кроконтроллера для реализации регуляторов токовых контуров упра-
вления двигателем. Выбор в качестве исполнительного двигателя
синхронного двигателя с постоянными магнитами на роторе обусло-
влен тем, что по сравнению с электродвигателями других типов он
имеет наибольший удельный момент [1, 3].
Как правило, для обеспечения высокой плавности движения объек-
та управления применяют двигатели с синусоидальной формой ЭДС.
Однако по сравнению с двигателями, имеющими трапецеидальную
форму ЭДС, они проигрывают по развиваемому моменту при тех же
объемах и массах. Это обстоятельство является решающим, так как по
условиям компоновки привода требуется, чтобы при заданном огра-
ниченном объеме, который выделен для размещения двигателя, и при
ограничении по массе обеспечивался наибольший момент, развивае-
мый исполнительным двигателем.
Поэтому при создании приводов указанных объектов предлагается
формировать мехатронный модуль, в котором используется высоко-
моментный синхронный двигатель с трапецеидальной формой ЭДС.
Вместе с тем двигатели с трапецеидальной формой ЭДС имеют не-
достаток — непостоянство развиваемого момента на электрическом
периоде двигателя. Для достижения высокой плавности движений раз-
работан алгоритм формирования токов в фазных обмотках двигателя,
компенсирующий этот недостаток.
Кроме того, существенная особенность предлагаемого мехатронно-
го модуля состоит в том, что в нем использован синхронный двигатель
(собственной разработки), форма ЭДС которого также трапецеидальна,
однако момент, развиваемый двигателем, существенно больше, чем в
серийно выпускаемом двигателе такого же типа при одинаковом внеш-
нем объеме, занимаемом конструкцией двигателя, или при одинаковой
массе. Более подробное сопоставление характеристик разработанного
двигателя с характеристиками серийно выпускаемого двигателя будет
приведено далее. Значительный выигрыш удалось получить благодаря
оптимизации конструкции и конструктивных параметров электроме-
ханической части двигателя с учетом того факта, что максимальная
скорость вращения телескопа почти в 30 раз меньше, чем максималь-
ная скорость вращения серийно выпускаемого двигателя.
Функциональная схема мехатронного модуля показана на рис. 1.
Основой усилителя мощности является интегральный силовой мо-
дуль, объединяющий в себе шесть силовых транзисторов, драйверы
управления стойками транзисторов и выпрямитель, преобразующий
переменное напряжение в постоянное. На входе модуля имеется шесть
сигналов, управляющих состоянием транзисторов. Обмотки трехфаз-
ного двигателя соединены по схеме “звезда”. Токи, протекающие в
трех обмотках двигателя, измеряются с помощью трех датчиков тока:
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
15
1 3,4,5,6,7,8,9,10