УДК 629.113.006

ВЕНТИЛЬНО–ИНДУКТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ В ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИИ АВТОМОБИЛЯ

 

VENTILNO-INDUKTORNYJ MOTOR ELECTRICAL EQUIPMENT CAR

 

Сычева М.А., Полтавченко А.Д., Рудой В.А.

(Донской государственный технический университет,  г. Ростов-на-Дону, РФ)

Sycheva M.A., Poltavchenko A.D., Rudoy V.A.

(Don State Technical University, Rostov-on-Don, Russia)

 

Разработана обобщенная модель системы электромеханического усилителя рулевого управления (ЭМУР) с учетом вентильно-индукторного двигателя(ВИД) ивентильно-индукторного привода(ВИП) и составлен алгоритм работы обобщенной модели системы ЭМУР.

Developed a generalized model system of electromechanical power steering (EMPS) subject ventilno-inductor motor (VIM) and ventilno-inductor laufwerk (VIL) and an algorithm of generalized EMPS system model.

 

Ключевые слова:электромеханический усилитель рулевого управления (ЭМУР), вентильно–индукторный двигатель (ВИД)

Key words: electromechanical power steering (AMOORE), ventilno-induktornyj engine (view)

 

Вентильно–индукторный двигатель (ВИД) – это относительно новый тип электромеханического преобразователя энергии, который сочетает в себе свойства и электрической машины, и интегрированной системы регулируемого электропривода. Как всякий электродвигатель, он обеспечивает преобразование электрической энергии, которая поступает от питающей сети, в механическую энергию, передаваемую в нагрузку. Как система регулируемого электропривода, ВИД дает возможность осуществлять управление этим процессом в соответствии с особенностями конкретной нагрузки: регулировать частоту вращения, момент, мощность и другие параметры.

Эффективность использования ВИД существенно повышается, если необходимость регулирования частоты вращения сочетается с тяжелыми условиями работы, как это имеет место быть в электроприводах электроусилителей автомобиля.

ВИД представляет собой достаточно сложную электромехатронную систему, структурная схема которой приведена на рис. 1 [1,2].

В ее состав входят: индукторная машина (ИМ), преобразователь частоты, система управления и датчик положения ротора (ДПР). Функциональное назначение этих элементов ВИД очевидно: преобразователь частоты обеспечивает питание фаз ИМ однополярными импульсами напряжения прямоугольной формы; ИМ осуществляет электромеханическое преобразование энергии, система управления в соответствии с заложенным в нее алгоритмом и сигналами обратной связи, поступающими от датчика положения ротора, управляет данным процессом.

http://elmech.mpei.ac.ru/SRD/Tutorial/Chapter1.files/image014.jpg

Рисунок 1- Структурная схема ВИД

 

В ее состав входят: индукторная машина (ИМ), преобразователь частоты, система управления и датчик положения ротора (ДПР). Функциональное назначение этих элементов ВИД очевидно: преобразователь частоты обеспечивает питание фаз ИМ однополярными импульсами напряжения прямоугольной формы; ИМ осуществляет электромеханическое преобразование энергии, система управления в соответствии с заложенным в нее алгоритмом и сигналами обратной связи, поступающими от датчика положения ротора, управляет данным процессом.

Вентильно-индукторный привод (ВИП) представляет собой достаточно сложную электромеханическую систему. Повышение уровня проектирования таких систем, возможность прогнозирования их поведения в сложных динамических условиях могут быть обеспечены на основе совершенных компьютерных моделей.

Основными задачами, стоящими при проектировании вентильно- индукторного привода, являются: расчет мгновенных значений токов, магнитных потоков, индукций в основных сечениях магнитопровода, вращающего момента, потерь в силовых ключах, в стали и обмотках вентильно-индукторного двигателя и других компонентах системы. Для их решения необходимо получить возможно более полную и точную информацию об электрических, электромагнитных и электромеханических процессах во всех составных частях ВИП при различных режимах работы с учетом алгоритмов управления

Была разработана обобщенная модель системы электромеханического усилителя рулевого управления (ЭМУР), алгоритм работы которой изображен на рис. 2. Модель состоит из четырех подмоделей, в каждой из которых происходит расчет соотношений соответствующего блока структурной схемы системы ЭМУР. Подмодель, ВИП определяет основные габаритные размеры и электромагнитные параметры ВИД. Подмодель рулевого управления в соответствии с параметрами автомобиля, дорожными условиями и воздействиями водителя определяет условия работы ЭМУР. Подмодель информационно- измерительных систем (ИИС) обрабатывает сигналы с входных датчиков. Подмодель системы управления производит все необходимые расчеты. Для обеспечения необходимых динамических и статических характеристик электропривод построен по принципу системы подчиненного регулирования. Синтез регуляторов в системе подчиненного регулирования ВД осуществляется аналогично, как и для двигателя постоянного тока.

Рисунок 2- Алгоритм работы обобщенной модели системы ЭМУР

 

На основе полного анализа общих сведений о существующих ВИД, особенностейконструкции индукторной машины, конструктивных исполнений ВИД была построена структурная блок-схема электроусилителя и вентильно-индукторного двигателя(ВИД); была разработана схема замещения вентильно-индукторного привода(ВИП), составлен алгоритм работы обобщенной модели системы ЭМУР и составлена расчетная структурная схема системы управления ВД.

 

Список использованных источников

1.    Ильинский Н.Ф. Перспективы применения вентильно-индукторного электропривода в современных технологиях// Электротехника. 1997. №2. С.1

2.    Ютт В. Е. Электрооборудование автомобилей. Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. и доп. М.: Горячая линия – Телеком, 2006. 440 с