Система управления вентильного электродвигателя

ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ 5
ВВЕДЕНИЕ 7
1. Устройство и принцип действия вентильного двигателя. 8
1.1 Статор 9
1.2 Ротор 11
1.3. Датчики вентильного двигателя. 14
1.3.1. Индукторные датчики 15
1.3.2. Индуктивные датчики 18
1.3.3. Оптические обтюраторные датчики 21
1.3.4. Датчики с магниточувствительными элементами. 23
1.3.5. Кодовые датчики 27
2. Система управления вентильного электродвигателя 29
2.1. Погружные электродвигатели открытого исполнения 32
2.2. Конструкция вентильного электродвигателя 34
2.3. Блок управления вентильного электродвигателя 38
2.4. Программирование платы контроллера 51
3. Результаты испытания вентильного электропривода 69
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 74
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 75

Весь текст будет доступен после покупки

Совершенствование технологий в таких направлениях, как электротехника, электроники и электрооборудования не стоит на месте, а на постоянной основе развивается. Такому совершенствованию подвергаются и электрические машины, которые многократно перерабатывались для получения точного позиционирования. При массовом внедрении полупроводниковых приборов возникла возможность заменить щеточно-коллекторный узел на p-n переходы, в результате чего был создан вентильный двигатель.
Первый БДПТ появился в 1962 году, который Т.Г. Уилсон и П.Х. Трики назвали «машиной постоянного тока с твердотельной коммутацией». Ключевым элементом двигателя является то, что он не требует физического коммутатора, что делает его более популярным выбором в промышленности. Но был недостаток данного двигателя, это то что он не мог генерировать большую мощность. Все изменилось в 1980-х годах, когда постоянные магниты стали более доступны. Использование постоянных магнитов в сочетании высоковольтными транзисторами позволило БДПТ генерировать такую же мощность, как и с коллектором. Ближе к концу 1980-х годов Роберто Э. Лордо из промышленной корпорации «Powertec» представил первый большой БДПТ ,мощность которых как минимум в десять раз превышала мощность ранних версии БДПТ.
На сегодняшний день БДПТ является одним из типов двигателей, быстро набирающих популярность. Двигатель используется в таких отраслях, как бытовая техника, автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность и др. Основные его преимущества перед коллекторным двигателем постоянного тока и асинхронным двигателями это:
? Лучшие характеристики скорости по сравнению с крутящим моментом
? Высокая эффективность
? Длительный срок службы
? Бесшумная работа
? Более высокий диапазоны скоростей
Кроме того отношение крутящего момента к размеру двигателя выше, что делает его полезным в таких устройствах, где в первую очередь стоит размеры и вес двигателя.
Темой данной работы является разработка системы управления вентильного электродвигателя, при которой вентильный электродвигатель будет стабильно работать и не превышать номинальных показателей. Также выбора элементов схемы для данной системы.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Устройство и принцип действия вентильного двигателя.
Вентильный двигатель представляет собой синхронный электродвигатель с постоянными магнитами, который приводится в действие с помощью постоянного тока и реализует систему коммутации с электронным управлением. Как известно коммутация – это процесс создания крутящего момента в двигателе путем изменения фазных токов через определенное время.
В отличие от обычного двигателя постоянного тока щеточного типа, в котором щетки механически контактируют с коллектором на роторе, образуя электрическое воздействие между источником постоянного тока и обмотки якоря ротора. В тоже время как в бесконтактном двигателе постоянного тока используется электрическая коммутация с ротором с постоянными магнитами и статором.
Обмотки якоря переключаются электронным способом с помощью транзисторов или кремниевых выпрямителей при правильном положении ротора таким образом, что поле якоря находится в пространственной квадратуре с полюсами поля ротора. Следовательно, сила, действующая на ротор, заставляет его вращаться. Датчики Холла или энкодеры чаще всего используются для определения положения ротора и располагаются вокруг статора. Обратная связь о положении ротора от датчика помогает определить, когда следует переключать ток якоря.
Это электронное коммутационное устройство устраняет коллекторное устройство и щетки в двигателе постоянного тока и, следовательно, достигается более надежная и менее шумная работа. Благодаря отсутствию щеток двигатели БДПТ способны работать на высоких скоростях. КПД двигателей постоянного тока БДПТ обычно составляет от 85 до 90 процентов, тогда как КПД двигателей постоянного тока коллекторного типа составляет от 75 до 80 процентов. Доступны самые разные двигатели БДПТ, начиная от малого диапазона мощности и заканчивая дробной мощностью, интегральной мощностью и большими диапазонами мощности. Давайте подробно разберем составляющие двигателя.

Весь текст будет доступен после покупки

1. URL: https://www.electricaltechnology.org/2016/05/bldc-brushless-dc-motor-construction-working-principle.html
2. URL: https://www.edn.com/brushless-dc-motors-part-i-construction-and-operating-principles
3. Попов С.А., Кривченков В.И., Асташов М.А., Попова С.В. Обзор магнитных структур роторов синхронных двигателей с постоянными магнитами.
4. Микеров А.Г. Электромеханические датчики и электронные компоненты управляемых вентильных двигателей: учебное пособие.
5. Элементы и системы глубоководных исследований: Справочник / Ястребов В.С., Соболев Г.П., Смирнов А.В. и др.- Л.: Судостроение, 1981. – 304 с., ил.
6. Кенио Т., Нагамори С. Двигатели постоянного тока с постоянными магнитами: Пер. с англ. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 184 с., ил.
7. Патент РФ №1827046. Электрическая машина Ветохина ЭММВ. БИ №25, 1995 г.
8. Ветохин В.И. К вопросу о создании и развитии будущего подводного электроснабжения при освоении континентального шельфа и мирового океана // Электротехника. 2010. №8, с. 15-21.
9. Ветохин В.И. Асинхронные машины открытого исполнения с короткозамкнутым ротором для жидких агрессивных сред / Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, 2007, 128 с.
10. Ветохин В.И. Асинхронные машины открытого исполнения с массивным ротором для жидких агрессивных сред / Санкт-Петербургский государственный технологический университет растительных полимеров, 2007, 128 с.

Весь текст будет доступен после покупки