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 63

§ 15.11. Выбор двигателя для следящей системы при синусоидальном законе движения

Для следящих систем стабилизации, работающих в условиях качки на кораблях и летательных аппаратах, определяющим является закон движения выходного вала, близкий к синусоидальному. В этом случае выбор двигателя осуществляют из следующих соображений.

Пусть (ωс max-максимальная угловая скорость выходного вала, Ω = = 2π/Т- частота изменения угловой скорости, где Т-период колебаний угловой скорости. Тогда закон изменения угловой скорости выходного вала имеет вид ωс =ωс maxsinΩt, а углового ускорения входного вала

Если момент сопротивления на выходном валу близок к неизменному моменту трения, то суммарный момент, приведенный к валу двигателя, с учетом (15.23)

Эквивалентный момент

Поскольку в рассматриваемом режиме работы ускорение задано, целесообразно в отличие от (15.16) оптимальное передаточное отношение редуктора найти из условия наименьшего эквивалентного момента

Учитывая ранее изложенное, рекомендуют следующую методику выбора двигателя.

1. Определяют диапазон мощности двигателяmax и по каталогу подбирают ряд двигателей с близкой мощностью.

2. Для каждого двигателя выбирают передаточное отношение редуктора так, чтобы обеспечить максимальную угловую скорость выходного вала при номинальной скорости вращения двигателя:

3. Наметив тип редуктора, оценивают его КПД и момент инерции, приведенный к валу двигателя (обычно 5-25% от Jдв.

4. По (15.26) определяют ip apt. Предпочтение отдается двигателю, для которого ip≈ ip opt, так как это приводит к наименьшему эквивалентному моменту, а следовательно, и к наименьшей мощности двигателя.

5. Вычислив Мэк по (15.25), проверяют двигатель по условию нагрева Мэк≤Мном и перегрузочной способности Мmax≤λмМном, где Мmax рассчитывают по (15.24), считая соsΩt = 1.

§ 15.12. Выбор шагового двигателя

Принцип действия и вытекающие из него особенности работы шаговых двигателей (см. гл. 13) определяют и особенности выбора этих двигателей для систем автоматики. Особенно жесткие условия согласования двигателя и нагрузки предъявляют в разомкнутых системах автоматического привода (см. § 13.8), когда пропуск двигателем одного импульса приводит к ошибке в слежении, которую система исправить не в состоянии.

Выбор шагового двигателя проводят так же, как и двигателей с непрерывным управлением, методом последовательных приближений.

1.  По известным из каталога шагу α и номинальной частоте приемистости fном двигателя определяют необходимое передаточное отношение редуктора  где ωс max - максимальная заданная угловая скорость выходного вала. Проверяют, обеспечит ли это передаточное отношение заданную точность отработки углов поворота выходного вала системы Δδ, т. е. удовлетворяется ли условие ip > (α/Δδ).

2.  Производят выбор типа редуктора, распределяют общее ip между ступенями и оценивают КПД ηр, а также момент инерции редуктора, приведенный к валу двигателя J'р.

3.  Определяют момент сопротивления, приведенный квалу двигателя:и по нему выбирают двигатель, номинальный момент которого близок к М'е.

4.  Не менее важным, чем момент сопротивления, является момент инерции нагрузки, приведенный к валу  двигателя  Выбранный двигатель обеспечит работу без пропуска импульсов, если суммарный момент инерции нагрузки и редуктора, приведенный к валу двигателя, не превышает номинального значения, указанного в каталоге.

5.  Если момент инерции  больше номинального, а момент сопротивления М'cотличается от номинального, то следует проверить, не превысит ли частота подачи импульсов, необходимая для обеспечения максимальной угловой скорости, допустимую при этой нагрузке частоту по динамическим характеристикам двигателя (см. рис. 13.19 и 13.20).

Проверку на нагрев шаговых двигателей не производят, так как они рассчитаны на длительный режим отработки импульсов, следующих с частотой приемистости.

§ 15.13. Выбор двигателей, работающих в заторможенном режиме