Вращение - исполнительный двигатель
Cтраница 4
Если считать, что вспомогательный двигатель имеет пренебрежимо малое напряжение трогания, то очевидно, что он будет вращаться до тех пор, пока ошибка регулирования не обратится в нуль. Если условия работы регулятора изменяются, например увеличивается момент нагрузки на валу исполнительного двигателя и его скорость уменьшается, то появляется ошибка регулирования, и вспомогательный двигатель прекратит вращение лишь тогда, когда напряжение на выходе ЭМУ станет достаточно большим и скорость вращения исполнительного двигателя станет равной заданному значению. [46]
Основными элементами электрических исполнительных механизмов являются электрический двигатель и редуктор. Двигатель таких механизмов подключается с помощью реле или контакторов к напряжению сети; выходной вал редуктора непосредственно или через кинематическую передачу соединяется с регулирующим органом. Скорость перемещения регулирующего органа зависит от скорости вращения исполнительного двигателя, передаточного числа редуктора и элементов связи исполнительного механизма с регулирующим органом. Конечные выключатели представляют собой две контактные группы, размыкание и замыкание контактов которых осуществляется при помощи двух кулачков или рычага, соединенных с выходным валом исполнительного механизма. Обычно предусматривается перемещение профильных кулачков относительно контактных групп; при этом регулируется величина допустимого угла поворота выходного вала исполнительного механизма. [47]
Тахогенераторы могут быть постоянного и переменного тока. Тахогенератор постоянного тока представляет собой малогабаритный генератор с независимым возбуждением или с постоянным магнитом. Напряжение, снимаемое со щеток якоря тахогенератора, пропорционально скорости вращения исполнительного двигателя, а полярность этого напряжения зависит от направления вращения. Основными недостатками тахогенератора постоянного тока являются: большая нагрузка на исполнительный двигатель за счет трения щеток о коллектор и наличие высокочастотных помех. [48]
Для отвода тепла приходится увеличивать габариты двигателя, чтобы снизить электромагнитные нагрузки и увеличить поверхность охлаждения. Применяются также вентиляторы - наездники, встраиваемые в двигатель, системы водяного и испарительного охлаждения. В исполнительном двигателе с вентилятором-наездником вентилятор вращается специальным асинхронным двигателем, частота вращения которого не зависит от частоты вращения исполнительного двигателя. [49]
Переключатели поддиапазонов всех каскадов либо насажены на общий вал, либо связаны с ним цепными или зубчатыми передачами. Вал соединен с редуктором исполнительного двигателя. Требуемый номер поддиапазона фиксируется дистанционно, например, с помощью шагового искателя, который через посредство релейной логической схемы задает направление вращения исполнительного двигателя. По мере отработки команды смены номера поддиапазона на его переключателе замыкаются соответствующие пары дополнительных контактов. [50]
 |
Схема конструкции гистерезисной муфты. [51] |
Чаще всего в настоящее время в качестве исполнительных двигателей систем автоматического регулирования используют двигатели постоянного тока с независимым возбуждением и двухфазные асинхронные двигатели переменного тока с повышенным сопротивлением ротора. Одну обмотку двигателя, подключенную к сети, называют обмоткой возбуждения. На другую - обмотку управления - электрический сигнал подается только тогда, когда необходимо получить вращение вала. От величины или фазы приложенного напряжения управления зависит частота вращения исполнительного двигателя и вращающий момент. При якорном управлении обмотка возбуждения питается неизменным напряжением постоянного тока UB и создает поток возбуждения. К якорю от усилителя мощности подводят напряжение Uy. Выходной вал двигателя связан через понижающий редуктор с объектом управления. [52]
При комплексном испытании системы проверяют точность, время успокоения и число колебаний. Точность системы определяют в статическом и динамическом режимах. Для этого входной вал системы поворачивают на некоторый угол, а после отработки выходным валом заданного угла определяют разность между угловыми положениями. Задающее устройство поворачивают в одну, а затем в другую сторону на угол, который необходим для приведения во вращение исполнительного двигателя. Сумма углов поворота в обе стороны есть величина мертвой зоны. При испытании системы в динамическом режиме на вход системы подается скачкообразный или синусоидальный сигнал. Разность в положениях входного и выходного валов системы является ошибкой системы в динамическом режиме. [53]
При комплексном испытании системы проверяют точность, время успокоения и число колебаний. Точность системы определяют в статическом и динамическом режимах. При статическом режиме определяют разность между заданным и отработанным значениями углов бвх-бвых. Для этого входной вал системы поворачивают на некоторый угол, а после отработки выходным валом заданного угла определяют разность между угловыми положениями. С помощью данного метода можно определить величину мертвой зоны управления, которая является одним из показателей качества системы. Задающее устройство поворачивают в одну, а затем в другую сторону на угол, который необходим для приведения во вращение исполнительного двигателя. Сумма углов поворота в обе стороны есть величина мертвой зоны. При испытании системы в динамическом режиме на вход системы подается скачкообразный или синусоидальный сигнал. Разность в положениях входного и выходного валов системы является ошибкой системы в динамическом режиме. [54]
Этим противоречивым требованиям в основном удовлетворяют двухфазные асинхронные двигатели с полым ротором и двигатели с короткозамкнутой обмоткой ротора с повышенным активным сопротивлением. Двигатели с полым ротором, рассмотренные в § 3.15, выполняются на мощность до 30 Вт, а двигатели с короткозамкнутым ротором с повышенным сопротивлением - до 500 Вт. Исполнительные асинхронные двигатели могут изготовляться на мощность и в несколько киловатт. Исполнительные асинхронные двигатели на сотни ватт выполняются с шихтованным ротором, а короткозамкнутая обмотка заливается сплавами алюминия с повышенным сопротивлением или сваривается из латуни или бронзы. Используются также двигатели с массивным ротором, рассмотренные в § 3.15, которые имеют худшие энергетические и массогабаритные показатели по сравнению с двигателями с шихтованным ротором. Двигатели с массивным ротором применяются в высокоскоростных приводах, в которых двигатели с короткозамкнутой обмоткой из-за недостаточной механической прочности применяться не могут. В асинхронных исполнительных двигателях основной проблемой является отвод тепла, которое выделяется в машине при глубоком регулировании частоты вращения. Для лучшего охлаждения исполнительных двигателей применяются вентиляторы-наездники, частота вращения которых не зависит от частоты вращения исполнительного двигателя, используется также охлаждение водой и внутреннее испарительное охлаждение. В исполнительных микродвигателях интенсивный отвод тепла осуществляется также путем увеличения поверхности охлаждения. [55]
Страницы: 1 2 3 4