Устройство для управления линейным асинхронным двигателем Советский патент 1978 года по МПК H02P5/40 

Известно устройство дпя управления линейным асинхронным двигателем с плоским ферромагнитным ротором и двумя двухсекционными индукторами, содержащее многоканальные тирнсторные регуляторы, связанные своими входами с дифференциальными измерителя1 га воздушного зазора между ротором и индукторами и изменяющие напряжение, подводимое к обмоткам двигателя. В предлагаемом устройстве дпя упрощения конструкции каждый канал регулятора состоит из двух триггеров с емкостной коммута1щей, тиристор которых, шунтированные встречно включенными диодами, образуют два плеча и соединены в каждом плече последовательно с обмоткой двигателя н встречно между собой. Обмотка секции одиого индуктора включена в одно плечо, а обмотка одноименной секции другого индуктора - в другое. На фиг. 1 изображена структурная схема описываемого устройства; на фиг. 2 - принципиальная электрическая схема регулятора напряжения; на фиг. 3 - временные диаграммы напряжений на от дельных элементах; а - при {Завеистве воздушного зазора между каждой из секции и рютором, б - пр иарушении равенства зазора. Устройство содержит два тиристорных регулятора 1 напряжения, подключенных к обмоткам 2 и 3 одноименных секций индукторов 4 и 5. Через фазоимпульсные системы 6 управления регуляторы своими входами соединены с дифференциальными измерителями 7 воздушного зазора между Ъюским феррюмагиитным рютором 8 и индукторами 4 и 5. Каждый канал регулятора состоит из двух триггеров 9 и 9, обязующих два плеча, в одно нз которых включена фаза 10 обмотки 2 индуктора 4, а в другое - фаза 11 обмотки 3 одноименной секции индуктора 5. Тиристоры 12 шунтированы встречно включенными даодами 13 и коммутируются коиденсаторами 14. Для улучшения условий коммутации тиристоров включен дроссель 15. Движущее усилие двигателей создается при взаимодействии конт фных токов ротора с нормальной к поверхностям индукторов составляющей бегущего поля, возникающего при питании индукторов от сети трехфазного переменного тока частотой, определяемой необходимой скоростью движения транспортной установки, например 5-50 Гц. Равенство воздушного зазора между каждой из секций и ротором достигается при этом за счет перераспределения усилий бокового притяже1гия, создаваемых секциями индукторов 4и 5

Устройство работает следующим образом.

Положительный полупериод напряжения, питающего фазы 10 и П обмоток 2 и 3 набегающих секций индукторов 4 и 5, является рабочим для тиристоров 12 и диодов 13 триггера 9 (см.фиг.2). К фаэоимпульсной системе 6 управления подводится переменное напряжение UK (см. фиг.З, а) с частотой большей частоты напряжения питания индукторов, например 400 Гц. На выходе системы управления формируется серия импульсов напряжения, которые подаются на управляющие электроды тиристоров 12 левого (Uynp.) и правого (Uynp«) плеч триггера 9.

При равенстве воздушного зазора между каждой из набегающих секций индукторов и ротором выходной сигнал измерителя 7 воздушного зазора равен нулю. При этом KMnjojbcbi, йодаваемью на управляющие злектроды тиристоров 12, поступают через равные интервалы времени с частотой, определяемой частотой коммутирующего напряжения UK. В момент ti перехода напряжения УК через нулевое значение формируется импульс, подаваемый на управляющий электрод тиристора 12 яевого плеча триггера, который включается в интервале времеии tj-tj По облютке 10 через диод 13 триггера 9протекает ток, определяемьп1 приложенным напряжением сштания. Через диод 13 правого плеча триггера 9и фазу 11 заряжается конденсатор 14.

В момент tj перехода коммутирующего напряжения UK через нулевое зшчение в обратном направ Ленин формируется импульс на управляющем электроде тиристора 12 правого плеча триггера. Напряжение конденсатора 14 прикладывается через открытый тиристор правого плеча к тиристору левого плеча и запирает последний.

В интервале времени t2-t3 к фазеИ через диод 13 правого плеча триггера 9 прикладывается напряжение питания. В момент времени ta импульс с фазоимпульсной системы подается вновь на тиристор 12 левого плеча и т.д. Второй полупериод питающего напряжения является рабочим для триг. гера 9.

При равенстве воздушного зазора между каж-, Дои из набегающих секщй индукторов и ротором средние значения напряже1П1я пита1гая (Ucp на

фиг. 3, а) каждой фазы в каждый полупериод питающего напряжения равны по величине, а следовательно, равны по величине и противопачожно направлены силы бокового взаимодействия каждой из секций индукторов и ротора.

При нарушении равенства воздушного зазора в районе набегающих секций индуктора на выходе измерителя воздушного зазора появляется сипал Uc {см. фиг. 3, б), знак и величина которого определяются шправлением и величиной смещения набегающих секций индукторов относительно ротора. Это приводит к тому, что импульсы, формируемые фазоимпульсной системой управления, сдвинуты по

времени так, что относительная продолжительность включения тиристора секции индуктора, удалившейся от ротора, больще, чем у секции, приблизившейся к ротору. Таким образом, средние значения Ucp напряжения питания фазной обмотки в каждый полупериод питающего напряжения для удалившейся секции больше, чем для приблизившейся секции, что приводит к перераспределению усилий боково-, го протяжения, создаваемых каждой из набегающих секций, и восстановлению равенства зазора.

Аналогично осуществляется управление осталь ными фазами набегающих и сбегающих секций индукторов.

Формула изобретения

Устройство для управления линейным асинхронным двигателем с плоским ферромагнитным ротором и двумя двухсекционными индукторами, содержащее многоканальные тиристорные регуляторы, связанные своими входами с дифференциальными измерителями воздупшого зазора между ротором и индукторами и изменяющие напряжение, подводимое к обмоткам двигателя, отличаю ш е е с я тем, что, с целью упрощения, каждый канал регуляторов состоит из двух триггеров с емкостной коммутацией, тиристоры которых, шунтированные встречно включенными диодами, образуют два плеча и соединены в каждом плече последовательно с обмоткой двигателя и встречно между собой, при- чем обмотка секции одного индуктора включена в одно плечо, а обмотка одноименной секш5и другого ивдуктора - в другое.