液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)步進(jìn)電機(jī)測(cè)控儀設(shè)計(jì)與應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-10-18 21:03
針對(duì)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)在地面熱試車過程中對(duì)工況變化和極限工況條件下工作性能的考核需求,提出采用集成一體化隔離技術(shù)的電機(jī)測(cè)控儀對(duì)流量調(diào)節(jié)器和燃料節(jié)流閥步進(jìn)電機(jī)實(shí)施控制,并完成從電機(jī)檢測(cè)、調(diào)節(jié)組件試驗(yàn)、發(fā)動(dòng)機(jī)裝配、熱試車到交付出廠的測(cè)量和控制工作。研究過程采用定時(shí)器變頻中斷電機(jī)變速控制、PWM斬波細(xì)分驅(qū)動(dòng)、多級(jí)中斷嵌套和遠(yuǎn)距離測(cè)量等關(guān)鍵技術(shù),解決了步進(jìn)電機(jī)長距離、大驅(qū)動(dòng)力矩下快速啟停平穩(wěn)控制要求,以及試車雙路電機(jī)同時(shí)基下獨(dú)立調(diào)節(jié)和角度同步測(cè)量,實(shí)現(xiàn)液氧煤油發(fā)動(dòng)機(jī)試車過程推力和混合比穩(wěn)定調(diào)節(jié)。400余次熱試車及各項(xiàng)試驗(yàn)驗(yàn)證,電機(jī)控制頻率偏差小于±2 Hz,角度控制精度小于±0.25°。
【文章來源】:火箭推進(jìn). 2020,46(03)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖
調(diào)節(jié)器和節(jié)流閥采用結(jié)構(gòu)相同的電機(jī)組件,由兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、諧波齒輪傳動(dòng)減速器、角度電位器、霍爾位置反饋裝置、限位機(jī)構(gòu)以及相關(guān)機(jī)械及連接部件等組成,原理如圖2所示?刂齐娐方o電機(jī)繞組施加控制驅(qū)動(dòng)信號(hào),電機(jī)轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn),并將轉(zhuǎn)矩傳遞給減速器,減速器輸出軸上將得到較低轉(zhuǎn)速、較大轉(zhuǎn)矩的輸出;同時(shí)與減速器同軸安裝的電位器實(shí)時(shí)指示轉(zhuǎn)軸的運(yùn)轉(zhuǎn)位置,霍爾傳感器給出電限位信號(hào),以防止輸出軸超范圍工作。
電機(jī)的啟停和轉(zhuǎn)速高低取決于脈沖信號(hào)的脈沖數(shù)、方向和控制頻率[11]。測(cè)控儀采用8254定時(shí)中斷方式實(shí)現(xiàn)脈沖信號(hào)的變頻和發(fā)送,保證電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)時(shí)性和變速控制要求;脈寬調(diào)制式(PWM)斬波恒流細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路使繞組的矩形電流波供電改為階梯形,可提高電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)精度和最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,有效改善低頻起動(dòng)的矩頻特性[11-12]。正弦細(xì)分驅(qū)動(dòng)、PWM斬波控制和升降頻技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電機(jī)精準(zhǔn)穩(wěn)定控制的關(guān)鍵,工作原理如圖3所示。電機(jī)工作方式為兩相八拍,額定工作頻率3.2 kHz。2 電機(jī)測(cè)控儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]液氧煤油高壓補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)深度變推力系統(tǒng)方案研究[J]. 譚永華,杜飛平,陳建華,張淼. 推進(jìn)技術(shù). 2018(06)
[2]步進(jìn)電動(dòng)機(jī)SPWM微步距細(xì)分控制的研究[J]. 趙濤,季寧一,劉漢忠,沈維健. 微特電機(jī). 2018(04)
[3]步進(jìn)電機(jī)加減速控制新方法的研究[J]. 樊留強(qiáng),惠延波,王莉. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2017(03)
[4]過載對(duì)流量調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性的影響研究[J]. 許志宇,李小明. 火箭推進(jìn). 2016(03)
[5]步進(jìn)電機(jī)失步原因分析及常見故障檢測(cè)[J]. 李彥麗. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2014(12)
[6]發(fā)動(dòng)機(jī)推力調(diào)節(jié)能力對(duì)系列構(gòu)型運(yùn)載火箭總體性能影響研究[J]. 范瑞祥,鄭立偉,宋強(qiáng),黃兵. 載人航天. 2014(05)
[7]步進(jìn)電機(jī)一體化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王祖麟,李志雄. 電子技術(shù). 2014(08)
[8]兩相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)[J]. 宋波,韋薇,張孝其. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2014(02)
[9]高壓小流量穩(wěn)流型調(diào)節(jié)器特性研究[J]. 陳維宇,程亞威,李小明,張赤民. 火箭推進(jìn). 2011(04)
[10]兩相混合式步進(jìn)電機(jī)恒轉(zhuǎn)矩細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[J]. 李玲娟,劉景林,王燦. 微電機(jī). 2007(03)
碩士論文
[1]步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)及其應(yīng)用設(shè)計(jì)研究[D]. 陳志聰.廈門大學(xué) 2008
[2]多細(xì)分二相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研制[D]. 李玲娟.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3443497
【文章來源】:火箭推進(jìn). 2020,46(03)
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
步進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖
調(diào)節(jié)器和節(jié)流閥采用結(jié)構(gòu)相同的電機(jī)組件,由兩相混合式步進(jìn)電動(dòng)機(jī)、諧波齒輪傳動(dòng)減速器、角度電位器、霍爾位置反饋裝置、限位機(jī)構(gòu)以及相關(guān)機(jī)械及連接部件等組成,原理如圖2所示?刂齐娐方o電機(jī)繞組施加控制驅(qū)動(dòng)信號(hào),電機(jī)轉(zhuǎn)子開始旋轉(zhuǎn),并將轉(zhuǎn)矩傳遞給減速器,減速器輸出軸上將得到較低轉(zhuǎn)速、較大轉(zhuǎn)矩的輸出;同時(shí)與減速器同軸安裝的電位器實(shí)時(shí)指示轉(zhuǎn)軸的運(yùn)轉(zhuǎn)位置,霍爾傳感器給出電限位信號(hào),以防止輸出軸超范圍工作。
電機(jī)的啟停和轉(zhuǎn)速高低取決于脈沖信號(hào)的脈沖數(shù)、方向和控制頻率[11]。測(cè)控儀采用8254定時(shí)中斷方式實(shí)現(xiàn)脈沖信號(hào)的變頻和發(fā)送,保證電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)時(shí)性和變速控制要求;脈寬調(diào)制式(PWM)斬波恒流細(xì)分驅(qū)動(dòng)電路使繞組的矩形電流波供電改為階梯形,可提高電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)精度和最大起動(dòng)轉(zhuǎn)矩,有效改善低頻起動(dòng)的矩頻特性[11-12]。正弦細(xì)分驅(qū)動(dòng)、PWM斬波控制和升降頻技術(shù)是實(shí)現(xiàn)電機(jī)精準(zhǔn)穩(wěn)定控制的關(guān)鍵,工作原理如圖3所示。電機(jī)工作方式為兩相八拍,額定工作頻率3.2 kHz。2 電機(jī)測(cè)控儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]液氧煤油高壓補(bǔ)燃循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)深度變推力系統(tǒng)方案研究[J]. 譚永華,杜飛平,陳建華,張淼. 推進(jìn)技術(shù). 2018(06)
[2]步進(jìn)電動(dòng)機(jī)SPWM微步距細(xì)分控制的研究[J]. 趙濤,季寧一,劉漢忠,沈維健. 微特電機(jī). 2018(04)
[3]步進(jìn)電機(jī)加減速控制新方法的研究[J]. 樊留強(qiáng),惠延波,王莉. 電機(jī)與控制應(yīng)用. 2017(03)
[4]過載對(duì)流量調(diào)節(jié)器靜態(tài)特性的影響研究[J]. 許志宇,李小明. 火箭推進(jìn). 2016(03)
[5]步進(jìn)電機(jī)失步原因分析及常見故障檢測(cè)[J]. 李彥麗. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2014(12)
[6]發(fā)動(dòng)機(jī)推力調(diào)節(jié)能力對(duì)系列構(gòu)型運(yùn)載火箭總體性能影響研究[J]. 范瑞祥,鄭立偉,宋強(qiáng),黃兵. 載人航天. 2014(05)
[7]步進(jìn)電機(jī)一體化控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 王祖麟,李志雄. 電子技術(shù). 2014(08)
[8]兩相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的設(shè)計(jì)[J]. 宋波,韋薇,張孝其. 電子工業(yè)專用設(shè)備. 2014(02)
[9]高壓小流量穩(wěn)流型調(diào)節(jié)器特性研究[J]. 陳維宇,程亞威,李小明,張赤民. 火箭推進(jìn). 2011(04)
[10]兩相混合式步進(jìn)電機(jī)恒轉(zhuǎn)矩細(xì)分驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究[J]. 李玲娟,劉景林,王燦. 微電機(jī). 2007(03)
碩士論文
[1]步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)及其應(yīng)用設(shè)計(jì)研究[D]. 陳志聰.廈門大學(xué) 2008
[2]多細(xì)分二相混合式步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的研制[D]. 李玲娟.西北工業(yè)大學(xué) 2007
本文編號(hào):3443497
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