513 х
---,з1«11(1.д,1 + —,-"$1)
2,1
V„,.
ГДО .). =- -..-" 11
С1К11Х 6Х.„° ° ° 1 Х
Б,; ..-.(., °;- -- Т) 1 ! °
С „ioò «е i
Б„2
Изобрете11ие относится к электротехнике,. в частности к линейным двигателпи и линейному электроирн1 оду, и может быть использОванО в линейных элентроприводах транспортных систем.
Цель1о изобретения является повышение энергетических показателей.
На фиг. 1 представлены диаграммы, илл1остр11ру1ощие способ на примере Одностороннего линейного асинхронного двигателя с магнитопроводящим вторичным телом; 11а фиг. 2 и 3 - индуктор, с помощью которого осуществляется способ"„на фиг,. 4 устройство управ- 1 ленин нолем.
Токовый слой 1 индуктора 2 созда;е1сп иэ отдельных элементов 3,. Это
:;может быть осу111ествпено с помощью
:концентрических обмоток, расположе11 2й ных в и::.;,елях длины элемента 3 bx.
1Белич11на, х может быть как одинако:,вой для всех элементов тока, так и
:различной. Для достижения поставлен ной цели и воздушном зазоре двигате- 25 ля необходимо получить валку индус ц11и Б1, движущу1ося со скоростью Ч
Реализация даиной волны осуществляет-, ся в виде кусочно-ступенчатой аппро" ксимированной волны индукции В,, Каж- 3(j дая с1упе111; волны индукции Б, задается элементом 3 токового слоя индуктора, Д11я этого ток в каждом элементе 3
:1еэан11симо регу11ируется. Регулирова- ние величины тока Осуществляется по
35 сигналам датчиков 4 магнитной индукцчи. Сигнал управпе1п1я током элемента 3 вырабатыв",.åúñÿ в виде разности эад: 1ощего сигнала и выхОднОгО сигна»
11а ду ч11п; он 4, 46
Задающие сигналы определяют и ;ллитудные и р остра 1ственные показатели распреда, ения магнитной индукции в
ыоз,1гу1оном ",азоре и расс п1тываются исходя иэ заданнь1х величин: амплиту- . ды 11ндук1.".1 В, величины полюсного делен.2Я T. ч синхронной скорости полл:) „., Опре,-,еяя:з;1ой основной гармоникой., 1",ê, инд. кц11я на участке х1 долж нй i" Ð пят 1. ся 1 1 0 э ак011у
Б Ваап(ь.) t + — "% ) °
Ф.п о - °
Применив регулятор, минимиэируюший за счет регулирования тока элементов 3, разность задающих напряжений, пропорциональных В „ - В „, и выходных напряжений датчиков 4, получим необходиму1о волну результирующей индукции Б e
Токовой слой для реализации способа можно получить на индукторе 1, в котором на зубцах 5 уложены концентрические обмотки 6.
Устройство управления магнитным. нолем содержит датчики 4, и Обмоток 6, генератор 7 Сииусоидальных колебаний,, фаэовращатель 8, и суммирующих усили-. телей 9, и усилителей 10 мощности.
Выход генератора > соединен с входом фазовращателя 8 и с первыми входами и сум1ирующих усилителей 9.
Выход фазовращателя 8 соединен с вторыми входами суммирующих усилителей 9,. третьи входы которых соединены с выходами датчиков 4 магнитной индукциИ соответственн ;, Выходы суммирующих усилителей 9 соответственно соединены с обмотками 6 через усилитеги 10 мощности
Генератор 7 синусоидальных колебаний должен быть выполнен с возможностью регулирования амплитуды и частоть1 колебаний. Фазрвращатепь 8 сдвигает величь1ну синусоидальньг.. колебаний на угол fi /2„Суммиру1о1цие усилители 9 должны иметь инвертируюо,ие H неинвертирующие входы с регулируемым коэффициентом усиления. Усилители 10 мощности могут быть выполнены D виде реверсивных усилителей с ППМ модуляцией. Возможны и другие 11арианты Bbl-.полнения усилителей мощности. Желательно в качестве усилителя мощности использовать мощный управляемый источник тога.
Б каче<. ве датчиков магнитной индукции могут быть использованы датчики Холла„магнитодиоды и т,п.
Устройство управлен11я маг1111тным полем работает следующ11м образом, На выходах генератора I и фазовращателя 8 создается система квадратурных напряжений, регулируемых по амплитуде и частоте. Суммпруя квадратурные напряжения Uñ и Н„ c оответствующими э11а12г..11 н а.о1литудами, с помощью су11ьо1руняю1х усп-111телей 9
14? 751:3 получаем зплдющие напряжения с необходимым фазовым сдвигом.
Uz,„ U«cosa),t + U . sind.
U< U Осасоя иЭо + U, sin t U,, sin (.t +,) ° ° ° ° ° ° 4 °, ° ° ° ° ° ° Ф 9 ° D V „ U,„cos,t + U,„sin,й U „sin(ч t + 1 11). Из данного задающего напрккения вычитается сигнал датчика 4 магнитной индукции. Разность этих сигналов усиливается суммирующим усилителем 9, усилителем 10 мощности и полученное напряжение создает ток в обмотке б. Отклонение индукции в точке размещения датчика 4 от заданного приводит к уменьшению или увеличению тока обмотки 6, что, в свою очередь, приводит к уменьшению отклонения индукции от заданной, т.е. в каждом зубце реализуется статическая система регулирования индукции. Общий закон распределения индукции по координате x определяется изменением задающих напряжений. Изменение амплитуды индукции осуществляется регулированием амплитуды . выходного напряжения генератора 7, синхронной cêîðîñòè движения полячастотой, значения полюсного деления - соотношения амплитуд и знаков квадратурных напряжений на входах суммирующих усилителей, Применение данного способа и устройства создания магнитного поля нозволяет повысить КПД и соа двигателя, осуществлять регулирование скорости, момента. Формул а из обрат;-япя 1. Способ управления мпгпптш .. полем линейной электрипес.кой мппг(rii;, заключакщийся в регулиров яп in тока .5 в обмотках индуктора, о т и и ч аю шийся тем, что, с целью повышения энергетических показателей, перед регулированием тока в обмотках 10 задают форму индукции магнитного полл в рабочем зазоре машины н виле последовательности напряжений, измеряюr форму индукции в рабочем зазоре машины в виде текущей последовательности напряжений, сравнивают заданную посл4 овательность с текущей и изменяют значение тока в обмотках до совпадения, значений сравниваемых последовательностей напряжений. 2. устройство управления магнитным полем линейной электрической машины, содержащее усилитель мощности, вых.. дом подкчюченпый к обмотке ипдуктс:--, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 25 с целью повышения энергетических показателей, оно снабжено и-1 дополнительныж усилителями мощности, и датчиками маГнитной индукции, размещенньъщ на зубцах магнитопровода, задающим генератором сигналов, фазовращатслем, и суммирующими усилителями, причем выход задающего генератора сигналов соединен с входом фазопращателя и первым входом каждого из суммирукплх 35 ус не,в офазовря едннен с вторым входом каждого из суммирующих усилителей; выходы каждо го датчика магнитной индукции соединены с соответствунщим третьим вход0 .дом каждого нз суммирующих усилите лей, выходы суммирующих усилителей через усилители мопности подключены к соответствукщей обмотке индуктора. I 427513 I ю I сл I аи I ю I аз I ю I сэ I сл I сэ I сл I сл I В 1427513 Составитель В. Лавров Редактор М. Банд ра Техред Л.Олийнык Корректор: Л Пилипенко Тирам 666 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Рауйская наб., д, 4/5 Заказ 4861/52 Производственно-полиграфическое предприятие, r. Умгород, ул. Проектная, 4
