Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Применение постоянных магнитов в электромеханических системах

..pdf
Скачиваний:
0
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
7.2 Mб
Скачать

I

I

Рис.1. Эскиз датчике положения ротора Гы частоты Ьрао&ЫГ' Умещенного с датчиком

Рис.2 . Схема устройства обработки сигналов ДОЗР

Рис.З.’ Диаграммы напряжений в основных точках.схемы устройства обработки сигналов Д4ВР

телей НА /./“ К/! /3% выполненных на ЙМС типа 1401УД2А, которая

.содержит четыре операционных усилителя (ОУ). Коэффициент усиления

усилителей

/:и = Я.16./Я7

= Я/7 /Яд = Я18 / Яп

выбира­

ется

.таким.

образом,

 

чтобы

выходной * сиг­

 

нал ОУ практически

всегда

находился на участке нас^ения передаг

точной характеристики ОУ. Поэтому при изменении полярности вход­

ных сигналов

еа , е& ,

Вс изменится полярность выходного напря­

жения' соответствующего усилителя. Конденсаторы Сг ~Сд, Сц-Сц слу­

жат для фильтрации помех на входах усилителей. Резисторы

 

необходимы, для

согласования двухполгрнъ.х выходных сигналов ОУ с

уровнями ТТЛ-микросхем. Триггеры Шмцдта ЛЛ1. 1 ~ЛЛ1.3 с

фильтру­

ющими конденсаторами

С/д “ С)7

ка входах позволяют избавиться

от дребезга выходных сигналов усилителей НА 11-ЛА13.На выходе

триггеров Шмидта .ЛЛ1.1-ЛЛ1.3

таким образом получаются

логиче­

ские

сигналы

А 9В, С,

значения которых изменяются с частотой,

пропорциональной частоте

вращения ротогг: СМ. С пометы схем заг.ер-

тгч’л Н22 ~ Сш

, Нгд - йм* Яг* " Си

элементов .ИИШНАЩЕР. ИЛИ

ЛЛ2.1-ЛД2.3 на тр^х выходах последних формируются

импульсы

Гд,

Гц тРс соответствующие

какому иэм *ноийЮ значения

сигнала А}ВЛС

с логической единицы* на

логический

нуль или наоборот.- На выходе

логической схемы ”3 1Ш-/', выполненной на элементах

1)1)3./ и ШЛА

и суммирующей

сигналы

Гд » Р& , Рс

формируются

импульсы

Р

частота следования которых пропорционяльна частоте врацени0 рото­

ра С!.'.

Количество

импульсов

Р зп

оборот равно 12. При исполь­

зовании

комплекта

из

трех ЧЭ и; частоте

вращения ротора Сё! П}

риз но'/.,

например,

 

60С0

об/мин,

число импульсов в

секунду

составляет

уУ = ./ г/7

/ 6 0

= 1200 имл/с. Данная частота

следова­

ния импульсов достаточна для контроля с удовлетворительной точно­ стью за максимальной скоростью перекладки поверхности управления.

Л И Т Е Р А Т У Р А

I . Морозов В .А ., ?4уразьев Б...;., Филатов А.Н. Принцип постро­ ения мхэгодвигательных электромеханических систем управления аэро­

динамическими поверхностями//Тр;Моек, энерг. ин-та. 1968. Выл.

179.

^ ,57-61.

 

РЕШИРУЕМЬЙ ЭЛЕКТРОПРИВОД ТОПЛИВНОГО НАСОСА НА БАЗЕ

 

в а т т н о г о ДВИГАТЕЛЯ *

 

Канд.техн.наук доц.В.А.МОРОЗОВ,

канд.

техн.наук ст.науч.сотр'.М.Ю.РУМЯНЦЕВ, мл. науч. с отрЛ.Н.НЕСТЕРОВ, канд. техн. наук ст.науч.сотр.С.К.ПИГАЛЬСКИЙ

Современный авиационный газотурбинный двигатель (ГТД) - это сложное устройство., работа которого полностью контролируется систе­ ме.! автоматического управления (САУ). Эта система регу/ифует рас­ ход топлива з основной камере сгорания, чтобы поддерживать устано­ вившийся режим, а также частоту вращения по заданным программам в установившемся и переходных режимах.

В настоящее время топливо из баков подается в.камеру егорания топливным насосом (ТН), привод которого осуществляется от вала ГТД. Если насос нерегулируемый, то для управления' количеством то­ плива о камере используется достаточно сложная система, в которой

избытки топлива через

клепаны перепуска слипаются обратно з бз-н,

а его основная часть

через клапан и дээчругощ

-'■—тер поступает

в камерусгорания ГГД. Этой системе своЯстгоаны такие недостатки, как. сложность системы управления, дополни гея.*. из грез топяига

в баках, потребность в дополнительном топливе и эксплуатационная ненеде.;;кость дозируглцих устройств.

Потери,

связанные с возвратом

тоали* в бак,

мс*хно устрани

используя ТН

с регулируемой

производительностью,

при этом из

системы регулирования можно

убрать

как догирующиз устрой

и ряд золотниковых.

 

 

 

Успехи в области разработки регулируемы:: и, в частности, бес­ контактных вентильных эле;: роприводов позволяют надеяться на сс - здание управляемых топливных насосов, производительность которых

будет

определяться

командами САУ ГГД.

 

 

3

данной статье

представлены некоторые результат теоретиче­

ских и экспериментальных исследования эл

гтропривода ТН (ЭТИ),

проведенных сотрудниками кафедры электроснабжения к

лектрс;б*>пу-

дования летательных аппаратов Московского энергетк

скоро йнсткгу­

та и

Центрального института авиационных

моторов им.Барэнсва

в 1988-1993 т г .

Функциональная схема исследуемого электропривода (рис.1) со­ стоит из двух основных подсистем: электромеханического преобразо­ вателя ЗМП л электронного преобразователя ЭП.. Подсистема ЭМЛ вклю­ чает в себя бесконтактную электрическую малину ЭМ с возбуждением от постоянных магнитов и дне информационные подсистем:.: датчика положения ротора ДПР и датчика частоты вращения ДЧЗ. Силовая часть ЭП выполнена со звеном постоянного тока, т .е . содержит входной вы­ прямитель 3 ; фильтр-ограничитель ФО и-транзисторный реверсивный вентильный преобразователь РВП - инвертор, выполненный по трехфаэной мостовой схеме на биполярных транзистора::и диодах, а также информационно-управлтацую подсистему ПУП. Выбранная структур;-, си­ ловой части ЭГ* позволяет без существенной переработки использовать

для питания ЭТК’ источник электри

кой энергии Лес как пере:.:иного

(I I 5/200

В ,400 ПО* так и постоянного повкш .;ного напряжения (270-

3 0 0 .3 ),

Производительность шестеренчатого

ТН и егс момент сопротив­

ления практически’ пропорциональны частоте

вращения. Поэтому ддк

изменения производительности ТН необходимо регулировать частоту

.вращения ЭМ. В установившемся режиме электромагнитный момент, раз­ виваемый ЭМ, должен быть равен сумме момента сопротивлении ТН и

к момента потерь ЭМ. Для работы ЭТН в динамическом режиме необхо­ димо создать избыточный электромагнитный момент при разгоне ЭТН или тормозной'- при экстренном его торможении. В нормальном режиу^ работы ЭТН режимы торможения .могут формироваться лишь за счет мо­

мента сопротивления ТН.

Изменение

среднего

значения

электромагнитного

момента ЭМ в

ЭТН осуществляется по

сигналам датчика тока

ДГ регулятором тока РТ , входящим в стрУ

ктуру ЭП. Регулирование

среднего значения ю н а

широтно-импульсным

методом посредством

транзисторного вентильного

преобразователя

позволяет улучшить динамические свойства ЭТН, практически устра­ нить влияние входного напряжения на выходные характеристики ЭТН в режиме стабилизации частоты вращения и существенно снизить тре­ бования к входному фильтру ЭП.

Чтобы обеспечить работоспособность и высокую энергетическую эффективность. ЭТН при повышенном напряжении ^7 * необходимо фор-

мировать прерывистый ток в обмоткам ЭМ, используя для этого трехсташенчатый алгоритм шпротно -импульсного управления транзистор­ ными ключами инвертора» ота задача решается с помощью подсистемы регулирования и ограничения тока. Мэксимал!. ное мгновенное значение

тока.в

обмотках ЭМ пропорционально сигналу управления, поступавшего

от регулятора частоты вращения (РЧВ)

ЭТН. Выходной сигнал РЧВ про­

порционален отклонению частоты вращения СО от

заданного уровня

СО3

при

СО** со2

и ограничен

Утех

при (й)3 - й))/со3 >

> °С'т<ис СРтах / Рн) »

гДе

сРтах -

допустимая

погрешность под­

держания частоты вращения ЭТН; Ртах-»

Рн

- максимальная и но­

минальная мощности ЭТН при номинальной частоте., вращения ЭТН.

При

СО> (О3

выходной сигнал РЧВ

равен нулю:

1!рчв = О .

 

Для регулирования

и стабилизации

Со

ЭТН разработан цифро­

вой РЧВ, поскольку' аналоговые

устройства

измерения частоты враще­

ния не

обеспечивают требуемых точностных и динамических характе­

ристик.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Схема РЧВ (рис.2)

содержит следующие функциональные блоки:

генератор эталонной частоты ГЭЧ; формирователи импульсов датчика

43

.$2

и кода заданной частоты вращения

Ф2 ;

блок синхрониза­

ции и управления ВСУ; счетчик Сч; цифроаналоговый преобразователь ЦАП.

Рис.2. Функциональная схема РЧВ

Измерение частоты вращения осуществляется методом подсчета

количества

импульсов

с

ГЭЧ ( / у ^

) ,

за период

Тнв /выработанный

формирователем

из

сигнала с

ДЧВ

(

см.

р и с .1 ).

В раз^.

работалиом

макете

 

в

качестве

 

 

 

 

дав использовался индукторный шаговый двигатель ИЩР-б с числом им*

пульсов

за один

оборот

вала

Л д> 42.

По сигналу с БСУ в начале

каждого

периода

счета

Тво

на счетчик с

задающего устройства по

шине передавался 16-разрядный код заданного значения частоты враг щения. В результате счета получалось 16-ра'зрядное двоичное числом соответствующее разности заданной и текущей частот вращения

А И , которое затем, преобразовывалось в ЦАП в управляющее напря­ жение для контура Тока С?рчв

Расчетные соотношения и принятые схемотехнические решения пре» верялись экспериментально на макете ЭТИ, электромагнитная часть,

Р ис.З . Механическая характеристика ЭТИ при различных значениях тока ограничения 1огр> А: I - 5 ,4 ; 2 -

4 .5 ; 3* - 3 .4 ; 4 - 2 ,4

Рис.4. Осциллограммы переходного процесса в ЭТИ при сбросе и набросе

частоты вращения выходного вала и Ртф = 15 к г с /с ^

Р и с.5 . Осциллограммы переходного процесса в ЭТН при сбросе и набросе частоты

вращения выходного вала и РТ(р = О

Соседние файлы в папке книги