Система осуществляет управление ШД путем парной коммутации обмоток. Регулирующими силовыми элементами являются 4 транзисторных ключа, управляемых от микроконтроллера.
Установка позволяет исследовать зависимости w(Kупр) и w(Mсопр) при работе с заданной частотой вращения, а также зависимость dPhi(Kупр) при работе в режиме позиционирования.
Программа работы
1. Снять характеристику w(Kупр) в диапазоне Купр от 5 до 250, исключая интервал значений 100..150, при постоянном малом моменте (рекомендуемые значения кода нагрузки 0..10). Проанализировать полученную зависимость и сравнить ее с теоретической (см. рис. 14.6).
2. Снять временную диаграмму коммутации (см. рис. 14.2) и зависимость частоты коммутации от кода управления.
3. Снять характеристику wпр(М). Увеличивая Купр от 15 до 50, и увеличивая Кнагр со значения 0, фиксировать в таблице и на графике точку (Купр, Кнагр), для которой ШД выпадает из синхронизма. Точки, в которых ШД отрабатывает управление, удалять. Проанализировать полученную зависимость и сравнить ее с теоретической.
Рис. 14.5. Функциональная схема управления ШД
Рис. 14.6. Зависимость частоты вращения ШД от кода управления.
4. В режиме позиционирования снять зависимость dPhi(Купр), где Купр задаёт количество шагов ШД. Рекомендуется использовать диапазон Купр от 5 до 250. Проанализировать полученную зависимость и сравнить ее с теоретической.
5. Снять переходные характеристики двигателя в режиме позиционирования для двух значений Купр (числа шагов): 210 и 255. Проанализировать полученную зависимость и сравнить ее с теоретической.
6. Оформить отчет, используя файл-шаблон elmech.dot, графики и таблицы, полученные в ходе эксперимента из директории C:\Labs51\Data.
15. САУ вентильного двигателя
Общие положения
По принципу действия ВД похож на двигатель постоянного тока, в котором коллекторно-щеточный узел заменен бесконтактным полупроводниковым коммутатором. Обмотки якоря ВД расположены в пазах статора, а ротор представляет собой постоянный магнит, который может иметь от одной до нескольких пар полюсов. Функциональная схема ВД показана на рис. 15.1.
Рис. 15.1. Функциональная схема ВД
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 рис. 15.2.
Рис. 15.2. Электромеханическая схема ВД
На статоре расположены три обмотки А, В, С. В каждый такт коммутации включены две обмотки так, что они создают общий поток Ф1. Коммутация должна осуществляться так, чтобы при переключении поток статора Ф1 опережал поток возбуждения Ф0, создаваемый постоянными магнитами ротора, на угол g = / (mp), где m ‑ количество фаз, а p ‑ количество пар полюсов на роторе. При γ >0 возникает синхронизирующий момент, который поворачивает ротор так, чтобы вектора потоков Ф1 и Ф0 совместились. При подходе к согласованному положению, благодаря наличию ДПР, происходит переключение обмоток, что вызывает поворот потока Ф1 на угол g и т. д. В данном варианте ВД применен фотоэлектрический ДПР, содержащий три оптопары k, l, m, которые при повороте ротора перекрываются по очереди шторкой и фиксируют положение ротора в виде трехразрядного двоичного кода, принимающего шесть различных значений: 111, 110, 100, 000, 001, 011. Система управления должна осуществить соответствующую каждому коду ДПР коммутацию обмоток статора, чтобы при каждом переключении поток Ф1 опережал поток Ф0 на угол γ, и тем самым обеспечить непрерывность вращения ротора. В системе применена 120-градусная коммутация обмоток. При этом типе управления в каждый такт остаются замкнутыми два ключа коммутатора ‑ один "верхний" и один "нижний" что приводит к подключению к источнику питания U последовательно двух отмоток статора, как показано на рис. 15.3. На этом рисунке показан условно первый такт коммутации, в который включены ключи К1 и К6 и ток протекает по обмоткам А и С. При повороте ротора на угол g должны произойти перекоммутации обмоток так, чтобы поток Ф1 повернулся также на угол g. Для этого должна отключиться обмотка А, обмотка С остается включенной, а обмотка В подключается так, чтобы ток в ней прошел от начала к концу. Управляющее устройство должно снять сигнал U1 и подать на коммутатор сигнал U3 который включит К3, а К1 при этом отключится.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.