Исполнительные асинхронные двигатели. Схемы замещения и параметры двухфазных исполнительных асинхронных двигателей. Вращающий момент двухфазного исполнительного асинхронного двигателя. Характеристики исполнительных асинхронных двигателей. Вращающиеся трансформаторы. Универсальные коллекторные двигатели и преобразователи. Синхронные машины общего применения. Синхронные двигатели для систем автоматики, страница 58

Наиболее простыми по устройству и надежными в эксплуатации являются асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором. Их масса в 1,5-2,0 раза меньше массы двигателей постоянного тока той же мощности. Кроме того, питание таких двигателей осуществляют непосредственно от сети переменного тока, что важно, если сеть является основным источником энергии.

Благодаря этим качествам асинхронные трехфазные двигатели используют в системах автоматизированного привода при небольшой частоте включений, когда не требуется регулирование, а также в качестве первичного двигателя в системах Г — Д, ЭМУ — Д и комбинированных электрогидравлических приводах.

В приводах с глубоким регулированием частоты вращения и в следящих системах при мощности, не превышающей 200-300 Вт, применяют двухфазные короткозамкнутые асинхронные двигатели. Перспективными являются приводы с регулированием частоты вращения трехфазных короткозамкнутых двигателей путем частотного управления.

В установках с регулированием частоты вращения в небольших пределах при относительно большой мощности привода применяют асинхронные двигатели с фазным ротором.

Для привода в системах автоматики средней и большой мощности, где не требуется регулирования частоты вращения, используют трехфазные синхронные двигатели, обладающие жесткой характеристикой, а также высокими перегрузочной способностью и энергетическими показателями.

Для привода в маломощных приборных системах автоматики, не требующих регулирования частоты вращения, широко применяют реактивные и гистерезисные синхронные двигатели. В низкооборотных приводах используют двигатели с катящимся ротором и редукторные синхронные двигатели.

В приводах систем автоматики (при мощности от сотен ватт и выше), с глубоким плавным регулированием частоты вращения, а также в следящих системах, требующих высокого качества переходных процессов, применяют двигатели постоянного тока с независимым возбуждением, обладающие наилучшими регулировочными характеристиками при высоких энергетических показателях. Управление такими двигателями осуществляют с помощью систем Г - Д, ЭМУ — Д или УВ-Д.

Двигатели постоянного тока применяют и в тех случаях, когда основным родом тока является постоянный ток, что имеет место в бортовых системах автоматики. В подобных случаях в качестве двигателей, непосредственно приводящих механизмы в движение, первичных двигателей систем Г — Д, ЭМУ — Д, а также для привода насосов в электрогидравлических системах используют двигатели с последовательным, параллельным и смешанным возбуждением.

В особо тяжелых условиях эксплуатации (взрывоопасная среда, открытый космос и т. п.), а также при повышенных требованиях к надежности и отсутствию радиопомех (лентопротяжный привод в устройствах магнитной записи и т. п.), когда требуется глубокое регулирование частоты вращения или ее стабилизация с высокой точностью (сотые и тысячные доли процента), применяют бесконтактные двигатели постоянного тока (вентильные двигатели).

В системах автоматики с цифровым управлением целесообразно использовать шаговые двигатели.

Если в стационарных промышленных системах автоматики основным родом тока является переменный ток частотой 50 Гц, то в подвижных объектах предпочтительнее использовать ток повышенной частоты (400-500 Гц), так как это позволяет существенно снизить массу и габариты аппаратуры.

В диапазоне напряжений до 500 В для двигателей переменного тока следует использовать более высокое напряжение, так как при той же мощности это приводит к уменьшению тока, что позволяет снизить площадь сечения проводов и габариты коммутационно-регулирующей аппаратуры.

В заключение отметим, что выбор мощности двигателя ведется, как правило, методом последовательных приближений.

§ 15.5. Выбор двигателя при длительной нагрузке

Постоянная нагрузка. Когда известны постоянный момент сопротивления Мс (например, момент трения) и частота вращения (ωс или nс) вала нагрузки, задаются КПД редуктора ηр и мощность двигателя определяют по формуле

где Р-в Вт; Мс-в Н∙м; ωс-врад/с.