В системах гироскопической стабилизации для создания корректирующих моментов наряду со специальными, моментными двигателями (см. §9.10 и 13.11) применяют двухфазные асинхронные двигатели с полым ротором. В этом случае асинхронные двигатели непрерывно работают впусковом, заторможенном режиме и поэтому необходимо, чтобы они не перегревались.
Одним из основных требований к подобным двигателям является линейная зависимость пускового момента от управляющего сигнала, что не всегда возможно, особенно в области малых сигналов. Поэтому в качестве моментных следует применять двигатели, обладающие указанной линейностью, которая зависит как от самого двигателя, так и от усилителя, питающего его обмотку управления.
Передаточная функция двухфазного асинхронного двигателя, работающего в качестве моментного, в первом приближении
Электромагнитная
постоянная времени Тэм определяется индуктивностью и активным
сопротивлением обмотки управления и обычно имеет порядок 0,05 с, а коэффициент
передачи моментного двигателя 
, где Uу, Мп- номинальное напряжение управления и соответствующий
ему пусковой момент, указываемые в каталогах.
Выбор
двигателя производят методом последовательных приближений. Важно, чтобы
эквивалентный (среднеквадратичный) ток управления двигателя в заторможенном
режиме не превышал номинального значения тока управления Iэк≤Iном. Для этого двигатель должен работать при
пониженном напряжении Uэк≤Uдоп. При таком
напряжении вращающий момент двигателя тоже будет пониженным: М = kMUдоп. Необходимо,
чтобы вращающий момент был не меньше требуемого максимального момента,
приведенного к валу двигателя:
Необходимость линейной зависимости между вращающим моментом, развиваемым двигателем, и управляющим сигналом с высокой точностью удовлетворяется в двигателях постоянного тока с возбуждением от постоянных магнитов и с управлением по цепи якоря. Однако щеточно-коллекторный узел обычных двигателей понижает надежность системы. Применение вентильных двигателей (см. § 13.9 и 13.11) устраняет этот недостаток.
Как показано в § 3.2, вращающий момент, развиваемый двигателем в пусковом режиме, М=kэмIя, где Iя = U/Rя. Коэффициент kэм рассчитывают по номинальным параметрам двигателя: kэм =(Uном - Iя ном Rя)
Схема с двигателем постоянного тока обладает высоким быстродействием, так как в передаточной функции
электромагнитная постоянная времени Тэм = Lя/Rякак правило, не превышает0,005 с, т. е. на порядок меньше, чем у двухфазныхасинхронных и моментных двигателей.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В учебнике рассмотрено современное состояние электромашинных устройств автоматики. Вместе с тем эта область элементов и устройств продолжает развиваться и совершенствоваться.
Перспективы развития электромашинных устройств автоматики тесно связаны с достижениями таких смежных областей техники, как металловедение, полупроводниковая электроника, вычислительная техника.
Совершенствование электромашинных устройств продолжается в следующих направлениях: все шире в электрических машинах применяются индукторы, представляющие постоянные магниты на основе редкоземельных металлов, позволяющие уменьшить габариты и увеличить надежность устройств; применение таких индукторов ведет к развитию моментных двигателей, встраиваемых в исполнительное устройство и не требующих редукторов; совершенствование полупроводниковой электроники вызывает дальнейшее развитие таких типов исполнительных двигателей, как вентильные, шаговые, линейные, волновые, пьезоэлектрические и т. п.; использование тиристоров позволит довести мощность вентильных двигателей до нескольких киловатт; в го же время продолжается дальнейшая миниатюризация исполнительных двигателей, которая позволит осуществить привод фаланг «пальцев» роботов-манипуляторов; развитие цифровой техники и, в частности, микропроцессоров, приведет к значительному расширению сферы применения и увеличению функциональных возможностей шаговых и других исполнительных двигателей, работающих как в замкнутых, так и в разомкнутых системах автоматики.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.