Электромагнитные устройства и электрические машины. Электрические трансформаторы. Информационные электрические машины. Информационные микромашины и синхронные микродвигатели, страница 34

Чем меньше разность числа зубцов ротора и статора, тем меньше частота вращения ротора. Например, при синхронной скорости 3000 оборотов в минуту , 100 зубцах ротора и 98 зубцах статора ротор будет вращаться со скоростью  60 оборотов в минуту.  Многоступенчатые редукторные микродвигатели  применяют в устройствах аудио и видиозаписи, безредукторных программных и часовых механизмах.    

Редукторные двигатели, также как другие разновидности синхронные микромашин с распределенными обмотками статора, относятся к типу двигателей непрерывного вращения, и в этом качестве  могут быть использованы в устройствах синхронной связи , а также в системах автоматического регулирования и контроля

  П3 Синхронные  исполнительные микромашины импульсного управления с сосредоточенными обмотками статора (шаговые двигатели).

Шаговые двигатели представляют собой синхронные машины с явно выраженными полюсами статора, питание обмоток которых, называемых обмотками управления,  осуществляется импульсами напряжения от специального коммутатора . Северный и южный полюсы каждой пары полюсов находятся на  внутренней поверхности статора диаметрально друг против друга.

По типу исполнения ротора  шаговые двигатели  могут быть реактивными , с постоянными магнитами, а также редукторные. (6)

Достоинства и недостатки каждой разновидности те же, что и соответствующих синхронных двигателей непрерывного вращения.

Различают статический и динамический режимы работы шагового двигателя. В статическом режиме  по статорным обмоткам одной или нескольких пар полюсов  проходит постоянный ток создавая неподвижное в пространстве магнитное поле.  На ротор двигателя действует вращающий момент стремящийся установить  магнитную ось ротора  вдоль оси поля. При необходимости изменить положение ротора напряжение подается на другие статорные обмотки.(7) В динамическом режиме импульсы на управляющие обмотки статора подаются непрерывно, заставляя вращаться ротор с той или иной частотой, зависящей от частоты следования импульсов. При этом различают квазистатический, переходный и установившийся  динамические режимы.  При квазистатическом режиме импульсы имеют такую длительность и частоту, что переходной процесс после коммутации успевает завершится до очередной коммутации . Квазистатический режим ограничен предельной частотой подачи импульсов , при которой такой режим возможен. Увеличить  предельную частоту квазистатического режима можно уменьшая  момент инерции ротора, применяя демпфирующие устройства, увеличивая число обмоток управления и тактов коммутации. 

В установившемся режиме частота управляющих импульсов постоянна, так же как постоянна средняя частота вращения ротора. В тех случаях когда частота управляющих импульсов совпадает с собственной частотой колебания ротора возможно явление электромеханического резонанса, при котором ротор может выпасть из синхронизма.

Переходный режим обычно является основным режимом работы шагового двигателя. Он включает в себя пуски, реверсы, остановки и переходы с режима работы с одной частоты управляющих импульсов на другую. Предельная частота импульсов, при которой возможен пуск двигателя, называется частотой приемистости. Предельная частота, при которой возможен реверс, составляет 0,2 - 0,5 от частоты приемистости. Предельные частоты, при которых возможно изменение скорости вращения без выпадения из синхронизма, а также остановка без выбега, выше частоты приемистости.

Вопросы для самоконтроля.

1.Чем отличаются друг от друга синхронные микродвигатели общего применения? (1)

2.Каковы достоинства и недостатки синхронных микродвигателей с постоянными магнитами? (2)

3.Каковы достоинства и недостатки  реактивных синхронных микродвигателей? (3)

4.Каковы достоинства и недостатки гистерезисных микродвигателей?(4)

5.В чем особенность редукторных реактивных двигателей? (5)

6.Какие бывают шаговые двигатели по типу ротора? (6)

7.Как управляют шаговыми двигателями в статическом режиме? (7)