Реферат Дослідження динамічних властивостей електропривода з вентильним двигуном

ДОСЛІДЖЕННЯ ДИНАМІЧНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ ЕЛЕКТРОПРИВОДА з вентильним двигуном

Виконав

Михайлов Н.В

Керівник

професор Суровцев В.М

2008

Зміст

1. Введення

2. Вихідні дані для проектування

3. Короткий опис функціональної схеми

4. Синтез контуру струму

5. Синтез контуру швидкості

6. Моделювання вентильного двигуна

6.1 Датчик положення ротора

6.2 Релейний регулятор струму RRT

6.3 Інвертор напруги

7. Аналіз динамічних властивостей віртуальної моделі вентильного двигуна.

8. Бездатчикового визначення швидкості вентильного двигуна

9. Висновок

10. Список використаної літератури. br/> 1. Введення

Вентильний електродвигун - це тип синхронної машини, реалізований в замкнутій системі з використанням датчика положення ротора, системи управління (перетворювача координат) і силового напівпровідникового перетворювача. Часто їх також називають безконтактними двигунами постійного струму або зверненої машиною постійного струму. Цей тип двигуна створений з метою поліпшення властивостей двигунів постійного струму. p> У вентильному двигуні (ВД) індуктор знаходиться на роторі (у вигляді постійних магнітів), якірна обмотка знаходиться на статорі. Напруга живлення обмоток двигуна формується в Залежно від положення ротора. Якщо у двигунах постійного струму для цієї мети використовувався колектор, те в вентильному двигуні його функцію виконує напівпровідниковий комутатор. p> Основною відмінністю ВД від синхронного двигуна є його самосинхронізація за допомогою ДПР, в внаслідок чого у ВД частота обертання поля пропорційна частоті обертання ротора, яка залежить від напруги живлення. p> Статор.

Статор має традиційну конструкцію і схожий на статор асинхронної машини. Він складається з корпусу, сердечника з електротехнічної сталі і мідної обмотки покладеної в пази по периметру сердечника. Кількість обмоток визначає кількість фаз двигуна. Зазвичай це трифазні, рідше чотирифазні двигуни. p> За способом укладання витків в обмотки статора розрізняють двигуни мають зворотну електрорушійну силу трапецеїдальної та синусоїдальної форми. За способом живлення фазний електричний струм у відповідних типах двигуна також змінюється трапецеїдально або синусоидально. p> Ротор.

Ротор виготовляється з використанням постійних магнітів і має зазвичай від двох до восьми пар полюсів з чергуванням північного і південного полюсів. p> Спочатку використовувалися ферритові магніти для виготовлення ротора. Вони поширені і дешеві, але їм притаманний недолік у вигляді низького рівня магнітної індукції. Зараз отримують популярність магніти рідкоземельних сплавів, так як вони дозволяють отримати високий рівень магнітної індукції і зменшити розмір ротора. p> У двигунах великий потужності замість постійного магніту на роторі використовується електромагніт. Напруга живлення до нього подається через контактні кільця встановлені на роторі. p> Датчик положення ротора.

Датчик положення ротора (ДПР) реалізує зворотний зв'язок по положенню ротора, виконує ту ж функцію, що і колектор в двигуні постійного струму. Його робота може бути заснована на різних принципах - фотоелектричний, індуктивний, на ефекті Холла, і т.д. Найбільшу популярність придбали датчики Холла і фотоелектричні, так як вони практично безінерційних і дозволяють позбутися від запізнювання в каналі зворотного зв'язку по положенню ротора. p> Фотоелектричний датчик, в класичному вигляді, містить три нерухомих фотоприймача, які по черзі закриваються шторкою обертається синхронно з ротором. Двійковий код, одержуваний з ДПР, фіксує шість різних положень ротора. Сигнали датчиків перетворюються керуючим пристроєм в комбінацію керуючих імпульсів, які керують силовими ключами, так, що в кожен такт (фазу) роботи двигуна включені два ключа і до мережі підключені послідовно дві з трьох обмоток якоря. Обмотки якоря U, V, W розташовані на статорі із зсувом на 1200 і їх початку і кінці з'єднані так, що при перемиканні ключів створюється обертове магнітне поле. h3> 2. Вихідні дані для проектування

Для подальшого дослідження в якості досліджуваного двигуна приймемо високомоментного двигун ДВУ2М215М-Ф потужністю 3 кВт і частотою обертання 3000 об/хв., характеристики якого представлені в таблиці № 1.

Умовне позначення двигуна серії ДВУ: ДВУ - двигун вентильний керований, де 215 - діаметр кола розташування центрів отворів на кріпильних фланці; М-умовна довжина сердечника статора.

Таблиця № 1.

Тип двигуна ДВУ2М215М-Ф [1] (Для приводів подачі верстатів)

Максимальна частота обертання nmax, об/хв