При соблюдении условий
E
1
/E
5
=
I
1
/I
5
и
E
1
/E
7
=
I
1
/I
7
из выра-
жений (1), (2) и (4) следует
M
Д
(
t
) =
M
0
+ Δ
M
sin(12
pα
(
t
))
,
(5)
причем амплитуда 12-й гармоники будет равна всего 1,5%
M
0
.
В связи с повышенными требованиями к плавности управления
угловое положение ротора двигателя
α
(
t
)
, используемое при вычи-
слении управляющих токов, определяется с помощью цифрового пре-
образователя угла (ЦПУ) (см. рис. 1), младший разряд которого со-
ответствует единицам угловых секунд. Этот ЦПУ в приводе также
является датчиком главной обратной связи.
Сумма токов, вычисляемых по выражению (4), равна нулю, поэто-
му обмотки могут быть соединены по схеме “звезда”. Высокочастот-
ные составляющие тока, связанные с переключением транзисторов,
не синхронны в трех фазах и вследствие этого высокочастотная со-
ставляющая суммы токов фаз ненулевая. Для компенсации указанной
составляющей средняя точка схемы “звезда” соединена через конден-
саторы с положительной и отрицательной шинами источника питания
(см. рис. 1). Поскольку на практике электрические параметры не стро-
го равны номинальным значениям (в частности сопротивления рези-
сторов) и существует малая ненулевая низкочастотная составляющая
суммы трех токов, то для ее компенсации параллельно с указанными
конденсаторами включены резисторы большого номинала.
Зависимость (2) не учитывает момента магнитного залипания в
двигателе, поскольку та часть магнитного потока, создаваемая посто-
янными магнитами на роторе, которая замыкается непосредственно
через концентраторы зубцов и не проходит через фазные обмотки
двигателя (следовательно, не сказывается на ЭДС в фазных обмот-
ках), участвует в формировании момента залипания. Момент залипа-
ния определяется либо экспериментально, либо на основе математиче-
ского моделирования двигателя при использовании метода конечных
элементов.
В разработанном двигателе по сравнению с серийно выпускаемым
двигателем увеличен момент залипания, поскольку при оптимизации
конструктивных параметров двигателя в качестве основного крите-
рия был принят максимальный момент, развиваемый двигателем. Для
компенсации влияния момента залипания в алгоритме формирования
фазных токов предусмотрена компенсирующая добавка
I
Z
(
α
)
(блок
2
,
см. рис. 1).
Зависимость момента залипания от угла поворота ротора, получен-
ная моделированием при использовании метода конечных элементов,
показана на рис. 3. Если разложить эту периодическую функцию в ряд
Фурье, то зависимость момента магнитного залипания от угла пово-
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
19
1,2,3,4,5 7,8,9,10