12_Actu_el_var (775009), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

потоков газа, пара, химических сред.

U_упр U Масштабирующее U_м Устройство U_дв Асинхронный

X устр-во (усилитель) управления двигатель

U U_l 

Датчик l_и Исполн. устр-во l_п Преобразователь /n Редуктор

положения линейн. перем. движения

Датчик _и Исполнительное устройство  / n

угла поворота вращения

Рис. Структурная схема регулятора потока технологических сред.

Синхронные электромашины.

Синхронные ЭМ, благодаря дополнительной энергии запитки ротора постоянным током (неявнополюсный ротор), обеспечивают синхронность магнитных полей статора и ротора. Постоянный ток может подводится от

1) небольшого генератора постоянного тока, вращающегося вместе с ротором,

2) возбудителя, приводимого отдельным двигателем,

3) выпрямителя.

В мощных, но тихоходных машинах до 1500 об/мин имеются выступающие полюса (явнопролюсный ротор). В быстроходных машинах из-за больших центробежных сил используют неявнополюсный ротор, где полюса создаются только электромагнитами.

Синхронный генератор (СГ), кроме непосредственно ЭМ генератора, включает привод возбуждения В (генератор постоянного тока) и первичный привод Д (гидротурбина и т.п.) , вращающий валы роторов генераторов СГ и В .

U ~ Д

СГ n

B

Рис. Схема синхронного генератора переменного тока.

Вращающийся ротор генератора СГ формирует постоянный вращающийся магнитный поток, который наводит в обмотках статора ЭДС переменного тока “U ~”. Изменение магнитного потока в обмотках статора является следствием вращения ротора (а в трансформаторе - переменного напряжения в сети). Разность фаз ЭДС различных обмоток статора обусловлено их геометрическим сдвигом. В частности, для 3-х фазной ЭДС - это 120⁰ . Магнитный поток каждой из фаз пульсирует с угловой частотой , которая зависит от скорости вращения первичного привода Д. Это основной недостаток синхронных ЭМ. Необходим регулятор скорости - привод В. Синхронная схема используется для создания турбо- и гидрогенераторов. Обмотки статора, как правило, соединены треугольником. При этом отсутствуют высшие гармоники, кратные трем.

Синхронный двигатель. ЭМ обладают обратимостью: если к статору СГ подать энергию от источника переменного тока, то будет вращаться ротор (общий вал). Это синхронный двигатель переменного тока (СД). Скорость вращения ротора СД жестко связана с частотой тока статорных обмоток и не зависит от нагрузки (вплоть до максимальной нагрузки, при превышение которой ЭМ выпадает из синхронизма. Ее необходимо отключить от сети, чтобы оградить других потребителей от недопустимых колебаний тока.) СД с источником тока стабильной частоты используется для устройств постоянной скорости: шаговых двигателей, лентопротяжных механизмов, программных устройств, электрических часов.

Если число пазов для обмоток у статора (V_п) и ротора( V_р) одинаковы, то скорости вращения их одинаковы: V_р = V_п . Если число пазов ротора несколько увеличить, то реализуется редукторный двигатель. Скорости становятся неравными (V_р  V_п), V_р < V_п , а V_р = V_п (а - коэффициент редукции). Формируется редукторный двигатель. Если ротор выполнить в виде кольца с внешними и внутренними пазами, а внутри поместить 2-ой ротор с внешними пазами, то получается двигатель с двойной редукцией (например, для привода часовой и минутной стрелок).

Шаговый двигатель (ШД) преобразует управляющий сигнал в виде последовательности импульсов в пропорциональный числу импульсов и фиксированный угол поворота вала или линейное перемещение бегуна.

Однофазный ШД состоит из 2-полюсного ротора из магнитомягкого материала (магнитный диполь) с клювообразным выступом и 4-полюсного статора. Одна пара полюсов - постоянные магниты, другая - реализуется обмоткой управления.

Постоянные магниты Статор

_S

Обмотки _N Ротор

у правления

_S

_N

Рис. Схема простейшего однофазного шагового двигателя.

Пока нет тока в обмотке управления, ротор ориентируется вдоль полюсов с постоянными магнитами и удерживается магнитным потоком полюсов. При поступлении импульса тока к обмотке управления создается магнитный поток, больший потока постоянных магнитов. Ротор поворачивается в сторону выступов (в этом направлении меньше магнитное сопротивление между ротором и полюсами электромагнита, а усилие больше). При отключении тока (завершении импульса) ротор поворачивается соосно постоянным магнитам в сторону выступа. Во время паузы угол поворота ротора сохраняется. Такой ШД нереверсивен из-за наличия выступа . 1 шаг - половина окружности. Это приводит к низкому КПД.

Эти недостатки преодолеваются увеличением числа обмоток

(2, 3, 4) и числа зубцов на статоре и роторе. Они превращаются в зубчатые колеса с одинаковым зубцовым делением. Зубцы ротора имеют клювы. Шаг такого редукторного двигателя :

а = 360⁰ / (z m ),

где z - число зубцов ротора, m - число фаз.

Для реверса зубцы ротора должны быть без “клюва”. При этом возникает состояние неустойчивого равновесия и создаются условия вращения в сторону бегущего магнитного потока (2-х и более фазными обмотками). Реверс ШД производится изменением последовательности коммутации токов в обмотках.

Линейное шаговое перемещение реализуется с помощью линейного электродвигателя с зубчатой структурой статора и бегуна.

Различают силовой и несиловой шаговый привод. Силовые ШД непосредственно приводят в движение оборудование. Несиловые ШД являются преобразователями импульсов в угол поворота вала силового привода, например, гидравлической системы.

Характеристики

Список файлов лекций