三電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動系統(tǒng)同步技術(shù)研究

馬 捷,韓 迪,邊黨偉,胡 鑫

(1.西北機(jī)電工程研究所, 陜西 咸陽 712000；2.西北工業(yè)大學(xué) 自動化學(xué)院, 陜西 西安 710029)

交流永磁電機(jī)因其具有結(jié)構(gòu)簡單、運(yùn)行可靠、體積小和質(zhì)量小等顯著優(yōu)點(diǎn)成為目前研究的熱點(diǎn)，尤其是在火炮隨動系統(tǒng)方面，有很好的應(yīng)用前景。隨著彈炮結(jié)合、自行高炮武器系統(tǒng)及壓制火炮的發(fā)展，對隨動驅(qū)動系統(tǒng)提出了更大功率和大慣量的需求。由于現(xiàn)代火炮結(jié)構(gòu)緊湊型設(shè)計(jì)，單個電機(jī)隨著功率的增大，體積也變得很大，不符合緊湊型的火炮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并且安裝困難，受技術(shù)條件的限制，必須采取多電機(jī)聯(lián)動才能滿足功率和緊湊型火炮結(jié)構(gòu)的要求。

多電機(jī)火炮驅(qū)動系統(tǒng)主要用于驅(qū)動火炮炮塔運(yùn)動，為此必須進(jìn)行同步控制，同步性能受驅(qū)動性能不匹配、負(fù)載擾動等諸多因素的影響。因此，實(shí)現(xiàn)多電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的同步運(yùn)行和具有高的同步性能成為研究的熱點(diǎn)，筆者主要研究多電機(jī)驅(qū)動同步技術(shù)[1]。

1 多電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)組成和原理

采用三電機(jī)并聯(lián)驅(qū)動的控制方式，使3臺電機(jī)具有相同的運(yùn)行速度，即驅(qū)動系統(tǒng)不僅能在勻速運(yùn)轉(zhuǎn)時達(dá)到同步，而且在加、減速的動態(tài)過程中，電機(jī)也能同步運(yùn)行。而對于2臺完全相同的電機(jī)，則對于相同的驅(qū)動信號，其輸出速度必然相同。據(jù)此原理，設(shè)計(jì)了如圖1所示的三電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)控制模型[2]。

從圖1可以看出，多電機(jī)交流驅(qū)動系統(tǒng)包括3臺永磁同步電機(jī)。主電機(jī)驅(qū)動包括速度環(huán)和電流環(huán)，從電機(jī)驅(qū)動只包括電流環(huán)，且接收主電機(jī)的轉(zhuǎn)矩輸入，而無速度反饋，這樣就保證了3臺電機(jī)得到的轉(zhuǎn)矩主令相同，都是按照主電機(jī)的運(yùn)動方式來運(yùn)行，理論上實(shí)現(xiàn)同步驅(qū)動。……