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 7

где  — относительная частота вращения ротора.

Производную пускового момента в относительных единицах по коэффициенту сигнала называют коэффициентом пускового момента:

При фазовом управлении (рис. 9.24, а) обмотку возбуждения ОВ подключают к сети с номинальным напряжением. На обмотку управления ОУ от источника питания ИП напряжение, номинальное по значению и переменное по фазе относительно напряжения возбуждения. Управление частотой вращения ротора осуществляют путем изменения фазы напряжения управления — угла β (рис. 9.24, б). При sin β = 1 вращающееся поле имеет форму круга независимо от частоты вращения ротора, а при sin β = 0 получаем пульсирующее поле.

Выражение для вращающего момента (9.16) принимает вид

  (9.26)

а уравнение (9.18) в относительных единицах

  (9.27)

Пусковоймомент в относительных единицах согласно (9.27)

 (9.28)

Коэффициенты внутреннего демпфирования и пусковогомомента определяютиз (9.27) и (9.28)

При амплитудно-фазовом управлении (рис. 9.25, а) обмотку управления ОУ подключают к сети через регулятор напряжения РН, напряжениесовпадает по фазе с напряжением сети. Сдвиг по фазе тока, а следовательно, и напряжения на обмотке возбуждения ОВ относительно напряжения обмотки ОУ осуществляют с помощью конденсатора С, который включают последовательно с обмоткой ОВ. Управление двигателем производят путем изменения напряжения управления. Несмотря на то что фаза приведенного напряжения управленияпостоянна (совпадает с фазой ) (рис. 9.25,б), при регулированиинаблюдается одновременное изменение как значения, так и фазы. Это объясняется тем, что напряжение возбуждения равно геометрической разности напряжения сети и напряжения на конденсаторе  (рис. 9.25.б);

Напряжение на конденсаторе_при измененииили частоты вращения ротора n меняется вследствие изменения тока вцепи возбуждения, который является функцией скольжения и коэффициента сигнала:  Следовательно, меняются значение и фаза напряжения возбуждения

Отметим, что механические характеристики исполнительных двигателей при различных способах управления (амплитудном, фазовом, амплитудно-фазовом) близки между собой. Незначительно отличаются между собой по виду и регулировочные характеристики (ср. кривые 1, 2 и 3 на рис. 9.16 и 9.17).

§ 9.8. Передаточная функция двухфазного исполнительного асинхронного двигателя

Как указывалось в § 9.7, механические и регулировочные характеристики двухфазных исполнительных двигателей при амплитудном, фазовом и амплитудно-фазовом управлении близки между собой. Это позволяет рекомендовать единую методику определения вида и параметров передаточной функции для всех способов управления. Рассмотрим эту методику применительно к амплитудному управлению, как к наиболее распространенному.

Предположим, что имеются механическая и регулировочная характеристики двигателя при таком способе управления (рис. 9.26). Для учета влияния параметров усилителя на свойства привода целесообразно использовать характеристики, полученные экспериментальным или расчетным путем для двигателя с выходным каскадом усилителя, питающего обмотку управления.

Полагая M_c = 0 (при его учете необходимо использовать уравнения в отклонениях), запишем исходные уравнения в виде:

  (9.29)

  (9.30)

   (9.31)

где (рис. 9.26, а).

Зависимость (9.31) считают линейной (рис. 9.26,б), поэтому коэффициент управления по напряжению k_Uлегко определить из (9.31), подставив номинальные значения пускового момента и управляющего напряжения:

  _(9.32)

Механическая характеристика большей частью нелинейна, поэтому осуществляют ее линеаризацию. Если установившийся режим — вращение двигателя с частотой, близкой к номинальной, то правильнее провести линеаризацию с помощью касательной в точке С (рис. 9.26, а). Если частота вращения изменяется в широких пределах, то линеаризацию осуществляют либо с помощью касательной АВ, либо с помощью секущих АС и AD.