Бесконтактные генераторы и бесконтактные вентильные электродвигатели летательных аппаратов, страница 6

К конструктивным элементам машины относятся корпус, крышки, подшипники и вал. Корпус обычно имеет форму цилиндра или стакана из алюминиевого сплава или стали; корпус некоторых двигателей имеет крепежный фланец. Подшипниковые щиты двигателей малой мощности для облегчения и удешевления конструкции иногда прикрепляют непо­средственно к пакету якоря, в пластинах которого выштампованы отверстия для сквозных болтов или шпи­лек. Отверстия в магнитопроводе якоря располагают в местах, где индукция минимальна. Такой способ креп­ления не всегда надежен, особенно при малых воздуш­ных зазорах, вибрациях и ударных нагрузках. Щиты (щит для стаканообразного корпуса) выполняет также из алюминиевого сплава или стали, сопрягают с корпу­сом при помощи посадочного выступа и крепят к корпусу винтами или болтами. В щите из алюминиевого сплава обычно предусматривают стальные кольца для размеще­ния подшипников. Это необходимо для надежной посад­ки и возможности неоднократной замены подшипников, так как без стальных колец посадочные поверхности срабатываются.

Подшипники в большинстве случаев применяются шариковые, имеющие малые габариты и вес, незначительные потери на трение и малый износ; эти подшипники просты в обслуживании, дают экономию смазочных материалов, а также возможность восприятия значи­тельных аксиальных нагрузок.

Подшипники скольжения применяются только для машин, от которых требуется полная бесшумность работы или очень высокая равномерность вращения. В качестве материалов для подшипников скольжения приме­няют бронзу, алюминиевые сплавы, металлокерамику, текстолит и специальные пластмассы. В специальных случаях применяют резиновые и графитовые подшипники.

Вал двигателя обычно изготовляют из прокатной стали 45. Для валов ответственных двигателей применяют стали марки 3ОХГСА. Вал двигателей малой мощности в случае запрессовки магнита индуктора непосредственно на него изготовляют из немагнитной стали (например, 1Х17Н2). Надежная работа двигате­лей, особенно быстроходных, в большой мере зависит от биения шейки и конца вала, в связи с чем величина максимально допустимого биения не должна превосходить 0,01 мм.

2.3 Устройства для охлаждения двигателей

Бесконтактные двигатели небольшой мощности закрытого исполнения, а также предназначенные для работы в повторно-кратковременном или кратковременном режимах, обычно выполняют с естественным охлаждением, при котором тепло с поверхности машины отводится в окружающее пространство, и никаких специальных устройств для охлаждения двигателя не имеется. Эта система наименее эффективна с точки зрения отвода тепла, но надежна, проста в эксплуатации и наиболее рациональна для машин кратковременного дейст­вия, особенно при малых значениях времени включения.

Для более крупных машин, работающих длительно, обычно применяется самовен­тиляция, при которой вен­тилятор, расположенный на валу машины, создает необходимое движение охлаждающего воздуха. Вентилятор может располагаться внутри машины и обеспечивать продувание воздуха внутри или вне двигателя, обдувая в последнем случае его наружную поверхность. В пер­вом случае охлаждение более эффективно, но неизбеж­ное загрязнение внутреннего пространства машины исключает возможность применения внутренней само­вентиляции для установок, работающих в запыленных средах. Вентиляторы могут быть центробежными или осевы­ми. Наиболее распространены центробежные вентиля­торы – литые или штампованные из алюминиевых сплавов.

В специальных случаях применяется принудительное охлаждение, когда охлажда­ющий поток создается по­сторонним вентилятором или встречным потоком воздуха (в движущихся установках). В двигателях с принуди­тельным охлаждением должны быть предусмотрены устройства для подвода и отвода воздуха или другой охлаждающей среды.

2.4 Датчики положения ротора

Датчики положения должны подавать сигналы на инвертор в зависимости от углового положения поля индуктора относительно якоря.

Контроль положения поля индуктора может осуществляться непосредственно при помощи элементов, чувствительных к величине или изменению величины магнитного поля, или датчиками, контролирующими положение индуктора. В последнем случае возможно применение элементов, чувствительных к различным видам энергии: лучевой, энергии электрического или магнитного поля.

Датчики, использующие лучевую энергию, состоят из источника излучения и приемника. В качестве источника возможно применение различных радиоактивных эле­ментов, электрических ламп и светодиодов. Изотоп в виде очень тонкого слоя располагается не­посредственно на индукторе или на специальной под­ложке, которая снижает величину обратного рассеяния и повышает использование излучения изотопа.

При применении электрических ламп или светодиодов они размещаются на неподвижных частях двигате­ля. Изменение величины светового потока, падающего в зависимости от положения индуктора на приемники, производится при помощи зеркал или специальных диафрагм, закрепленных на валу двигателя. Применение электрических ламп снижает надежность и к. п. д. дви­гателей, особенно у машин малой мощности, для кото­рых мощность, потребляемая лампами, может оказаться соизмеримой, а иногда и большей, чем мощность двига­теля.

B качестве приемников, подающих сигналы на коммутирующие устройства, используются фотосопротивления, фотодиоды и фототриоды.

В фотосопротивлениях используется явление фотопроводимости. Основные характе­ристики фотосопротив­лений: чувствительность, инерционность, внутреннее сопро­тивление и рабочая область спектра. Чувствительность понижается с повышением температуры. Инерционность фотосопротивлений определяется временем жизни носителей заряда, следовательно, зависит от мате­риала.

Величина внутреннего темнового сопротивления также зависит от применяемого материала и размеров и изменяется в очень широких пределах от десятков килоом до 100 МОм. Сопротивление при освещенности уменьшаете в 20–30 раз. Рабочая облаете спектра определяете основной полосой поглощения и поглощения на примесях.