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

21843. Рамно-шарнирный индикатор (РШИ) 59 KB
  База РШИ оборудована кольцевыми подмостями и поворотными люльками расположенными в уровне верхнего и нижнего этажей яруса колонн. За базовую модификацию принят РШИ для ячейки 6х6м с двухэтажной разрезкой колонн. Комплект монтажного оснащения должен включать не менее 4х РШИ иметь свой номер определяющий положение в цепи и устанавливаться в одноименные ячейки по вертикали.
21844. Монтаж каркасных многоэтажных зданий 78 KB
  Все размеры несущих и ограждающих конструкций кратны номинальным размерам с восприятием горизонтальных усилий жёсткими узлами рам; связевой – при которой колонны работают только на вертикальные нагрузки а горизонтальные воспринимаются системой вертикальных дисков и ядер жёсткости; и рамнопланировочного модуля 05м и высотного 06м. Сетка колонн кратна укрупнённому планировочному модулю 15м. Промышленные здания выполняются из железобетонных элементов с сеткой колонн 6х6 или 6х9м высотой этажей 3672м количество этажей от 2 до 12 с...
21845. Управление риском. Основные понятия и определения 97.5 KB
  Все участники проекта заинтересованы в том чтобы исключить возможность провала проекта или хотя бы убытка для себя. Вместе с тем ни у кого из них нет и не может быть уверенности в благополучном исходе проекта риск в любом реальном деле общепризнан. Под неопределенностью понимается неполнота или неточность информации об условиях реализации проекта в том числе о связанных с ними затратах и результатах. Неопределенность связанная с возможностью возникновения в ходе реализации проекта неблагоприятных ситуаций и последствий характеризуется...
21846. Реализация проекта и обратная связь 76.5 KB
  Реализация проекта и обратная связь. Организационные формы управления проектами Структуры управления проектами Это понятие включает в себя вопервых организационные формы и вовторых организационные структуры управления проектом Под организационной структурой управления проектом понимают совокупность взаимосвязанных органов управления расположенных на различных ступенях системы. Использование системы управления проектами предполагает создание специальной группы которая становится самостоятельным участником проекта или структурно входит...
21847. Управление качеством проекта 88 KB
  В чем же здесь роль управления проектами и чем новая система может помочь Оказывается весьма многим прежде всего потому что обеспечение требуемого уровня качества есть задача организационноэкономическая и проектменеджер оказался именно той фигурой которая в состоянии вооружившись методологией управления проектами навести должный порядок в сложном и потому зачастую хаотичном мире среды и окружения проекта. Задача обеспечения качества на должном уровне пронизывает весь жизненный цикл проекта. А потому задача этой главы показать не...
21848. Человеческие аспекты в управлении проектами 49 KB
  Создание проектной команды. В практике проектменеджмента используются два основных вида структуры проектной команды. Матричная форма структуры команды Эта форма применяется как правило для малых и средних проектов продолжительность жизненного цикла которых до двух лет этот критерий в разных странах варьируется от 05 до 2 лет. Преимущества: гибкость в организации и развитии команды; полномочия функциональных отделов фирмы не дублируются; наличие у членов команды уверенности в завтрашнем дне .
21849. Эффективность проекта 139.5 KB
  Эффективность проекта. Разработка концепции проекта. Любой инвестор прежде чем вложить деньги задается вопросом: в какой проект стоит вложить деньги средства сколько хотя бы примерно этих средств будет нужно когда вложенные средства начнут приносить доход сколько прибыли на вложенные средства можно получить и наконец если средства ограничены а они зачастую ограничены то где взять деньги для проекта Разработка концепции состоит из двух этапов: Формирование инвестиционного замысла идеи проекта; Анализ инвестиционных...
21850. Мир управления проектами 121 KB
  Мир управления проектами. Определение проекта. Проект является целенаправленной ориентированной во времени последовательностью как правило однократных комплексных и нерегулярно повторяющихся действий мероприятий или работ со следующими специфическими признаками: однократность и комплексность структуры проекта; сложность структуры проекта; специфичность содержательных и финансовых результатов; заданность сроков начала и окончания и тем самым заданность временной цели; нерегулярность осуществления. Проект это одноразовая совокупность...
21851. Разработка и планирование проекта 130 KB
  Разработка и планирование проекта. Планирование проекта. Сущность планирования состоит в обосновании целей и способов их удовлетворения на основе выявления детального комплекса работ определения эффективных методов и способов ресурсов всех видов необходимых для их выполнения и установления взаимодействия между организациямиучастниками проекта. Основная цель планирования интеграция всех участников проекта для выполнения комплекса работ обеспечивающих достижение конечных результатов проекта.