Энергосбережение при управлении шаговым двигателем

временных характеристик управления от оптимального изменение интегральной оценки качества ПП не превышает 3%.

Таким образом, подобранное управление, форма импульсов которого изображена на рис. 5, обеспечивает практическую гладкость критерия оптимизации и выигрыш в быстродействии перевода ротора на один шаг по сравнению с одноимпульсным управлением на 31 %. Гладкий характер зависимости (6) для критерия (5) свидетельствует о том, что ШД обладает определенной робастностью относительно векторного управления, и вариация параметров последнего в окрестности найденного оптимума не приведет к заметному снижению быстродействия и повышению колебательности.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Воронов А.А.. Теория автоматического управления. В 2-х ч. -М.: ВШ.,1986.

2. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин.- М.: ВШ, 2002.

3. Солоха А.А. Математическая модель шагового двигателя // Математические методы в технике и технологиях - ММТТ-17: Сб. трудов XVII Междунар. научн. конф. Т5. Под общ. ред. В. С. Балакирева. -Кострома. 2004.

4. Нейман Л.Р. Демирчан К.С. Теоретические основы электротехники -Л. Энергия, 1967 .

5. Ахназарова С. Л., Кафаров В. В. Оптимизация эксперимента в химической технологии.-М. 1987.

А. А. Солоха, В.Г. Кобак

ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ ПРИ УПРАВЛЕНИИ ШАГОВЫМ ДВИГАТЕЛЕМ

Сущность проблемы. Схема преобразования энергии в системе управления шаговым двигателем (ШД) показана на рис. 1. Энергия электрической сети 1 преобразуется в постоянное напряжение и передаётся формирователю импульсов 3, который подаёт их на двигатель М. Потери энергии, возникающие при преобразовании переменного напряжения в постоянное, минимизируются с помощью активного корректора коэффициента мощности3.

1 2 3

Рис. 1. Схема преобразования энергии

Выделим две основные причины появления потерь энергии в ШД. Во-первых, колебательное движение ротора, наблюдающееся в

3 Рассмотрение таких устройств выходит за рами статьи

энергетики

установившемся режиме работы ШД при условии кратности частоты управляющих импульсов и частоты магнитного резонанса [1], приводит как к потерям энергии, так и нарушению работы двигателя (пропуск шага). Во-вторых, в режиме удержания положения обмотки ШД работают аналогично электрическому магниту, при этом значительная часть энергии расходуется на нагревание обмоток двигателя.

Решение проблемы. Уменьшение потерь энергии ШД возможно за счёт специальной формы управления. На примере ШД с двумя обмотками на статоре и постоянным магнитом на роторе рассмотрим особенности работы ШД. Традиционно, для обеспечения равномерного движения ротора по окружности используется последовательность импульсов [1] (см. рис. 2,а и 2,б). Импульс тока на фазе А обмотки статора позиционирует ротор против полюса статора (см. рис. 2.в). При протекании тока в обоих обмотках ШД (рис. 2,г) ротор занимает промежуточное положение между полюсами статора. Занимаемое положение ротором определяется направлением вектора магнитодвижущей силы поля формируемого обмотками двигателя. После снятия напряжения с фазы А обмотки статора ротор занимает позицию у следующего полюса статора (см. рис. 2,д).

Рис. 2 . Последовательность управляющих импульсов

Рис. 3. Положение ротора при несимметричных управляющих

импульсах

Если электрические токи в обоих обмотках одинаковые, то ротор займёт равноудалённое от полюсов статора положение. В случае если токи в обмотках ШД не равны, то при 1а > 1Ь ротор займёт промежуточное положение между положением ротора на рис.2,в и рис.2,г (см. рис. 3) (для 1а < 1Ь можно провести аналогичные рассуждения). Длительности управляющих импульсов выбираются с запасом, который обеспечивает затухание колебаний ротора. Описанный режим работы позволяет получить множество квазиустойчивых положений ротора между физическими полюсами статора, что используется на практике для увеличения точности позиционирования и плавности движения. Однако такой подход к решению задачи связан с компромиссом между плавностью и точностью движения, с одной стороны, и скоростью - с другой.

Несимметричное напряжение на обмотках шагового двигателя обычно формируется с помощью широтно-импульсной модуляции. Использование широтно-импульсной модуляции основано на интегрирующем свойстве обмотки двигателя. За счёт суммирования коротких импульсов тока, поступающих на фазы обмотки двигателя, с регулируемой длительностью обеспечивается требуемая величина среднего тока или напряжения. Например, на рис. 3 уменьшенное в два раза напряжение на обмотке В получается за счёт уменьшения длины управляющих импульсов.

Применение широтно-импульсной модуляции для формирования управления ШД позволяет минимизировать энергетические потери в коммутаторе и обеспечить гибкость системы управления. Например, при удержании положения ротора, обычно, на обмотки ШД подают постоянный ток, ограниченный уровнем от 10% до 50% от номинальной величины [2]. Это позволяет ограничить нагрев обмоток двигателя, который вызван насыщением магнитной цепи ШД при одновременном уменьшении волнового сопротивления обмоток.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

энергетики

1. Электрические машины: В 2-х ч. Учебник для электротехнических специальностей вузов. - 2-е изд. Д. Э. Бурский, А. Е. Зохорович, В. С. Хвостов. - М.: Высшая. школа., 1987.

2. Infenon: транзисторы S-IGBT, интеллектуальные ключи и мостовые драйверы. - М.: Изд.-во Додека-XXI, 2003г.

В.И. Финаев, И.И. Сизова

ЗАДАЧА ПОДБОРА КАДРОВ ДЛЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПРЕДПРИЯТИЙ

В условиях рыночной экономики усиливается роль и значение как работников энергетического предприятия, так и механизма управления персоналом. Это обусловлено целым рядом факторов. К их числу следует отнести:

- быстрое изменение внешней среды, предъявляющей высокие требования к предприятиям и работникам;

- непосредственное влияние количественного и качественного состава работающих на конечные результаты деятельности предприятия, фирмы;

- возрастание требований к качеству выполняемой работы, качеству и конкурентоспособности выпускаемой продукции;

- усиление внимания к результативности труда;

- изменение ценностных ориентации людей в процессе трудовой деятельности, направленности мотивационного механизма на повышение качества жизни.

Деятельность энергетического предприятия многогранна, и конечная его цель - получение прибыли (дохода) - достигается посредством реализации комплекса специальных функций управления.

Управление персоналом - одна из важнейших функций. Управление персоналом носит как межфункциональный характер, так и присутствует внутри каждой специальной функции управления.

В зависимости от размеров энергетического предприятия, численности работающих на нем, от особенностей организационной структуры управления на каждом конкретном предприятии решается вопрос о необходимости создания на нем специального функционального подразделения по управлению персоналом.

Функция управления персоналом в условиях рыночного хозяйства приобретает несколько иной, не пассивный, а активный характер и все более перемещается в плоскость предпринимательской деятельности, нацеленной, прежде всего, на повышение конкурентоспособности выпускаемой продукции или оказываемых услуг, с одной стороны, и на повышение производительности труда и результативности работников-с другой.

Человеческие (трудовые) ресурсы на современном энергетическим предприятии - сознательные, экономически мыслящие и активно действующие работники, наряду с материальными и финансовыми ресурсами стали для предприятий и фирм стратегическим фактором. С точки зрения производственной подсистемы, организации производства это означает, что работник действует в новых условиях, а именно в