Вращающий момент двигателя пропорционален току в статорной обмотке. Удерживающий момент сохраняется даже в тот период, когда двигатель невозбужден. Этот момент достаточен для того, чтобы выполнять роль тормоза.
Ротор двигателя получается массивным, так как для получения достаточного движущего момента необходимо создать в зазоре сильное магнитное поле для надлежащего взаимодействия полей ротора и статора. Масса ротора определяет сравнительно высокую инерционность. Для этого типа двигателей характерным является внутреннее демпфирование; перерегулированиям (колебаниям ротора после выполнения шага) противодействует обратная Э.Д.С.
Двигатели с активным ротором имеют обычно крупный шаг – от 15о до 90о. Это вызвано тем, что при неизменном диаметре ротора увеличение числа полюсов ограничено с одной стороны технологическими возможностями, а с другой – увеличением потоков рассеяния между полюсами.
Ротор двигателя обычно выполняется в виде "звездочки" без полюсных наконечников. Обычно используются роторы литой или составной конструкции. В последнем случае магниты устанавливаются на втулку из магнитомягкого материала или непосредственно на магнитный вал. Дальнейшее развитие производства постоянных магнитов с высокой магнитной энергией позволит существенно повысить быстродействие двигателя за счет уменьшения объема ротора (рис. 7.5).
На рис. 7.6 показана принципиальная схема магнитной системы двухфазного двигателя с активным ротором. На статоре размещены обмотки двух фаз. Число пазов статора кратно четырем. Фазные обмотки являются обмотками управления. Они питаются прямоугольными знакопеременными импульсами. Ротор представляет собой звездочку из постоянных магнитов. Число полюсов ротора равно половине числа зубцов статора. Каждому управляющему импульсу соответствует изменение полярности обмоток одной из фаз на обратную. При этом происходит дискретный поворот вектора результирующей намагничивающей силы на одно зубцовое деление. Направление поворота зависит от того, какая из обмоток переключена. Благодаря взаимодействию магнитных полей статора и ротора каждому повороту вектора намагничивающей силы соответствует поворот ротора на один шаг. Величина шага равна половине полюсного деления ротора – a=30о.
Рассмотрим работу трехфазного индукторного ШД (рис. 7.7). Зубчатый ротор двигателя обычно имеет несколько меньшее число зубцов, чем число полюсов статора (ротор – 8 зубцов, статор – 12 полюсов). Для простоты на рисунке изображена лишь фаза А. При возбуждении фазы А две пары зубцов ротора расположатся под двумя парами возбужденных полюсов статора. Осевые линии соседних зубцов ротора на несколько градусов сдвинуты относительно осей соответствующих полюсов. Если снять возбуждение с фазы А и возбудить фазу В, то соответствующие пары зубцов ротора перейдут под полюсами фазы В, повернув ось ротора на один шаг в направлении по часовой стрелке. Если же после снятия возбуждения с фазы А возбудить фазу С, то ротор совершит один шаг против часовой стрелки.
Вращающий момент, развиваемый двигателем, пропорционален квадрату тока. Так как конфигурация ротора проста, то он может быть выполнен небольшим и легким. Низкая инерционность ротора обуславливает хорошие характеристики пуска и останова. Невозбужденный ШД не имеет удерживающего момента, но для создания последнего требуется значительно меньший ток, чем для шагового перемещения.
Современные ШД с пассивным ротором являются
модификацией синхронных индукторных машин с числом фаз 3, 4, реже 5,6 и 8. Они
выполняются с шагом 15о и менее, на скорость 500¸1000 об/мин и частоту отработки шага до
нескольких килогерц. Величина шага 
, где zр –
число зубцов ротора; m – число обмоток управления на статоре или число тактов
коммутации схемы управления. Для рассматриваемого ШД
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.