Устройство для моделирования бесконтактного двигателя постоянного тока

 

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

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (50 4

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4031423/24-24 (22) 03.03.86 (46) 30.05.87. Бюл. № 20 (72) А. И. Гафтанюк, E. И. Сазонов и В. И. Гафтанюк (53) 681.333(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 661570, кл. G 06 G 7/62, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 890414, кл. G 06 G 7/62, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ БЕСКОНТАКТНОГО ДВИГАТЕЛЯ

ПОСТОЯННОГО ТОКА (57) Изобретение относится к вычислительной технике, предназначено для воспроиз„„SU„, 1314357 А1 ведения характеристик при исследовании двигателя и может быть использовано при моделировании высокоточных следяших систем. Цель изобретения — повышение точности моделирования. Устройство содержит интеграторы 1 — 3, нелинейное звено 4, включающее масштабный усилитель 5, блок 6 задания нелинейности, блок 7 выделения модуля и масштабный усилитель 8, блок умножения 9, сумматор 10, масштабный усилитель 11, блок умножения 12, вход устройства 13, масштабный усилитель 14, сумматоры 15 и 16, Устройство позволяет повысить точность воспроизведения динамических и энергетических процессов в бесконтактном двигателе. 3 ил.

1314357

Формула изобретения

Г(а) = Kl sinqn 1

Изобретение относится к вычислительной технике и предназначено для воспроизведения характеристик при исследовании двигателп и может быть использовано при моделировании высокоточных 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 1— без учета реактивного момента; кривая Il— 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 следующим образом.

На фиг. 2 изображена структурная схема устройства, где 1/R. и С.. — сопротивления обмотки ротора и машинная постоянная двигателя соответственно; U, 1и, Мл и ю, — напряжение, ток, момент и скорость двигателя соответственно, 1 — момент инерци и ротор а дв и г а тел я.

На структурной схеме линейное звено

Р(сс) вырабатывает текущее значение реактивного момента М .

Нелинейное звено Р(к, а ) определяет пульсирующую часть противоЭДС вращения

Е, которая зависит как от угла поворота вала а двигателя, так и от его скорости со1

Нелинейное звеное Р(А), учитывая его периодичность, может быть представлено в виде где К вЂ” коэффициент, учитывающий величину реактивного момента;

q — число секций обмотки ротора; а — угол поворота ротора.

Тогда суммарный момент двигателя с учетом реактивного момента

Мд= С 1 (1+К sinq а ).

Нелинейное звено F(n, со), определяющее пульсирующую часть противоЭДС вращения Е-, может быть представлено

Р(а, а ) = К(ю+ sinqEE), где вд — угловая скорость двигателя.

Значение противоЭДС с учетом пульсаций.

Ел= Се о)л (К(о)д+ sin qa) + 1), где CE — конструктивная постоянная.

Данной структурной схеме двигателя соответствует дифференциальное уравнение в относительных единицах

1 Гэм — — (1+ — (1+ К sinqa.() ) с(за CMMCEK d а

+ sinqn (1+ sinqa()—

CECM К с а — + — Ii+ K sinqgj.

Решение уравнения, выраженного в относительных единицах, зависит от произведения коэффициента К, характеризующего неравномерность вращающего момента М, ЭДС E вращения и величины синуса входного скачка а, т.е. учитывает особенности бесконтактного моментного двигателя, а именно зависимости Mpf(n), E= 1(а, ыл). Устройство позволяет производить проверку теплового режима, долговечности, надежности и других эксплуатационных характеристик двигателя при воспроизведении реального переходного процесса в нем.

При скачкообразном входном сигнале

F=- 1(t) были получены характеристики переходных процессов со= f(t) (фиг. 3) при различных значениях весовых коэффициентов К и с! устройства. Увеличение значения коэффициента приводит к уменьшению величины амплитуды колебаний в переходном процессе и к увеличению их частоты.

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 гармоническом входном воздействии.

Устройство для моделирования бесконтактного 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, второй 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 задания нелинейности, причем выход третьего интегратора является выходом устройства и через цепочку из последовательно соединенных первого масштабного усилителя и блока задания нелинейности подключен к первому входу второго сумматора и к входу блока выделения модуля, выход которого через второй масштабный усилитель соединен с первым входом первого блока умножения, выход которого подключен к вто1314357

Составитель И. Дубинина

Редактор А. Долинич Техред И. Верес Корректор М. Шароши

Заказ 2007/50 Тираж 673 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4 5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4 рому 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.