SU1241405A1 - Linear electric drive - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к управлению электрическими машинами и направлено на повышение надежности электропривода с линейнь№1 асинхронным двигателем за счет упрощени  конструкции , повышени  чувствительности и по- мёхоз ащищенности датчика положени  подвижного элемента двигател . Индуктор двигател  состоит из двух сек- дий 1 и 2, обмотки каждой из которых соединены по схеме звезда -и подсоединены к блоку управлени  3. Нулевые зажимы обмоток секций соединены с цепью , включающей вторичную обмотку 4 разделительного трансформатора генератора 5 высокой частоты, первичную обмотку 6 измерительного трансформатора и конденсатор 7. Обмотки 1 и 2 и упом нута  цепь образуют сложный . колебательньй контур, амплитуда колебаний и добротность которого при отсутствии над индуктором подвижного элемента максимальны и резко падают, при его по влении. Измерительна  цепь такого датчика положени  обладает симметрией по отношению к трехфазной питающей сети, вследствие чего резко падает уровень наводимых в ней радиопомех и помех от мощной коммутационной аппаратуры. 1 ил. с б (Л елThe invention relates to the control of electric machines and is aimed at improving the reliability of an electric drive with a linear-1 asynchronous motor by simplifying the design, increasing the sensitivity and safety of the position sensor of the movable motor element. The inductor of the motor consists of two sections 1 and 2, the windings of each of which are connected according to the star circuit and connected to the control unit 3. The zero terminals of the windings of the sections are connected to a circuit including the secondary winding 4 of the high frequency generator isolation transformer 5, the primary winding 6 measuring transformer and capacitor 7. The windings 1 and 2 and the said circuit form a complex one. an oscillatory circuit, the amplitude of oscillations and the quality factor of which, in the absence of a moving element above the inductor, are maximum and sharply reduced, when it appears. The measuring circuit of such a sensor possesses symmetry with respect to the three-phase mains supply, as a result of which the level of radio interference induced in it and interference from powerful switching equipment drops sharply. 1 il. with b (L ate

Description

Изобретение относитс  к управлению электрическими машинами и может бьп ь использовано при создании электроприводов с линейными асинхронными двигател ми.The invention relates to the control of electric machines and can be used to create electric drives with linear asynchronous motors.

Цель изобретени  - повышение надежности за счет упрощени  конструкции , повьшени  чувствительности и помехозащищенности датчика.The purpose of the invention is to increase reliability by simplifying the design, increasing the sensitivity and noise immunity of the sensor.

На чертеже показана функциональна  схема линейного электропривода.The drawing shows a functional diagram of a linear electric drive.

Электропривод содержит линейный асинхронный двигатель, состо щий из двух секций 1 и 2 индуктора, обмотки каждой из которых соединены по схеме звезда и подсоединены к блоку 3 управлени  двигателем, осуществл ющим включение и отключение двигател . Нулевые зажимы обмоток секций соединены с цепью, содержащей вторичную обмотку 4 разделительного трансформатора генератора 5 высокой частоты, первичную обмотку 6 измерительного трансформатора-и конденсатор 7. Вторична  обмотка измерительного трансформатора через подстроечный резистор 8 и вьшр митель 9 св зана с пороговым устройством - компаратором 10. Дл  питани  электронных элементов электропривода служит блок. 11 IThe electric drive contains a linear asynchronous motor consisting of two sections 1 and 2 of the inductor, the windings of each of which are connected according to the star circuit and connected to the engine control unit 3, which switches the engine on and off. The zero clips of the windings of the sections are connected to a circuit containing the secondary winding 4 of the isolation transformer of the high-frequency generator 5, the primary winding 6 of the measuring transformer and the capacitor 7. The secondary winding of the measuring transformer through the trimming resistor 8 and the expander 9 is connected with a threshold device - comparator 10. A unit is used to power the electronic components of the electric drive. 11 I

Электропривод работает следующимThe drive works as follows

образом.in a way.

Обмотки секций линейного двигател  1 и 2, обмотки 4 и 6 трансформато ного элемента амплитуда резонансных колебаний из-за внесени  вторичных элементом дополнительных потерь, а также изменени  индуктивности обмотокThe windings of the sections of the linear motor 1 and 2, the windings 4 and 6 of the transformer element amplitude of resonant oscillations due to the introduction of additional elements of the secondary losses, as well as changes in the inductance of the windings

5 секций резко падает, что приводит к падению уровн  посто нного напр жени  на входе компаратора и к срабатыванию последнего с вьщачей на блок управлени  команды на включение двигател 5 sections drops sharply, which leads to a drop in the level of a constant voltage at the input of the comparator and to the triggering of the latter from the control unit to the command to turn on the engine

10 Измерительна  цепь датчика положени  вторичного элемента обладает в пред- лагаем;ом электроприводе симметрией по отношению к трехфазной питающей сети. Напр жение нулевой последова1$ тельности, возникающее на нулевых выводах обмоток секций линейного асинхронного двигател  вследствие продольных краевых эффектов и искажений симметрии напр жени  в питающей10 The measuring circuit of the position sensor of the secondary element possesses in the proposed: electric drive symmetry with respect to the three-phase mains supply. Voltage of zero sequence, arising on zero outputs of windings of sections of a linear asynchronous motor due to longitudinal edge effects and distortions of voltage symmetry in the power supply

20 сети, компенсируетс  и не сказывает вли ни  на работу датчика. Кроме того , как показал испытани  опытного образца электропривода, вследствие сим1 4етричности измерительной цепи20 network is compensated and does not affect the operation of the sensor. In addition, as shown by testing a prototype electric drive, due to the symmetry of the measuring circuit

25 резко падает уровень наводимых в ней радиопомех и помех, обусловленных работой мощной коммутационной аппаратуры . Возникающее при этом резкое увеличение отношени  напр жений измер - питани ,30емого сигнала и помех на входе измерительного блрка датчика позвол ет увеличивать чувствительность и быстродействие датчика без усложнени  измерительной схемы.25 the level of radio interference and interference caused by the operation of powerful switching equipment drops sharply. The resulting sharp increase in the ratio of the measured voltage, power, and noise at the input of the sensor measuring gauge allows the sensitivity and speed of the sensor to be increased without complicating the measuring circuit.

4040

4545

ров, а- также конденсатор 7 образуют сложный колебательный контур, в котором с помощью генератора 5 высокой частоты возбуждаютс  колебани  с частотой , близкой к основной резонансной частоте контура. При отсутствии над линейным индуктором вторичного элемента амплитуда колебаний и добротность резонансного контура максимальны . Высокочастотное напр жение, пропорциональное амплитуде резонансных колебаний, через измерительный трансформатор и подстроечный резистор 8, служащий дл  установки номинального Зфовн  напр жени , подаетс  на вьшр - митель 9, где выдел етс  его амплитудное значение. С выхода выпр мител  посто нное напр жение, пропорциональное амплитуде колебаний в резонансном контуре датчика, подаетс  на вход компаратора 10, где формируетс  . команда на отключение двигател , передава  блоку 3 управлени . При по влении над секци ми двигател  вторичТаким образом, в предлагаемом линейном электроприводе датчик положени  вторичного элемента имеет повышенную помехозащищенность по сравнению с прототипом, поэтому не требуетс  установка блока динамических фильтров, что снижает сложность конструкции и стоимость датчика, увеличива  его чувствительность и повыша  над{жность эхгектропривода в целом.The ditch and also the capacitor 7 form a complex oscillating circuit in which oscillations are excited with the help of high-frequency generator 5 with a frequency close to the main resonant frequency of the circuit. In the absence of a secondary element over a linear inductor, the amplitude of oscillations and the quality factor of the resonant circuit are maximum. A high voltage, proportional to the amplitude of the resonant oscillations, through the measuring transformer and the trimming resistor 8, which is used to set the nominal voltage, is supplied to the expander 9, where its amplitude value is allocated. From the output of the rectifier, a constant voltage proportional to the amplitude of the oscillations in the resonant circuit of the sensor is fed to the input of the comparator 10, where it is formed. the command to turn off the engine, passing the block 3 control. When a secondary engine appears above the engine sections, in the proposed linear electric drive, the position sensor of the secondary element has increased noise immunity compared to the prototype, therefore, installation of a dynamic filter unit is not required, which reduces the design complexity and cost of the sensor, increasing its sensitivity and reliability. ehgektroprivod as a whole.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Линейный электропривод, содержащий линейный асинхронный двигатель с соединенной в звезду обмоткой индуктора, блок управлени , двигателем и датчик положени  подвижного элемента двигател , включакаций цепь из последова- тельно соединенных вторичной обмотки разделительного трансформатора генератора высокой частоты и первичной обмоткн измерительного трансфоматора,A linear electric drive that contains a linear asynchronous motor with an inductor winding connected in a star, a control unit, a motor and a position sensor of a moving motor element, starts a circuit from a series-connected secondary winding of a high-frequency generator isolation transformer and a primary winding of a measuring transformer, 4040 4545 Таким образом, в предлагаемом линейном электроприводе датчик положени  вторичного элемента имеет повышенную помехозащищенность по сравнению с прототипом, поэтому не требуетс  установка блока динамических фильтров, что снижает сложность конструкции и стоимость датчика, увеличива  его чувствительность и повыша  над{жность эхгектропривода в целом.Thus, in the proposed linear electric drive, the position sensor of the secondary element has increased noise immunity compared to the prototype, therefore, installation of a dynamic filter unit is not required, which reduces the design complexity and cost of the sensor, increasing its sensitivity and increasing the reliability of the electrical drive as a whole. Формула изобретени Invention Formula Линейный электропривод, содержащий линейный асинхронный двигатель с соединенной в звезду обмоткой индуктора, блок управлени , двигателем и датчик положени  подвижного элемента двигател , включакаций цепь из последова- тельно соединенных вторичной обмотки разделительного трансформатора генератора высокой частоты и первичной обмоткн измерительного трансфоматора,A linear electric drive that contains a linear asynchronous motor with an inductor winding connected in a star, a control unit, a motor and a position sensor of a moving motor element, starts a circuit from a series-connected secondary winding of a high-frequency generator isolation transformer and a primary winding of a measuring transformer, 312414054312414054 вторична  обмотка которого через вы-защищенности датчика, указанный инпр ьмтель св зана с входом компарато-дуктор разделен на две секции, обмотра , выход которого подключен к входу ки каждой из которых соединены вthe secondary winding of which, through the protection of the sensor, the said injector is connected to the input of the comparator-doc, divided into two sections, the inspection, the output of which is connected to the input k, each of which is connected to блока управлени , отлича. ющий-звезду, а к нулевым вьюодам секцийcontrol unit, differ. star-star, and to the zero viewports of sections с   тем, что, с целью повьшени  на- 5через дополнительно введенный кондендежности путем упрощени  конструкции,сатор подсоединена указанна  цепь изso that, in order to increase the additionally introduced condensability by simplifying the design, the spider is connected to the indicated circuit from повышени  чувствительности и помехо-обмоток трансформаторов.increase the sensitivity and interference windings of transformers.