Материал: Прикладные задачи электромеханики, энергетики, электроники. Инженерные идеи XXI века. Шелякин В.П., Пархомен Г.А

Исходя из условия выполнимости возможно выполнить машину в данном габарите соответствующую требованию технического задания.

Рис. 2. Распределение силовых линий поля в магнитной системе линейного двигателя.

Рис. 3. Схема соединения катушек фазных обмоток линейного синхронного электродвигателя

Воронежский государственный технический университет

36

УДК 621.313.292

Д.П. Киселёв, А.В. Романов, О.А. Киселёва

ПАРАМЕТРИЧЕСКАЯ НАСТРОЙКА СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ БЕСКОНТАКТНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Рассматриваются вопросы параметрической настройки регуляторов скорости систем управления бесконтактным двигателем постоянного тока при отработке возмущающих воздействий

Исследование систем управления бесконтактным двигателем постоянного тока (БДПТ) является важной задачей при разработке электроприводов. Электромеханические системы, созданные на базе БДПТ, в настоящее время наиболее перспективные, особенно в диапазоне малых и средних мощностей. Исполнительный элемент такого электропривода – синхронный двигатель с постоянными магнитами, прост по конструкции, не имеет потерь на возбуждение и обладает высокой стабильностью частоты вращения ротора. Разработанные математические модели систем управления БДПТ с различными регуляторами скорости позволили исследовать поведение системы, как при структурной, так и при параметрической настройки параметров [1, 2].

На рис.1 приведены переходные процессы системы управления БДПТ с различными структурами регуляторов при ступенчатом подключении нагрузки, а на рис.2 при отключении нагрузки.

Рис.1. Переходные процессы при ступенчатом подключении нагрузки

37

Рис.2. Переходные процессы при ступенчатом отключении нагрузки

При исследовании рассматривались ситуации, когда структура регулятора скорости могла обеспечивать преобразование ошибки в управляющие сигналы по пропорциональному, а затем пропорционально-интегральному закону и преобразование пропорционального закона в пропорционально-интегрально- дифференциальный. Как видно из характеристик, приведенных на рисунках, качество отработки возмущающих воздействий зависит не только от структуры регуляторов, но и от их параметров.

Литература

1.Романов А.В. Влияние нулевых векторов на управляющую функцию бесконтактного двигателя постоянного тока/А.В. Романов, О.А. Киселева, Д.П. Киселёв// Энергия – ХХ1 век. Научно-практический вестник.2015. №2 (90) –с.108-113.

2.Киселёва О.А. Математическая модель системы управления бесконтактным двигателем постоянного тока/ О.А. Киселёва, А.В. Романов, Д.П. Киселёв// Моделирование, оптимизация и информационные технологии.-2015.- №1(8)

Воронежский государственный технический университет

38

УДК 621.313.292

Д.П. Киселёв, И.С. Федосова, О.А. Киселёва

МОДИФИКАЦИЯ НАБЛЮДАТЕЛЕЙ СОСТОЯНИЙ В БЕСКОНТАКТНЫХ ДВИГАТЕЛЯХ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Рассматривается влияние модификаций наблюдателей состояний на системы управления бесконтактным двигателем постоянного тока

В электроприводе с бесконтактным двигателем постоянного тока (БДПТ) исполнительным элементом чаще всего является синхронный электродвигатель с постоянными магнитами, а система управления строится на принципе частотного регулирования с самосинхронизацией, которая обеспечивается путем управления вектором магнитного поля статора в зависимости от положения его ротора [1,2].

Для определения положения ротора в пространстве относительно обмоток статора необходимы датчики непосредственного или косвенного измерения. Использование электромеханических датчиков увеличивает габариты и снижает надежность всего электропривода. Применение косвенного измерения не дает полной информации о выходных координатах. Для восстановления выходных координат с помощью наблюдателя состояний электромеханические свойства БДПТ можно описать уравнениями электродинамики

где R — сопротивление статора;

, - электрические токи статора в проекциях и ;

, - разности потенциалов в проекциях и ;

, - ЭДС, в проекциях и ; L - индуктивность обмоток статора.

Применять наблюдатели состояний в системах управления БДПТ можно различных модификаций. В данном случае

39

рассматривалось две модификации. На рисунке приведены графики, полученные при восстановлении координат угла положения ротора.

Графики угла положения ротора, полученные по различным модификациям наблюдателя состояния в цепи обратной связи

Как видно из графиков, координаты угла положения ротора можно получить без использования электромеханических датчиков положения, но это связано с необходимостью получения более точной информации о параметрах исполнительного элемента.

Литература

1.Киселёва О.А. Моделирование наблюдателя состояния в электромеханической системе на базе бесконтактного двигателя постоянного тока/ О.А. Киселёва, Д.П. Киселёв // Моделирование, оптимизация и информационные технологии.- Научный журнал 2014.- №3(6) - с.4-6.

2. Киселёв Д.П. Формирование управляющих импульсов бесконтактного двигателя постоянного тока в пусковом режиме/ Д.П.Киселёв, И.С. Федосова, О.А.Киселёва// Моделирование, оптимизация и информационные технологии. Научный журнал №4(11) – 2015, 5с. http://moit.vivt.ru/

Воронежский государственный технический университет

40