книги / Применение постоянных магнитов в электромеханических системах

витков в фазе обкатки ссатора). Однако из-за различия магнитного состояния стальных участков магнитопровода и ГС ротора фазные уг­

Е° намагничивающих контуров.

и Зекторное соотношение (2) нами использовано при реализации поветзочного расчета ГД конусного исполнения. В запуске ГС перемагничиваетсс с частотой скольжения 5 . При этом магнитное состо­ яние ротора характеризует одна из петель гистерезиса (рис.З) с

координатам вврчины Ь&, Л Д САД - Я Д /в 5 ,г , ЛД Мтг ~ относительные м хеимальные амплитуды индукции и напряженности ь*-й

диапазоне изменения индукции в роторе 0 <

СГ{сд геометрических данных ихарактеристик материалов

Открыть цикл по индукции

1=7, дГп7=0,2

Рис.5. Блок-схема алгоритма расчета Гд с конусным ротором

иг семейства, приведенного на рис.З, характеризующая перемагничиэанке элементов ГС 2 ,/- ч слое ротора.

Алгоритма расчета с::нгронного режима ГД и режима перезсэбуященкя аналогичны алгоритму расчета режима пуска. Отличие состоит в расчета процессов перемагкичиваккя ГО. Во всех режимах, кроме ре­ жима пуска, распределение магнитного поля в ГС получается из соот­ ветствующей петли гистерезиса путем построения траекторий перемагничивания элементов по частным циклам, Это осуществляется умень­

Функциональные зависимости (рис.4) при расчете ГД получаются в табличной (дискретной) форме. Для решения нелинейного урав­

элементарных ГД табличные зависимости аппроксимированы полиномами третьей степени методом наименьших квадратов. Степень полиномов выбрана из статической оценки зависимостей, приведенных ьа рис.4,

табличных зависимостей и их аппроксимации расчет характеристик ГД сводится к нескольким алгебраическим формулам: для эоданного ц*а3 вычислить 1ма*%(и/ад) . Е^Р3^(Т^), . . . и т .д .( Р3 ,Р.^ - полиномы третьей степени соответствующих аргументов).

Предлагаемый алгоритм расчета ГД 'конусного исполнения реали­ зован з виде системы программ на языке ФОРТРАН з различных опера­

глубина модуляции: кинетического момента АН * тем зьазе точность показания ГЛ. Закон модуляции кинетического мемен г ож иреет в завкскости :от типа применяемого ГД, условий работы, поедьяэдяе-

паразитными токами в конструктивных элементах и т .д . Изменения этих моментов обусловливают соответствуюлиг порссзхн^стй г ГО,

сообразно' прп.'ёнять этот метод с одновременной стабилизацией ря­

лизуют му кзт-.д .Модуляцй'/» пиитического ы Минимальнее пас.усудеч'т метду закснсм гсг;гя*фОванил по Бре­

быстродействием. Выполнен"закона со: {'((;) требуется _для опреде­ ления корректирующего момента, .с помощь» которого снижают постоян­ ную составяялсую погрешности ПК Если ча./готгирорстора

меняется, то поста тстеоыло прс..брционйлно изменит корректирую- ш& момент 11

Стабильность частоты вращения тгои постоянстве заданной частопитанич "р-'Езпп = Постоянство кинетического момента во многом спред?л~ет точность .работы ГП. При известном моменте инер­

ции гироротсра неизменность кинетического момента в основном за­ висит от стабильности частоты вращения, которая может нарушаться

номерным распределением энергии, необходимо обеспечить стабилиза­ цию центра масс ГД. Для этого ГД выполняют по возможности симмет­

ричным относительно оси его подвеса в ГП. Однако эксцентриситет мсгпет возникну-;:- а. результате магнитной разбалансировки ГД и маг­ нитного т.-Ялкил. Такая разбалансировка обусловлена вэаугсдейстспем электромагнитных сил между элементами конструкции ГД при технологической неточности их установки. .Магнитные тяжения появля­ ются при взаимодействие магнитного поля рассеяния ГД с элемента­ ми его конструкции. Устойчивое положение ГД может нарушиться также вследствие перепада температуры ГД. При регулировании частоты

вращения гироротор^ тепловая нестабильность обусловлена изменением мощности, потребляемой ГД. В силу различия геометрических допус­ к а и свойств материалов в пределах полей допусков под действием нестабильности температурного режима ГД имеет место несимметричное расширение элементов его конструкции [ 2 ] . Влияние тепловой разба­ лансировки особенно заметно в поплавковых ГП, где от температуры зависят также параметры жидкости: удельный вес, вязкость.'Будучи главны;.! источником тепловыделения, ГД определяет в поплавковых ГП

вменения моментов от конвекционных токов в -'идкссти, несовпадецентра подвеса к центра плавучести поплавка и т .д .

Выполнение перечисленных выше требований очень заяно для по­ лной реализации возможностей метода модуляции кинетического момен­ та. Рассмотрим принципиальные пути решения каздого условия приме­ нительно к синхронному двигателю с постоянны»/’/ магнитами (СДПМ).

Обеспечить соблюдение закона й)={(/зад)можно по разомкнутой или замкнутой схеме. В первом случае, однако, при реализации частот­ ного регулировани:. СДкСЛ невозможно обеспечить строгое выполнение требуемого закона управления. Кроме того, возникают колебания ро­ тора вследотв»*-. изменения нагрузки, частоты [ 2 ] . Во втором случав

СДПМ работает совместно с инвертором, ключи которого ко^гутдуют­

ГД,, где требуется модуляция кинетического момента по заданному за­ кону. Недостаток схемы - вероятность проскальзывания ротора на несколько полюсных делений 1 3 ].

Помимо выполнения: закона регулирования СО- { ( н ё о б х о д и л о стабилизировать на требу мом уровне частоту вращения гироротора для снижения составляющей дрейфа ГП, обусловленной ’-.епостолнствэм средней частотывращения. Известно, что наиболее точна астати­ ческая-стабилизация. Информационны;.: параметром сигнала иске? быть либо частоте, либо фазовый сдвиг. Такому управлению свойственна однозначная стабилизация средней частоты вращения точность кото­ рой определяется стабильностью задающего генератора.

Однозначное положение ротора в синхронной системе координат обеспечивается включением СДПМ в структуру бесконтактного двига­

объясняется тем, что в чувствительном элементе ГП не допускается присутствие нестабильной массы, нестабильного знергозыд^ления, до­ полнительных тогоподводоз. Пт ^имущество использования СДГМ в структуре БДГГГ состоит в исключен::;: возможности проскальзывай:»! ротсра. Эта структура позволяет та;:-: регулировать по заданнс'у закону

ства магнитного и теплового состояний ГД. Уменьшить магнитную раз­ балансировку можно созданием постоянного магнитного поля рассея­ ния и потока ГД. Для устранения тепловой разбалансировки в преци­ зионных ГП надо обзегечить постоянный нагрев ГД. Терыостабял/.зацию в ГП можно ссуществить с помощь» теАмостатирования, иег.оль'-уя нагревательный элемент. Если рассматривать СДПМ в стр\ктуре Б^ПТ, то есть несколько вариантов поддержания постоянного нагрева ГД. Один из них присущ только ЕД1ГГ: дгя регулирования частоты вран:.

обеспечивается. Это мокко реализовать путем регулирования КПД ГД,

организуя специальные режимы его работы: динамического торможения, нротивовключения. Необходимость управляемого нагрева меняет тради­ ционные представления о минимальных потерях энергии, и требуются компромиссные решения.

Не р и с.2 представлена структурная схема ЭП, позволяющая реа­ лизовать метод кинетической модуляции момента и устранить из­

менения момента, причин которых рассмотрены выше. 'Предлагаемая схема выполнена *яа базе двухфазного магнитоэлектрического двига­ теля МЭД с ротором торцевой конструкции-без магнитопроьода.

Разгон осуществляется путем, использования жесткой позиционной ОС по положению ротора. Разработаны два варианта схемы: с динамическн и автогечер&терныы ДПР, которые вццеляют сигнал о положении рото­ ра непосредственно из силовой электрической цепи.. Коммутатор К.вы­

раздельное управление стабилизаторами' от соответствующих задат­

де цкфроЕналогового преобразователя ЦАП. Сигнал ОС по току сни­ мается с датчика тока ДТ, включенного в общий провод питания МЭД. Сигнал токоограйичения, задаваемый задатчиком, 1а воздействует одновременно на оба стабилизатора. Для регулирования частоты вра­ щения в диапазоне (0 ,5 - 1 ,0 ) номинальной в схеме предусмотрена

боэмс/.;н6сть изменения частоты генератора опорной частоты (ГОЧ),* включенного в СУ. Стабильность частоты вращения МЭД определяется