МЕСТО ДЛЯ РЕКЛАМЫ I
Все справочники Предисловие
Глава 5
Асинхронные микромашины автоматических устройств
  1. Устройство и основные конструктивные типы асинхронных исполнительных двигателей
  2. Исполнительный двигатель с амплитудным управлением
  3. Исполнительный двигатель с фазовым управлением
  4. Исполнительный двигатель с амплитудно-фазовым управлением (конденсаторная схема)
  5. Быстродействие исполнительных двигателей и их сравнение при различных способах управления
  6. Асинхронный тахогенератор
  7. Устройство и принцип действия вращающихся трансформаторов
  8. Синусно-косинусный вращающийся трансформатор
  9. Линейный вращающийся трансформатор
  10. Вращающийся трансформатор-построитель
  11. Принцип действия системы синхронной связи и устройство сельсинов
  12. Трансформаторный режим работы однофазных сельсинов
  13. Индикаторный режим работы однофазных сельсинов
  14. Дифференциальные сельсины
  15. Магнесины
  16. Трехфазные сельсины
  17. Использование вращающихся трансформаторов в системе дистанционной передачи угла
Глава 6
Синхронные машины
  1. Назначение и принцип действия синхронной машины
  2. Устройство синхронной машины
  3. Особенности конструкции синхронных машин большой мощности
  4. Работа генератора при холостом ходе
  5. Работа генератора под нагрузкой
  6. Векторные диаграммы генератора
  7. Внешние и регулировочные характеристики генератора
  8. Определение индуктивных сопротивлений синхронной машины
  9. Параллельная работа синхронного генератора с сетью
  10. Режимы работы синхронного генератора при параллельной работе с сетью
  11. Мощность и электромагнитный момент синхронной машины
  12. Статическая устойчивость
  13. Синхронный двигатель
  14. Пуск синхронного двигателя
  15. Регулирование частоты вращения синхронных двигателей. Вентильный двигатель
  16. Синхронный компенсатор
  17. Понятие о переходных процессах в синхронных машинах
  18. Несимметричные режимы работы синхронных генераторов
  19. Особенности работы синхронного генератора на выпрямительную нагрузку
  20. Сверхпроводниковые синхронные генераторы
  21. Однофазная синхронная машина
Глава 9
Глава 10
Нагревание и режимы работы электрических машин
  1. Нагревание электрических машин
  2. Режимы нагрузки электрических машин
Заключение Список литературы

§ 9.3. ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДВИГАТЕЛИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Способы управления. В исполнительных двигателях постоянного тока обмотки якоря и главных полюсов питаются от двух независимых источников тока. Одна из них (условно называемая обмоткой возбуждения) подключена постоянно к источнику с неизменным напряжением Uв , а на другую (обмотку управления) подают напряжение управления Uy только при необходимости вращения вала двигателя. В зависимости от того, на какую обмотку подают управляющий сигнал, различают два способа управления исполнительными двигателями (рис. 9.6): якорное и полюсное.

В некоторых случаях применяют исполнительные двигателя с постоянными магнитами, в которых управляющий сигнал подают на обмотку якоря.

Исполнительные двигатели работают в переходном режиме; для них характерны частые пуски, остановы и реверсы.

Двигатель с якорным управлением. В этом двигателе (рис. 9.6, а)

напряжение управления Uy подают на обмотку якоря; обмотка главных полюсов присоединена к сети постоянного тока с неизменным напряжением Uв . Следовательно, коэффициент сигнала α = Uy /Uв . Для двигателей с постоянными магнитами α = Uy /Uном .

Когда напряжение Uy = 0, ток в обмотке якоря Iу и вращающий момент двигателя М равны нулю, и, следовательно, самоход двигателя исключается. Изменяя напряжение Uy , можно регулировать частоту вращения двигателя. Магнитная цепь исполнительных двигателей выполняется ненасыщенной, поэто­му при Uв = const магнитный поток Ф = kфUв , где kф - постоянная, зависящая от параметров обмотки возбуждения (сопро­тивления и числа витков)

Рис. 9.6. Схемы включения исполнительных двигателей постоянного тока при якорном (о) и полюсном (б) управлении
и магнитного сопротивления цепи машины. Ток якоря

(9.5)
Iу = (Uy - E)/Ry = (αUв - сe kфUв n)/ΣRa,

где Е = сеФn = сe kфUв n - ЭДС, индуцированная в обмотке якоря; Ry = ΣRa — сопротивление цепи якоря. Следовательно, вращающий момент двигателя М = cM kфUв Iy или с учетом (9.5)

(9.6)
М = (cM kф αUв2 - cM се kфUв2п)/ΣRa.

Примем за базовую единицу момент Мк , развиваемый двигателем при n = 0 и α = 1:
Мк = cM kфUв2/ΣRa . Тогда относительное значение момента

(9.7)
m = М/Мк = α - се kф n.

Частота вращения при холостом ходе двигателя и α = 1

(9.8)

n01 = UвеФ = Uв /(се kфUв) = 1/(се kф),

а относительная частота вращения
(9.9)
v= п/п01 = се kф п.

Таким образом, уравнение механической характеристики принимает вид

(9.10)
m = α - v.

Из (9.10) следует, что механические характеристики двигателя при различных значениях а прямолинейны и параллельны (рис. 9.7, а). Решая (9.9) относительно v, получаем уравнение регулировочной характеристики

(9.11)
v = α - m.

Регулировочные характеристики при различных значениях m также прямолинейны и параллельны (рис. 9.7,б).

Двигатель с полюсным управлением. В этом двигателе (см. рис. 9.6,б) напряжение уравнения Uy подают на обмотку главных полюсов. Обмотка якоря постоянно включена на напряжение сети Uв и по ней проходит ток Iв . Чтобы ограничить

Рис. 9.7. Механические  и  регулировочные  характеристики двигателя при якорном управлении
ток якоря при n = 0, в его цепь часто включают дополнительный резистор Rдоб . Регулирование частоты вращения осуществляют путем изменения напряжения управления Uy = αUв , т. е. изменения магнитного потока Ф двигателя.

Сравнение свойств двигателей при различных способах управления. Исполнительные двигатели постоянного тока имеют ряд преимуществ по сравнению с асинхронными исполнительными двигателями: большую линейность характеристик, высокое быстродействие и лучшее использование активных материалов двигателя. Недостатком их является наличие скользящего контакта между щетками и коллектором, который снижает надежность работы и создает радиопомехи, возникающие от коммутационного искрения.

Из исполнительных двигателей постоянного тока наилучшими свойствами обладает двигатель с якорным управлением. Для него характерны отсутствие самохода, высокая линейность механических и регулировочных характеристик, а также большая крутизна механических характеристик, что обеспечивает быстрый разгон двигателя; кроме того, ток в этом двигателе проходит через щеточный контакт только при отработке сигнала управления, предотвращая подгар коллектора при неподвижном якоре. Основным недостатком двигателя с якорным управлением является сравнительно большая мощность управления.

Свойства двигателя с полюсным управлением значительно хуже, чем двигателя с якорным управлением, поэтому в современных автоматических устройствах применяют главным образом исполнительные двигатели с якорным управлением.

МЕСТО ДЛЯ РЕКЛАМЫ II