При любом угле поворота
вала вектор намагничивающей силы статора всегда повернут относительно вектора
потока возбуждения. Угол 
определяется начальной
установкой сельсина относительно ротора СД.
Если не учитывать реакцию статора, то для СД
(11.1)
где 
– поток возбуждения, 
– ток статорной обмотки.
При 
и 
.
При изменении угла 
изменяется момент и потребляемая реактивная
мощность.
Пропорциональность момента СД входному сигналу сохраняется, пока ток статора пропорционален входному сигналу и не зависит от величины противо ЭДС, обусловленной скоростью вращения.
Рис. 11.2
При скорости, больше критической, противоЭДС СД начинает искажать характеристики (рис.11.2): силовая часть уже не может обеспечить токи в соответствии с входным сигналом.
Синхронное вращение поля
статора с полем ротора не зависит от входного сигнала: 
.
Реверс осуществляется путем изменения фазы входных сигналов на 1800
без каких-либо механических переключений.
Схема частотно – токового управления скоростью СД приведена на рис.11.3.
Рис. 12.3
Для этой схемы:
На выходе демодуляторов 
где 
- угол поворота сельсина 2СС, Upc – напряжение на выходе регулятора скорости; К –
коэффициент передачи модулятора, сельсинов и демодулятора.
Если пренебречь влиянием ЭДС взаимоиндукции между обмотками, то при безинерционных контурах регулирования фазных токов их работу можно считать автономной, т.е.
здесь 
- коэффициент контура регулирования фазных токов.
Электромагнитный момент двигателя:
(11.2)
где 
- электромагнитная
энергия запасенная во всех обмотках машины; 
- угол
поворота вала ротора.
В неявнополюсном
синхронном двигателе при электромагнитном возбуждении энергия, запасенная в
порознь взятых обмотках, и энергия от взаимодействия между собой фаз статора не
зависят от . Поэтому:
(11.3)
Но взаимные индуктивности являются периодическими функциями угла поворота ротора СД.
где
- максимальное значение взаимной
индуктивности при совпадении осей обмоток статора с осью обмоток ротора (в
начальном положении совпадают оси фазы А и ротора).
Тогда:
(11.4)
При 
(11.5)
Для увеличения взаимной индуктивности Lmнеобходимо уменьшать воздушный зазор.
Следует отметить, что бурное развитие полупроводниковой, интегральной и микропроцессорной техники позволяет существенно изменить системы частотно – токового управления (как и вообще системы управления).
Так, для задания сигналов в токовые контура, вместо сельсинов используют микропроцессорные системы, ПЗУ в сочетании с мощными интегральными схемами и т.п. Контроль за положением ротора также осуществляется не с помощью электромашинных датчиков, которые необходимо стыковать с ротором двигателя, а с помощью датчиков Холла, расположенных в зазоре и изменяющих свой сигнал в зависимости от ориентации магнитного поля в электрической машине.
Все это способствует широкому внедрению систем управления с использованием бесконтактных электродвигателей (в этом числе СД с магнитоэлектрическим возбуждением).
11.2 Структурные представления синхронного двигателя с магнитно – электрическим возбуждением. Алгоритмы управления СДМВ.
Все большее применение в электрооборудовании автомобилей и тракторов находят синхронные двигатели с возбуждением от постоянных магнитов (с магнито – электрическим возбуждением). Эти двигатели – бесконтактные, обладают, в основном, лучшими удельными показателями по сравнению с другими бесконтактными (асинхронными, вентильными) благодаря отсутствию расхода энергии на возбуждении в процессе работы, просты в обслуживании, надежны и т.п.
Рассмотрим в самых общих чертах математическое описание и структурные представления таких двигателей.
Для анализа сделаем следующие допущения:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.