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 60

Исходной в этом случае является зависимость момента сопротивления от угла поворота вала исполнительного механизма Рекомендуется следующий порядок расчета. Руководствуясь диапазоном изменения М_с, допустимым колебанием угловой скорости (приемлема ли мягкая или необходима жесткая механическая характеристика), а также основным родом тока в системе, выбирают тип двигателя, который может включаться непосредственно в сеть.

Пользуясь каталогом, задаются средней угловой скоростью двигателя ω_ср и, зная, какой должна быть средняя скорость перемещения исполнительного механизма, определяют передаточное отношение редуктора i_p.

Предварительно наметив кинематическую схему редуктора, оценивают КПД редуктора и строят зависимость момента сопротивления М_с, приведенного к валу двигателя с учетом потерь в редукторе (рис. 15.9), от угла поворота θ_c:

Средняя мощность, которую должен развивать двигатель,

где Р — в Вт; M'_{c cp} — в Н∙м; ω_ср — в рад/с.

Если момент сопротивления при перемещении исполнительного механизма меняет знак, целесообразнее в выражение (15.12) вместо среднего подставить его среднеквадратичное значение.

Выбирают двигатель со стандартной мощностью Р_ст, близкой по мощности к Р_ср с учетом режима его работы, принимая во внимание, что режим работы подобных приводов (привод створок радиаторов, заслонок, органов управления летательных аппаратов и т. д.) наиболее близок к повторно-кратковременному.

Если известно, что фактическая продолжительность включения значительно отличается от стандартной, указанной в каталоге, то расчетная мощность двигателя Р_расч может быть изменена с учетом фактического коэффициента термической перегрузки p_ф:

где p_ср-коэффициент термической перегрузки, на которую рассчитан стандартный двигатель.

Для асинхронных двигателей и двигателей постоянного тока малой мощности необходимо проверить, достаточен ли их пусковой и перегрузочный (λ_MМ_ном,) моменты для преодоления М_{c max} .

В рассматриваемом случае необходимо рассчитать время перемещения исполнительного механизма из одного крайнего положения в другое. Выполнение такого расчета особенно важно при использовании двигателей постоянного тока последовательного возбуждения, угловая скорость которых резко меняется при изменении вращающего момента, Подобный расчет рекомендуется проводить по следующей методике.

Так как в подобных устройствах длительность пуска и остановки двигателя занимает лишь небольшую часть общего времени его вращения, расчет переходных процессов можно опустить и считать, что в любой момент времени вращающий момент, развиваемый двигателем, равен приведенному к валу двигателя моменту сопротивления: М =М'_c.

Для расчета кроме зависимости  необходима механическаяхарактеристика двигателя По точкам характеристикистроят кривую ω = f(θ_с) и по ней обратную зависимость Из выражения  очевидно, что время перемещения механизма из точки 0 наи угол θ_с

где s - площадь, ограниченная кривой 1/ω и осью θ_с (часть ее заштрихована на рис. 15.9); μ_1/ω, μ₀-масштабы по осям.

Произведя вычисления для ряда последовательных значений утла θ_с1, θ_с2, θ_с3 и т. д., находят соответствующие отрезки времени и по точкам строят зависимость времени перемещения от угла

Если в результате вычислений и построений окажется, что время перемещения механизма не удовлетворяет заданному, то приступают к повторному расчету мощности двигателя с соответствующим редуктором.

По характеристикамиможно построить кривую  , а следовательно, иВычисляя интеграл, пропорциональный площади под кривойи считая напряжение сети неизменным, находят энергию  необходимую для одного перемещения исполнительного механизма, оценка которой важна при проектировании бортовых систем автоматики с ограниченным запасом энергии.

§ 15.8. Упрошенный выбор двигателя для следящих систем