Разработка и исследование мехатронного модуля на основе трехфазного бесконтактного двигателя постоянного тока при соединении секций обмотки по схеме "треугольник"

• Автор: Довгиленко, Сергей Владимирович
• Шифр специальности: 05.09.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 149 с. : ил. + Прил. ( с. 150-251 : ил. )

Содержание
Список используемых сокращений
Введение
1 Описание управления ключевыми элементами импульсного усилителя мощности бесконтактного двигателя постоянного тока
1.1 Множество допустимых управляющих слов, используемых при управлении БДПТ при соединении секций обмотки вУиД
1.2 Управление ключевыми элементами импульсного усилителя мощности при 2я/3 и я-коммутациях
1.3 Совокупность условий управления БДПТ. Система логических переменных
1.4 Законы управления процессом коммутации ключевых элементов импульсного усилителя мощности при соединении секций обмотки бесконтактного двигателя постоянного тока по схеме вУивД
1.5 Управляющие логические функции при 2я/3 и я-коммутации в случае соединения секций обмотки в У и в А
1.6 Выводы по разделу
2 Метод анализа законов управления процессом коммутации ключевых элементов импульсного усилителя мощности
2.1 Определение наличия перехода между любыми двумя управляющими словами закона коммутации
2.2 Алгоритм определения случаев возникновения сквозных токов и синтеза управляющих слов, позволяющих их избежать
2.3 Наглядное представление результатов в виде таблицы анализа закона коммутации и синтеза альтернативных управляющих слов
2.4 Выводы по разделу
3 Применение метода анализа законов коммутации КЭ ИУМ и синтеза альтернативных управляющих слов к законам коммутации в случае
2я/3 и я-коммутаций при соединении секций обмотки БДПТ в У и в А
3.1 Анализ законов управления процессом коммутации КЭ при
2я/3 - коммутации
3.2 Анализ законов управления процессом коммутации КЭ
при я-коммутации

3.3 Выводы по разделу
4 Управляющий логический автомат мехатронного модуля на основе трехфазного БДПТ
4.1 Формирование тактового импульса и IIТИС
4.2 Запись кода управления и сигналов с датчика положения ротора. Выделение модуля кода управления и знака
4.3 Формирование переменной ПИК, позволяющей реализовать закон поочередной коммутации
4.4 Формирование управляющих логических функций
4.5 Формирование сигналов, поступающих на управляющие входы ключевых элементов импульсного усилителя мощности
4.6 Выводы по разделу
5 Компьютерное моделирование мехатронного модуля на основе трехфазного бесконтактного двигателя постоянного тока
5.1 Описание компьютерной модели мехатронного модуля на основе трехфазного БДПТ
5.2 Выбор напряжения питания при моделировании мехатронного модуля на основе БДПТ при 2тг/3 и тс-коммутации для случаев соединения секций обмотки по схеме по схеме У и по схеме Л
5.3 Эпюры напряжений токов, сигналов с ДПР и УЛФ при * 2%/3 и 71-коммутации при соединении секций обмотки по схеме У и
по схеме А . Гармонический анализ тока
5.4 Сравнительный анализ результатов моделирования мехатронного модуля на основе БДПТ при 2тг/3 и тг-коммутации при соединении секций обмотки по схеме У и по схеме А
5.5 Эпюры напряжений, токов, сигналов с ДПР, переменных О и Р,
УЛФ при 2п/3 и д-коммутации при соединении секций обмотки по схеме У и по схеме А
5.6 Гармонический анализ токов в случае соединения секций обмотки
по схеме А
5.7 Сравнительный анализ результатов моделирования мехатронного модуля на основе БДПТ при 2п/3 и 7Г-коммутации при соединении

секций обмотки по схеме У и по схеме А в случае широтноимпульсного управления скоростью
5.8 Дополнительные потери мощности при широтно-импульсном управлении скоростью при соединении секций обмотки по схеме У и
ПО схеме Д
5.9 Выводы по разделу
6 Экспериментальное исследование мехатронного модуля на основе трехфазного бесконтактного двигателя постоянного тока
6.1 Устройство управления и импульсный усилитель мощности разработанного мехатронного модуля
6.2 Экспериментальный стенд
6.3 Экспериментальное исследование противоЭДС
6.4 Экспериментальное исследование напряжения и тока БДПТ, разработанного мехатронного модуля
6.5 Экспериментальное исследование напряжений на секциях обмотки БДПТ при шести вариантах управляющих логических функций
6.6 Выводы по разделу
Заключение
Список используемых источников
Приложение А. Элементы множества располагаемых управляющих
слов ТР и значения управляющих логических функций для случая соединения секций обмотки в У и в А при 2л/3 и л-коммутации
Приложение Б. Эпюры и аналитические выражения управляющих логических функций
Приложение В. Описание программы calculator.ni
Приложение Г. Эпюры фазных напряжений, токов, управляющих логических функций и логических переменных
Приложение Д. Гармонический состав напряжения
Приложение Е. Результаты экспериментального исследования шести вариантов аналитических выражений УЛФ при соединении секций
обмотки БДПТ в У и в А
Приложение Ж. Акты внедрения результатов диссертации в опытно-
конструкторские и научно-исследовательские работы предприятий

функции можно представить в виде эпюр, таблицы истинности или минимизированных аналитических выражений, полученных в результате анализа таблицы истинности [31]. В настоящей работе используется приведение аналитических выражений УЛФ, как и в работах [16,31,59,61] к канонической совершенной дизъюнктивной нормальной форме. Совокупность значений УЛФ в каждый момент времени в зависимости от значения логических переменных определяют управляющее слово.
Из принципа самокоммутации следует, что состояния управляющего слова С1У при реализации совместного и раздельного законов управления коммутацией КЭ ИУМ при вращении вала двигателя в прямом и обратном направлении, как при импульсе, так и в паузе ШИС, определяются тем, в каком положении находится ротор двигателя. Иными словами, для каждого закона существует однозначная функциональная зависимость между состояниями управляющего слова и положением ротора.
Так как положение ротора определяет ДПР, то, следовательно, должна существовать однозначная функциональная зависимость между управляющим словом и состояниями ДПР.
В зависимости от предварительной начальной выставки нуля ДПР, соответствующему одному из заданных положений ротора, одному и то же положению ротора (одному и тому же межкоммутационному интервалу, в котором находится ротор) может соответствовать любое из шести возможных состояний ДПР. Из чего можно заключить, что в зависимости от начальной выставки нуля ДПР одному и тому же управляющему слову может соответствовать любое из шести возможных состояний ДПР. Следовательно, можно построить шесть вариантов однозначной функциональной зависимости между состояниями управляющего слова и состояниями ДПР.
Таким образом, в зависимости от выставки нуля ДПР для совместного и раздельного управления процессом коммутации КЭ ИУМ, можно получить шесть вариантов УЛФ, отличающихся зависимостями сигналов управления от переменных УА, Ув, Ус [54,66]. В приложении Б приведены эпюры зависимостей УЛФ от логических переменных для каждого заданного положения, в котором находится нуль датчика.