2.5 Управление вентильными двигателями (ВД)
2.5.1.Принцип действия ВД.
По принципу действия ВД похож на двигатель постоянного тока, в котором
коллекторно-????????? узел заменен бесконтактным полупроводниковым
коммутатором. ВД имеют инверсное исполнение,т.е. обмотки якоря расположены
в пазах статора, а ротор представляет собой постоянный магнит, который
может иметь от одной до нескольких пар полюсов.
Функциональная схема ВД показана на рисунке 2-5.1 .
ВД представляет собой систему с обратной связью по положению (ротора),
которая состоит из трех основных частей:
- синхронного магнитоэлектрического двигателя 1;
- датчика положения ротора (ДПР) 2;
- системы управления 3, основным узлом которой является
полупроводниковый коммутатор.
Электромеханическая схема трехфазного ВД с одной парой полюсов на роторе
показана на рисунке 2-5.2 .
Здесь на статоре расположены три обмотки А, В, С каждая из которых имеет
начало и конец, например ан,ак и т. д. В каждый такт коммутации включены две
обмотки так, что они создают общий поток Ф1. Коммутация должна осуществлятся
так, чтобы при переключении поток статора Ф1 опережал поток возбуждения Ф0,
создаваемый постоянными магнитами ротора, на угол гамма = пи/mp, где m -
количество фаз, а p - количество пар полюсов на роторе. При гамма отличном от
нуля возникает синхронизирующий момент, который поворачивает ротор так чтобы
вектора потоков Ф1 и Ф0 совместились, но при подходе к согласованному положению
благодоря наличию датчика положения ротора ( ДПР ) ??????????? переключении
обмоток, что вызывает поворот потока Ф1 на угол гамма, ??????? синхронизирующего
момента и т. д. В данном варианте ВД применен фотоэлектрический ДПР содержащий
три ?????? k, l, m, которые при повороте ротора перекрываются по очереди шторкой
ДПР и фиксируют положение ротора в виде трехразрядного двоичного кода, принимающего
шесть различных значений от 000 до 111 в следующей последовательности 111( показано
на рисунке 2-5.2 ) 110, 100, 000,
001, 011. Система управления должна осуществить соответствующий каждому коду ДПР,
такую коммутацию обмоток статора, чтобы при каждом переключении поток Ф1, опережал
поток Ф0 на угол гамма и тем самым обеспечить непрерывность вращения ротора. Существуют
два основных типа коммутации обмоток - 120-градусная и 180-градусная коммутации.