2) точность отработки сигнала определяет необходимую чувствительность данного ИУ, а скорость отработки (быстродействие) определяется временем перемещения регулировочного органа из одного крайнего положения в другое, или временем подачи максимального сигнала.
Классификация исполнительных двигателей. Исполнительные двигатели предназначены для преобразования электрического сигнала в угловое перемещение какого-либо вала. Работают в условиях частых пусков и остановов. Применяются ИД постоянного и переменного тока.
По характеру работы: двигатели непрерывного действия (вращение производится в течение всего времени действия управляющего сигнала. Частота вращения вала зависит от параметров сигнала); двигатели дискретного действия – шаговые двигатели (угловое перемещение вала происходит скачками, т.е. вал поворачивается на определённый угол не зависимо от продолжительности действия управляющего сигнала).
Требования к ИД: отсутствие самохода, минимальная криволинейность механических и регулировочных характеристик; надёжность и экономичность способов управления; быстродействие; минимальное время разгона ротора до установившейся частоты вращения; минимальное напряжения трогания (минимальное значение управляющего сигнала, вызывающее вращение ротора двигателя); минимальные габариты и масса, высокие надёжность и КПД, коэффициент мощности; удобство и безопасность обслуживания.
Основные характеристики, используемые при оценке эксплуатационных свойств электрических исполнительных элементов (статические характеристики):
1) Механическая характеристика – зависимость электромагнитного момента, развиваемого двигателем, от частоты вращения двигателя при постоянном напряжении управления.
2) Регулировочная характеристика – зависимость частоты вращения двигателя от напряжения управления при постоянном электромагнитном моменте.
Исполнительные двигатели постоянного тока (ИДПТ).В качестве ИД используют ДПТ с независимым возбуждением или ДПТ с возбуждением постоянными магнитами.
Достоинства ИДПТ: механические и регулировочные характеристики практически прямолинейны; способы управления просты; габаритные размеры и массы меньше, чем у ИАД (асинхронный двигатель).
По виду управления ИДПТ с электромагнитным возбуждением – двигатели с якорным управлением, с полюсным управлением.
ИДПТ с возбужднием постоянными магнитами имеют только якорное управление.
.
|
|
|
- при якорном управлении (рис. а) обмотка полюсов является обмоткой возбуждения, обмотка якоря – обмоткой управления, на которую от БУ (блок управления) поступает управляющий сигнал;
- при полюсном управлении (рис. б) обмотка якоря является обмоткой возбуждения, в цепь якоря включено добавочное сопротивление. Реверс ИДПТ осуществляется изменением полярности управляющего сигнала.
Динамические
характеристики ИДПТ можно описать передаточной функцией вида 
, Тm
– электромеханическая постоянная времени двигателя.
Способы повышения быстродействия ИДПТ.
Для повышения быстродействия ИДПТ уменьшают электромеханическую постоянную времени Тm.
Электромеханическая
постоянная времени представляет собой время разгона (в секундах), за которое
якорь двигателя разгоняется до частоты вращения равной 
,
где 
- идеальная угловая скорость вращения
якоря.
Если к ИДПТ нет требований по быстродействию, то в качестве ИД используют двигатели обычной конструкции.
В САУ и САР используют мало инерционные ИДПТ специальных конструкций: с полым якорем; с дисковым якорем; с гладким якорем.
Шаговые ИД. Преобразуют управляющий сигнал Uy в дискретные (скачкообразные) угловые перемещения выходного вала. Угол поворота вала называют угловым шагом, он точно соответствует числу и порядку следования управляющих импульсов поступающих на обмотку статора. Наибольшее применение нашли в автоматизированном программном электроприводе.
Шаговые двигатели с пассивным (невозбуждённым) и активным (возбуждённым) ротором.
Вопросы для самопроверки
1. Дать классификацию исполнительных элементов.
2. Дать классификацию исполнительных устройств.
3. Перечислить требования к исполнительным устройствам.
4. Дать классификацию исполнительных двигателей.
5. Перечислить требования к исполнительным двигателям.
6. Перечислить основные характеристики исполнительных двигателей.
7. Привести конструктивные схемы и описать принцип действия ИДПТ.
8. Перечислитьспособы повышения быстродействия ИДПТ.
9. Перечислить способы управления ИДПТ.
10. Привести конструктивные схемы и описать принцип действия шаговых ИД.
ЛЕКЦИЯ 11
Цель лекции – ознакомление с видами асинхронных исполнительных двигателей, способами управления и характеристиками.
Задачи лекции
- изучить типы конструкций асинхронных исполнительных двигателей,
- изучить способы управления и характеристики
Вопросы, рассматриваемые на лекции
1. Классификация асинхронных исполнительных двигателей (ИАД). Способы управления АИД. Характеристики ИАД.
2. ИАД специального назначения.
Асинхронные исполнительные двигатели (ИАД). По типу ротора: ИАД с короткозамкнутым ротором, ИАД с полым немагнитным ротором.
Наибольшее применение в качестве ИД нашли двухфазные ИАД с короткозамкнутым и тонкостенным полым ротором. Одна из обмоток фазы статора обмотка возбуждения - ОВ, которая постоянно включена в сеть переменного тока на неизменное напряжение U1, другая - обмотка управления ОУ - на которую подаётся управляющий сигнал Uy от блока управления.
Для работы ИАД необходимо, чтобы обмотка статора создавала вращающееся магнитное поле. Для этого необходимо наличие пространственного и временного сдвига МДС обмоток фазы статора. Пространственный сдвиг МДС обеспечивается конструкцией: обмотки фазы статора расположены так, что оси обмоток перпендикулярны, временной (фазовый) сдвиг создается включением обмоток статора по специальной схеме, содержащей фазовращатель или фазосдвигающий конденсатор в цепи одной из обмоток фазы.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.