11_Actu_el_const (775008), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Двигатель постоянного тока (ДПТ) преобразует электрическую энергию в механическую вращения вала с угловой скоростью  (рад/с). При изменении полярности питающего напряжения изменяется направление вращения вала (реверс).

N



Я

S

U

_ +

Рис. Схема электродвигателя постоянного тока.

В установившемся режиме ( = const) скорость вращения ДПТ:

V = ( U - Iя R_я ) / c Ф,

где U - напряжение возбуждения (управления), I_я - ток якорной цепи, Ф - магнитный поток полюса, коэффициент с = (p/60 ) (N/a) - р - число пар полюсов, N / a - число проводников. Регулировать скорость вращения двигателя можно

- изменением напряжения управления U,

- введением сопротивления в цепь якоря R_доб (падение напряжения в цепи якоря : Iя ( R_я + R_доб ) ),

- изменением магнитного потока полюсов Ф с помощью регулировочного реостата R_р (с уменьшение потока Ф скорость возрастает, т.к. уменьшается “реакция якоря”).

+

R_р Я U_у

- R_доб

Рис. Схема двигателя постоянного тока с элементами регулировки.

При включении двигателя якорь неподвижен, поэтому ЭДС якоря Е = 0. Т.к. сопротивление якоря мало, то пусковой ток в 3 - 15 раз превышает рабочий. Непосредственным включением в сеть запускают лишь маломощные ДПТ до 600 Вт, у которых повышенное сопротивление обмотки якоря. При пуске мощных ДПТ пусковой ток ограничивают введением в цепь якоря пускового реостата или АР.

Передаточная характеристика ДПТ :

W(p) = (p) / U(p)  k_дв / ((T_м p + 1 ) ( T_я p + 1 )) ,

где k_дв - коэффициент передачи двигателя , T_м - электромеханическая постоянная времени двигателя, T_я = L_я / R_я - электромагнитная постоянная времени цепи якоря. Можно рассматривать ДПТ как 2 последовательно соединенных интегрирующих (инерционных) звена 1-ого порядка.

ДПТ с печатными обмотками (ДПО) состоит из закрепленного на оси вала диска - двухсторонней печатной платы (ДПП). Отдельные части обмотки, расположенные на разных сторонах ДПП, соединены металлизированными отверстиями. Диск вращается между полюсами магнита. Мощность рассеяния и индуктивность печатных проводников меньше, чем проводов, но больше активное сопротивление (R_я ). ДПО используется для маломощных следящих и регулируемых (меньше Т_я и Т_м ) приводов.

Электромашинный усилитель поперечного поля.

ЭМУ поперечного поля содержит на коллекторе 2 пары щеток: поперечных ( q - q) и продольных ( d - d). Обмотка управления ОУ₁ создает магнитный поток Ф_у , заставляющий якорь вращаться. В цепи якоря наводится ЭДС , максимальное на поперечных щетках q - q : E_q . Так как щетки q - q замкнуты на малое сопротивление обмотки ОП, под действие даже небольшой ЭДС E_q возникает значительный ток I_q в ОП, вызывающий поток Ф_q . В проводниках якоря наводится ЭДС, максимальное на продольных щетках d - d : E _d. (Ф_у << Ф_q , E_q << E _d.) “реакция якоря” Ф_р , направленная против потока Ф_у , компенсируется потоком Ф_к , создаваемым обмотками КО. Степень компенсации можно изменять с помощью шунтирующего реостата R_ш .

Усиление мощности происходит в 2 ступени : 1 - от Р_y = U_y I_y до Р_q =qq , 2 - от Р_q до Р_d = U_d I_d . Коэффициент усиления ЭМУ поперечного поля может достигать 10 000.

R _ш KO Ф_к

d U_d R_нагр

Ф _q ОП q q Ф_р

d

n ОДП

I_d

U_у1 I_у1 ОУ₁ Ф_у

ОУ₂ Рис. Схема ЭМУ поперечного поля.

U 3

U_d 1

2

I_d

Рис. Внешние характеристики ЭМУ поперечного поля в режиме : 1 - критической компенсации, 2 - недокомпенсации, 3 - перекомпенсации.

Следящая система с ЭМУ, который используется в качестве силового генератора исполнительного двигателя (ИД).

З адающий Д ~

п отенциометр П1 ОУ₁

+ - ЭУ

В ыходной ОУ₂ ЭМУ

п отенциометр П2

ОВ

Редуктор ИД

Рис. Схема следящей системы с ЭМУ.

Сигналы с потенциометров подаются на электронный усилитель (ЭУ), питающий одинаковые обмотки управления ЭМУ: ОУ₁ и ОУ₂ , намагничивающая сила которых направлена встречно. Если сигналы одинаковые, то магнитные потоки компенсируются. Задающим параметром является угол поворота вала потенциометра П1. Появившийся сигнал рассогласования вызывает появление на выходе ЭМУ напряжения, амплитуда и знак которого зависят результирующего магнитного потока ЭУ. Генерируемое напряжение является питающим для исполнительного двигателя (ИД), нивелирующего разность углов поворота потенциометров. К валу потенциометра подсоединяется объект управления (ОУ), требующий регулировки вращением.

Характеристики

Список файлов лекций