Устройство для моделирования бесконтактного двигателя постоянного тока Советский патент 1987 года по МПК G06G7/62 

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для воспроизведения характеристик при исследовании двигатели и может быть использовано при моделировании высокоточныл-следящих систем.

Цель изобретения - повышение точности моделирования.

На фиг. 1 представлена функциональная схема устройства для моделирования бесконтактного двигателя постоянного тока на фиг. 2 - структурная схема; на фиг. 3 - графики переходных процессов (кривая I - без учета реактивного момента; кривая И - с учетом).

Устройство содержит с первого по третий интеграторы 1-3, нелинейное звено 4, включающий первый масштабный усилитель 5, блок задания 6 нелинейности, блок 7 выделения модуля и второй масштабный усилитель 8, первый блок 9 умножения, второй сумматор 10, четвертый масштабный усилитель 11, второй блок 12 умножения, вход устройства 13, третий масштабный усилитель 14, третий и первый сумматоры 15 и 16.

Устройство работает следуюш,им образом.

На фиг. 2 изображена структурная схема устройства, где l/R« и См - сопротивления обмотки ротора и машинная постоянная двигателя соответственно; Un, Ь, Мд и соя - напряжение, ток, момент и скорость двигателя соответственно, Ь - момент инерции ротора двигателя.

На структурной схеме линейное звено F(oC ) вырабатывает текушее значение реактивного момента Мр.

Нелинейное звено Р(л, шд) определяет пульсируюш,ую часть противоЭДС вращения Е , которая зависит как от угла поворота вала а двигателя, так и от его скорости шл.

Нелинейное звеное F(d,), учитывая его периодичность, может быть представлено в виде

F{a) К-| sinqa |,

где К - коэффициент, учитывающий величину реактивного момента;

q -число секций обмотки ротора;

а - угол поворота ротора.

Тогда суммарный момент двигателя с учетом реактивного момента

Мд С« I (1+К |sinq а|).

Нелинейное звено Р(а, ыд), определяющее пульсирующую часть противоЭДС вращения , может быть представлено

F(a, шд) К( sinqa), где (Од - угловая скорость двигателя.

Значение противоЭДС с учетом пульсаций.

Ед СЕ шд К(( sin qa) + 1 , где СЕ - конструктивная постоянная.

Данной структурной схеме двигателя соответствует дифференциальное уравнение в относительных единицах

1-р d СХ гт . См СЕ К / 1 I г. I hi d (Z

+ -pr-(1+ Klsinqal) -tCeC. K.

da

5 ig,() a

1 -P CjM и / , I . r.I «,

(1+ к sinqol).

Решение уравнения, выраженного в относительных единицах, зависит от произведения коэффициента К, характеризующего неравномерность вращающего момента М, ЭДС Е вращения и величины синуса входного скачка а, т.е. учить вает особенности бесконтактного моментного двигателя, а именно зависимости Mpf(a), Е f(a, сод). Устройство позволяет производить проверку теплового режима, долговечности, надежности и других эксплуатационных характеристик двигателя при воспроизведении реального переходного процесса в нем.

При скачкообразном входном сигнале Е 1 (t) были получены характеристики пе5 реходных процессов ы f(t) (фиг. 3) при различ.ных значениях весовых коэффициентов К и q устройства. Увеличение значения коэффициента приводит к уменьшению величины амплитуды колебаний в переходном процессе и к увеличению их частоты.

0 Таким образом, уменьшение амплитуды колебаний в динамическом режиме работы двигателя является немаловажным для получения высоких точностных характеристик следящих систем, построенных на основе бесконтактного момента двигателя при гар5 моническом входном воздействии.

Формула изобретения

Устройство для моделирования бескон- тактного двигателя постоянного тока, содержащее первый интегратор, выход которого соединен с первым входом первого сумматора, выход которого подключен к входу второго интегратора, выход которого соединен с входом третьего интегратора, вто5 рой и третий сумматоры, вход устройства подключен к первому входу первого интегратора, отличающееся тем, что, с целью повышения точности, в него введены четыре масштабных усилителя, два блока умножения, блок выделения модуля и блок зада0 ния нелинейности, причем выход третьего интегратора является выходом устройства и через цепочку из последовательно соединенных первого масштабного усилителя и блока задания нелинейности подк тючен к первому входу второго сумматора и к входу

5 блока выделения модуля, выход которого через второй масштабный усилитель соединен с первым входом первого блока умножения, выход которого подключен к второму входу первого сумматора, выход второго интегратора соединен с входом третьего масштабного усилителя и с вторым входом второго сумматора-, выход которого через четвертый масштабный усилитель подключен к первому входу второго блока умножения, выход которого соединен с первым входом третьего сумматора, выход которого подключен к второму входу первого интегратора, выход которого соединен с вторым входом первого блока умножения, выход третьего масштабного усилителя подключен к второму входу второго блока умножения и второму входу третьего сумматора.

s .vq

фиг. 2

фи. 3

Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для воспроизведения характеристик при исследовании двигателя и может быть использовано при моделировании высокоточных следящих систем. Цель изобретения - повышение точности модел.ирования. Устройство содержит интеграторы 1-3, нелинейное звено 4, включающее масщтабный усилитель 5, блок 6 задания нелинейности, блок 7 выделения модуля и масщтабный усилитель 8,.блок умножения 9, сумматор 10, масштабный усилитель 11, блок умножения 12, вход устройства 13, масщтабный усилитель 14, сумматоры 15 и 16, Устройство позволяет повысить точность воспроизведения динамических и энергетических процессов в бесконтактном двигателе. 3 ил. (Л оо 4 СО ел (Pus.f

Составитель И. Дубинина

Редактор А. ДолиничТехред И. Верес Корректор Л. Шарошн

Заказ 2007/50Тираж 673Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4, 5 Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4