Стр. 9 - М.В. Баранов, О.А. Корчагин - Высокомоментный мехатронный модуль привода телескопа

этом двигатель позволяет обеспечить высокую плавность движения

объекта управления в силу:

— учета в управляющих фазных токах высших гармоник, при кото-

ром обеспечивается постоянство развиваемого момента в любом по-

ложении ротора;

— компенсации основных составляющих момента магнитного за-

липания;

— компенсации нелинейной зависимости момента, развиваемого

двигателем, от силы тока, протекающего в его фазных обмотках.

Представляются интересными результаты сопоставления характе-

ристик разработанного двигателя, который используется в предлагае-

мом мехатронном модуле, с двигателем RSM-P-36-550*0, серийно вы-

пускаемым фирмой “Рухсервомотор” (г. Минск). Оба двигателя имеют

одинаковые внешний диаметр статора (657 мм) и длину по осевому

направлению (105 мм).

В двигателе фирмы “Рухсервомотор” толщина магнитопровода

статора и соответственно размер магнита по осевому направлению

50 мм. В спроектированном двигателе толщина магнитопровода ста-

тора 50 мм, концентраторы зубцов удлинены по осевому направлению

до 72 мм и соответственно размер магнита по осевому направлению

72 мм. Масса ротора и статора серийного двигателя составляет 122 кг,

масса ротора и статора разработанного двигателя — 140 кг. В серийно

выпускаемом двигателе сопротивление двух фаз

2

R

ф

= 5

,

22

Ом при

температуре 100

◦

С, в спроектированном двигателе

2

R

ф

= 11

,

43

Ом.

Сопоставим двигатели по развиваемому моменту. Для серийного

двигателя при водяном охлаждении длительный ток 23 А обеспечива-

ет стояночный момент 1053 Н

∙

м. При этом выделяемая мощность на

активном сопротивлении будет

23

2

∙

5

,

22 = 2761

Вт. Для того чтобы

обеспечить такой момент с помощью спроектированного двигателя,

необходимо задать ток 6 А. В этом случае выделяемая мощность

на активном сопротивлении примерно в 6 раз меньше и равна

6

2

×

11

,

43 = 411

Вт. С учетом большой площади статора и возможности

отвода теплоты от статора в конструкцию изделия, в котором уста-

новлен двигатель, специальной системы охлаждения двигателя при

такой выделяемой мощности вообще не требуется.

В серийном двигателе длительный момент при воздушном охла-

ждении (температура обмоток 120

◦

С) равен 691 Н

∙

м. Для его дости-

жения при стандартном алгоритме управления двигателем, когда об-

мотки двух из трех фаз соединены последовательно, требуется задать

ток 14 А. Выделяемая мощность на активном сопротивлении обмоток

1023 Вт. При токе 14 А разработанный двигатель развивает максималь-

ный момент 2192 Н

∙

м, однако из-за того, что мощность, выделяемая

на активном сопротивлении обмоток, будет 2240 Вт, при длительно

действующем моменте потребуется система охлаждения.

22

ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012