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

1 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

28481. Основні властивості розв’язків задач лінійного програмування 19.37 KB
  Основні властивості розвязків задач лінійного програмування. Множина розв'язків нерівності заповнює суцільно одну із півплощин на які ділить площину гранична пряма аі1 x1 ai2 Х2= b Леми 1 та 2 дозволяють сформулювати:Властивість 1. Сукупність допустимих розв'язків задачі ] 2 заповнює опуклий многокутник або є порожньою множиною. Оптимальним розвязком задачі ] 2називається такий її допустимий план на якому цільова функція 1 досягає екстремального найбільшого або найменшого значення.
28482. Алгоритм графічного методу розв’язування задач лінійного програмування 11.86 KB
  Алгоритм графічного методу розвязування задач лінійного програмування. Графічний метод ґрунтується на геометричній інтерпретації ЗЛП і застосовується в основному при розв'язуванні задач в R2 і тільки деяких задач трьохмірного простору оскільки в R3 досить важко побудувати многогранник допустимих розв'язків що утворюється в результаті перетину півпросторів. Якщо ж ЗЛП записана в І стандартній формі система рівнянь якої містить n невідомих і m лінійно незалежних рівнянь то вона також може бути розв'язана графічним методом всякий раз коли...
28484. Ідея симплексного методу та його геометрична інтерпретація 14.2 KB
  Проте задачі лінійного програмування які доводиться розв'язувати на практиці характеризуються великими числами m та n а кількість опорних планів обмежена зверху числом Тому доцільніше було б вказати таку схему послідовного покрашення опорного плану що при переході від одного опорного плану вершини многогранника допустимих розв'язків до іншого опорного плану іншої вершини отримується збільшення цільової функції при максимізації функції 1 і зменшення її при мінімізації функції 1. Саме...
28485. Алгоритм симплексного методу 23.31 KB
  Заповнення початкової симплекстаблиці перша ітерація Таблиця 1 В рядках 1 3 записані відповідні рівняння системи 12 при цьому спочатку права частина в стовпці опорний план а потім коефіцієнти при відповідних змінних. Отже з початкової таблиці безпосередньо виписується початковий опорний план: Х1 оп = 0; 0; 182; 316; 238. В нульовому рядку міститься інформація про цільову функцію: для зручності функція 11 розглядається формалізовано як рівняння z 18х1 16х2 = О...
28486. Постановка транспортної задачі та її математична модель 31.64 KB
  Постановка транспортної задачі та її математична модель. Побудуємо математичну модель закритої транспортної задачі Позначимо через xij кількість одиниць вантажу запланованого до перевезення від iго постачальника до jго споживачаz сумарну вартість запланованих перевезень Для зручності умову задачі запишемо у вигляді таблиці табл 1 яку надалі будемо називати транспортною сіткою При цьому постачальників скорочено позначимо літерою П а споживачів С Таблиця 1...
28487. Методи побудови початкового опорного плану транспортної задачі 21.99 KB
  Рекомендуємо олівцем проставити прочерки в клітинках А2 В1 і А3 В1 потреби В1 задоволені а біля 300 справа записати залишки запасів в розмірі 150 од. запасів і 220 од. В напрямку який визначає діагональ переходимо до А2В2 в яку записуємо min70 230=70 виставивши прочерк в А3 В2 закресливши залишок потреб під В2 і записавши справа від 230 залишок запасів 23070=160. В клітинку А2В3 заносимо min 160 280= 160 виставляємо прочерк в А2В4 закреслюємо залишок запасів А2 160 а під потребами В3 записуємо залишок потреб В3 в розмірі...