67525

Моментный электропривод с синхронным двигателем и синусно-косинусным вращающимся трансформатором

Лекция

Производство и промышленные технологии

В целом электропривод ведет себя как электромеханическая система с пропорциональным управлением и гибкой тахометрической обратной связью. Следует обратить внимание, что амплитудно-модулированные сигналы и синусно-косинусный вращающийся трансформатор СКВТ были применены для получения двойной информации...

Русский

2014-09-11

364.5 KB

3 чел.

ЛЕКЦИЯ  7

 Моментный электропривод с синхронным двигателем

и синусно-косинусным вращающимся трансформатором

Рассмотрим  электропривод,  следящий  по  углу,  с  синхронным  элек-тромеханическим преобразователем,  имеющим  двухфазную  обмотку  якоря и ротор-индуктор с постоянными магнитами. На  рис. 7.1 показана  функциональная  схема  электропривода.

Ротор-индуктор механически связан с ротором синусно-косинусного вра-щающегося трансформатора  СКВТ  и датчиком угла  ДУ. Его выходной сигнал

Рис. 7.1. Функциональная схема электропривода

с двухфазным синхронным двигателем

 поступает на сумматор С1, на второй  вход  которого  приходит задающее  воздействие  0.  Их  разность  поступает на вход модулятора М. На его  выходе  получается  сигнал  uм = kм sin t,  где   – несущая  угловая  частота. Этот сигнал  подается  на  первичную  обмотку  синусно-косинусного  вращающегося трансформатора СКВТ. На его синусной и косинусной вторичных  обмотках  формируются  сигналы

us = – kтр kм  sin(p) sin t,       uc = kтр kм  cos(p) sin t,

где  p – число пар полюсов (см. рис. 7.2).

Рис. 7.2. Графики опорного напряжения и напряжения косинусной фазы СКВТ

Эти напряжения  выпрямляются  двумя  фазочувствительными  выпрями-телями  ФЧВ,  на  выходах  которых  получаются  сигналы

uвA = – kв kтр kм  sin (p) sin t ,      

uвB = kв kтр kм  cos(p) sin t ,

которые  сглаживаются  двумя  фильтрами  низкой  частоты  ФНЧ.  На  их  вы-ходах  формируются  сигналы,  приближенно  равные  величинам

uфA = – Um sin(p),       uфB = Um cos(p).

Из  этих  сигналов  вычитаются на  сумматорах  С2,  С3 сигналы  отрицательной  обратной  связи  по  частоте  вращения, поступающие от синхронного тахогенератора СТГ  

uтs = kт  sin(p),         uтс = kт  cos(p).  

Выходные  сигналы сумматоров усиливаются  усилителями  мощности  УМ  и  питают  фазы  A и  B  синхронного двигателя  СД  напряжениями

uA = kу( – Um  + kт ) sin(p) = – Umsin(p),

uB = kу(Um  – kт ) cos(p) = Umcos(p),

не  превышающими  напряжения  насыщения  усилителей  Um.

При  малой  частоте  вращения  ротора  по  фазам  обмотки  якоря  проте-кают  токи,  приближенно  определяемые  равенствами

iA = – Im sin(p),       iB = Im cos(p).

Эти  токи  создают  электромагнитный  момент

M = c(–iA sin(p) + iB cos(p)) = cIm,

не зависящий от угла при минимальной  мощности  потерь  в  обмотке  якоря. Это объясняется тем, что угол θ между вектором МДС обмотки статора и продольной осью ротора близок к значению π/2, при котором активный момент двигателя максимален (см. рис. 6.4).

Электропривод  описывается  системой  дифференциальных  уравнений в нормальной форме, удобной для решения на ПК:

d /dt = ;

d/dt = (c (– iA sin  + iB cos ) – Mс) / J;

diA /dt = (uA riA + c sin )/ L;

diB /dt = (uB riB – c cos )/ L;

duфB /dt = (uвB uфB )/ Tф;

duфB /dt = (uвB uфB )/ Tф;

uA = kу(uфA+ kт sin );

если  uA > Um,  то  uA =  Um;

uB = kу (uфB  kт  cos );

если  uB > Um,  то  uB =  Um;

uвA = – kп  sin  sin t ,      

uв B = kп  cos  sin t ,

где   = p; kп – коэффициент преобразования модулятора, трансформатора и выпрямителя.

В целом электропривод ведет себя как электромеханическая система с пропорциональным управлением и гибкой тахометрической обратной связью. Следует обратить внимание, что амплитудно-модулированные сигналы и синусно-косинусный вращающийся трансформатор СКВТ были применены для получения двойной информации: о текущем значении входного сигнала модулятора , т.е. о погрешности слежения, и о текущем угле поворота ротора двигателя .

Вопросы для самопроверки

1. Объясните назначение синусно-косинусного вращающегося трансформатора и фазочувствительных выпрямителей.

2. Зачем нужны фильтры низкой частоты после фазочувствительных выпрямителей ?

3. Какую информацию несут выходные сигналы СКВТ ?

4. Какую роль выполняет тахогенератор в электроприводе ?

5. Почему моментный электропривод имеет высокие энергетические показатели ?

6. Что такое амплитудная модуляция синусоидального сигнала ?

7. Почему амплитудная модуляция в моментном электроприводе называется двойной ?

uм

uB

uA

uвB

uвA

uc

us

uоп

uc

kтр kм 

kтр kм  cos(p)

uc

uоп

t

0

C2

C3

 C1



0

 СТГ

СД

СКВТ

ДУ

УМ

УМ

ФНЧ

ФНЧ

ФЧВ

ФЧВ

 М


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

65381. Формування високопродуктивних агроценозів багаторічних трав при залуженні орних земель вилучених із обробітку в південному Степу 4.66 MB
  Обґрунтувати теоретичні засади сучасного ландшафтноекологічного стану сільськогосподарських угідь південного Степу та розробити в умовах природного зволоження без зрошення енергоощадні технології створення високопродуктивних агрофітоценозів...
65382. Удосконалення технології обробки стебел безнаркотичних конопель 542 KB
  Наукові дослідження з вивчення властивостей і хімічного складу волокна конопель показали, що воно має високі показники гігроскопічності, повітропроникності, антибактеріальні, гігієнічні та антиелектростатичні властивості.
65383. ІНДИВІДУАЛІЗАЦІЯ ПРОФЕСІЙНОЇ ПІДГОТОВКИ МАЙБУТНІХ ФАХІВЦІВ ШВЕЙНОГО ПРОФІЛЮ 147.5 KB
  Сучасні соціально-економічні перетворення в державі призвели до необхідності переосмислення ідей індивідуалізації, її сутності та можливостей у забезпеченні життєвого, професійного, особистісного самовизначення майбутнього фахівця...
65384. РОЗРОБКА МІКРОПРОЦЕСОРНОГО КЕРУВАННЯ МАТРИЧНИМИ СВІТЛОДІОДНИМИ ВИПРОМІНЮВАЧАМИ 177.5 KB
  Основною причиною великих енергозатрат на освітлення є низький коефіцієнт корисної дії ККД сучасних лампових джерел світла який складає декілька відсотків. За останнє десятиліття розроблені світлодіодні джерела світла ККД яких досягає 80.
65385. УПРАВЛІННЯ ПРОЦЕСОМ ФОРМУВАННЯ ВРОЖАЙНОСТІ ЗЕРНА ПРОСА ПОСІВНОГО 1.49 MB
  Важливим є глибоке вивчення управління сортовими особливостями асиміляційного апарату рослин проса шляхом поєднання абіотичних і біотичних факторів та елементів технології вирощування на продуктивність рослин...
65386. РЕПРЕЗЕНТАЦІЯ ЧАСУ В СОЦІОЛОГІЇ 144.5 KB
  Представники різних наук, які, так чи інакше, підходять до проблематики часу відчувають раціональну потребу обєднати зусилля у його подальшому вивченні. Спроби співставити і порівняти різні тлумачення часу що пропонують фізики і біологи, геологи і екологи, психологи і логіки...
65387. ОБҐРУНТУВАННЯ ПАРАМЕТРІВ ПРОЦЕСУ ДОЗУВАННЯ І РОЗРОБКА РЕШІТНОГО ДОЗАТОРА КОНЦЕНТРОВАНИХ КОРМІВ 962.5 KB
  Тому створення конструкції і обґрунтування оптимальних параметрів решітного дозатора з вібророзрідженою подачею концентрованих кормів є актуальним і перспективним науковоприкладним завданням для розвитку тваринницької галузі України...
65388. РОБАСТНА ОБРОБКА СИГНАЛІВ НА ОСНОВІ АДАПТИВНОГО ОЦІНЮВАННЯ ПАРАМЕТРІВ НЕГАУСОВИХ ЗАВАД 364 KB
  На сучасному етапі розвитку техніки в Україні спостерігається збільшення числа радіотехнічних систем, а саме систем радіолокації, радіонавігації, дистанційного зондування (ДЗ) та моніторингу, телекомунікацій, тощо. При цьому збільшення об’єму інформації, що передається, зростання кількості користувачів...
65389. ПІДВИЩЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ФУНКЦІОНУВАННЯ СОРТУВАЛЬНИХ ГІРОК ШЛЯХОМ УДОСКОНАЛЕННЯ СТРУКТУР ЇХ ГОРЛОВИН 350.5 KB
  Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі: 1 провести аналіз відомих структур та теорій розрахунку параметрів гіркових горловин; 2 розробити новий клас структур гіркових горловин СГГ і провести дослідження ефективності їх застосування...